《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》指出:“新的課程理念還提倡動(dòng)手實(shí)踐、自主探索、合作交流、閱讀自學(xué)等新的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)方式?!彪S著高中數(shù)學(xué)新課程的深入實(shí)施,“自主探索”不僅作為新課程理念加以倡導(dǎo),還作為一種重要的學(xué)習(xí)方式加以實(shí)施。本文將對(duì)數(shù)學(xué)自主探索學(xué)習(xí)做一點(diǎn)探索。
自主探索學(xué)習(xí)的目標(biāo)定位
學(xué)習(xí)方式是指學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)的行為方式和認(rèn)知取向。因此,數(shù)學(xué)自主探索學(xué)習(xí)可以理解為:學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)實(shí)踐中,通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題等探究活動(dòng),獲得知識(shí)、提高技能、體驗(yàn)過(guò)程、掌握方法、培養(yǎng)情感、改變態(tài)度、確立價(jià)值觀等的一種學(xué)習(xí)方式。
自主探索學(xué)習(xí)的認(rèn)知目標(biāo) 自主探索學(xué)習(xí)的認(rèn)知目標(biāo)是通過(guò)自主探索,使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,同時(shí)掌握自主探索學(xué)習(xí)方法的有關(guān)知識(shí)。自主探索學(xué)習(xí)方法的知識(shí)有兩層含義:一是自主探索學(xué)習(xí)過(guò)程的知識(shí),熟練掌握數(shù)學(xué)自主探索學(xué)習(xí)的具體步驟,即提出問(wèn)題、自主探索、交流討論、總結(jié)升華;二是自主探索學(xué)習(xí)方法的知識(shí),包括觀察、猜想、類(lèi)比、推理、分析、歸納、演繹、綜合等每種方法的適用范圍、操作步驟、注意事項(xiàng)。
自主探索學(xué)習(xí)的能力目標(biāo) 數(shù)學(xué)自主探索學(xué)習(xí)的能力目標(biāo)主要有這三方面:一是強(qiáng)化問(wèn)題意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生善于從生活實(shí)際和學(xué)習(xí)情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力;二是喚醒研究意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生在自主探索過(guò)程中獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力;三是增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生在開(kāi)放問(wèn)題探索中的創(chuàng)新思維能力。
自主探索學(xué)習(xí)的價(jià)值觀目標(biāo) 數(shù)學(xué)自主探索學(xué)習(xí)的情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)主要有:學(xué)生在自主探索過(guò)程中求知欲、快樂(lè)感等得到極大的滿(mǎn)足,這將使學(xué)生增加探索興趣,形成穩(wěn)定的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力,增加對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的情感,端正學(xué)習(xí)態(tài)度;通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的探索學(xué)習(xí),使學(xué)生深刻領(lǐng)悟數(shù)學(xué)的過(guò)程與實(shí)質(zhì),認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的價(jià)值,培養(yǎng)敢于批判、善于探索、追求真知的科學(xué)精神。
自主探索學(xué)習(xí)的引導(dǎo)策略
要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)自主探索學(xué)習(xí)活動(dòng)就必須開(kāi)放課堂,營(yíng)造探索的氛圍,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和信心,變“我怕學(xué)”為“我愛(ài)學(xué)”。其引導(dǎo)策略如下:
創(chuàng)建和諧的課堂 教師要?jiǎng)?chuàng)建適合探究的民主、寬松、和諧的課堂環(huán)境。在這種環(huán)境里學(xué)生才能無(wú)所顧忌、暢所欲言。為此,要努力做到這兩點(diǎn):第一,贊賞每位學(xué)生。對(duì)學(xué)生的認(rèn)識(shí)(即使十分膚淺),先要盡可能從研究問(wèn)題的思路、方法或態(tài)度上給予贊賞,再誘導(dǎo)思維向縱深發(fā)展。第二,做好角色扮演。教師要放下架子、敞開(kāi)心扉和學(xué)生平等溝通交流,扮演好引路人、組織者和評(píng)判者等角色。
創(chuàng)建自主的課堂 數(shù)學(xué)的未知領(lǐng)域十分廣闊,僅僅探索教師給定的問(wèn)題是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,應(yīng)該放手讓學(xué)生自主探索。解放雙手,讓學(xué)生去體驗(yàn),從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題;解放大腦,讓學(xué)生去聯(lián)想,從而解決問(wèn)題;解放時(shí)間,讓學(xué)生對(duì)討論的問(wèn)題做適當(dāng)?shù)难由煨蕴剿鳎唤夥趴臻g,讓學(xué)生在知識(shí)建構(gòu)的過(guò)程中充滿(mǎn)探索的生命張力。
創(chuàng)建創(chuàng)新的課堂 學(xué)生作為自主探索學(xué)習(xí)的主人,要明確探索目標(biāo)、制定探索計(jì)劃、選擇探索方法、交流探索心得、獲得探索結(jié)論。在探索過(guò)程中,教師要鼓勵(lì)學(xué)生不迷信課本、不畏懼權(quán)威,大膽猜測(cè)、小心求證;學(xué)生要親力親為,不斷質(zhì)疑、展示觀點(diǎn)、探索發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新思維、合作交流。這樣自主探索課堂才能充滿(mǎn)生機(jī)與活力,學(xué)生才能領(lǐng)略探索的無(wú)限風(fēng)光,在探索過(guò)程中有所創(chuàng)新。
教學(xué)案例:一次意外的探索
題目:求數(shù)列9,99,999,9999,…的前n項(xiàng)和。
師:請(qǐng)同學(xué)們思考,這種既不是等比,也不是等差的數(shù)列如何求和?
生1:應(yīng)該先找到通項(xiàng)公式,從通項(xiàng)公式中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,可能求解。
生2:通項(xiàng)公式為 an=99…9 ,如果能轉(zhuǎn)化一下,也許可以求解。
生2的話(huà)提醒了大家,學(xué)生紛紛尋找怎么轉(zhuǎn)化。一會(huì)兒,學(xué)生3站起來(lái)說(shuō),9與10接近,99與100接近,999與1000接近,如果將原數(shù)列轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列10,100,1000,…,就可以求和了,即:
師:很好,向生3表示祝賀!這類(lèi)數(shù)列可能很多,請(qǐng)大家就生3的方法做一小結(jié)。
生4:這類(lèi)既不是等比,也不是等差的數(shù)列求和問(wèn)題,可以運(yùn)用轉(zhuǎn)化的方法把它們轉(zhuǎn)化為等比或等差數(shù)列來(lái)求和。
問(wèn)題順利解決,學(xué)生探索的結(jié)果也很好。當(dāng)課堂正準(zhǔn)備轉(zhuǎn)入下一個(gè)問(wèn)題時(shí),生5突然提出:“這個(gè)問(wèn)題比較特殊,9很接近10,才能這樣求解。如果數(shù)字為3,即,求:3,33,333,3333,…的前n項(xiàng)和,怎么辦?”
生5的問(wèn)題打破了教師原先預(yù)設(shè)的教學(xué)思路,但對(duì)于學(xué)生能提出這樣的問(wèn)題,是十分值得肯定的。馬上決定將課堂開(kāi)放,請(qǐng)同學(xué)們一起來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。
思考一會(huì)兒后,生6要求發(fā)言:把3轉(zhuǎn)化為9就可以求解?,F(xiàn)在這個(gè)數(shù)列的每一項(xiàng)都是先前數(shù)列的 ,因此前n項(xiàng)和也為其 ,所以: 對(duì)于生6的表現(xiàn),同學(xué)們投以欽佩的目光。
師:很好!這個(gè)問(wèn)題解決了,現(xiàn)在來(lái)學(xué)習(xí)下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)吧。教師的話(huà)音未落,生7“嗖”地站起來(lái),帶著不服氣的口吻說(shuō):數(shù)字3和9有倍數(shù)關(guān)系,所以能用此法求解。其他數(shù)字構(gòu)成的數(shù)列怎么求和?比如:5,55,555,5555,…。課堂進(jìn)入了和諧狀態(tài),學(xué)生進(jìn)入了探索境界,但離課前預(yù)設(shè)卻越來(lái)越遠(yuǎn)了,教師只好做學(xué)生的同行者。
受到生7的感染,全班同學(xué)躍躍欲試,討論、爭(zhēng)論不絕于耳,最后生8發(fā)現(xiàn):第二個(gè)數(shù)列是通過(guò)把3轉(zhuǎn)化為9而解決的,現(xiàn)在只要把5轉(zhuǎn)化為9也可以解決。一般地,數(shù)列a,aa,aaa,aaaa,…的前n項(xiàng)和為:
師:非常好!生8同學(xué)肯動(dòng)腦筋,徹底解決了此類(lèi)數(shù)列的前n項(xiàng)和問(wèn)題。看到同學(xué)們探索成功后的喜悅,教師由衷地感到高興。這時(shí),生9提出:前面解決的是重復(fù)數(shù)字是一位數(shù)的情況,如果重復(fù)數(shù)字是兩位數(shù)怎么辦?如數(shù)列12,1212,121212,,12…12的前n項(xiàng)怎么求和?
生9的問(wèn)題完全出乎意料,使教師有些措手不及,但學(xué)生的探索則進(jìn)入了創(chuàng)新的狀態(tài)。
仿照前面的方法,探索的結(jié)果是:
但是這怎么求和呢?同學(xué)們都在迷茫中沉思。生8猜測(cè)說(shuō),可能可以用錯(cuò)位相消求和。生8的猜測(cè)將思維引到了一個(gè)新的方向,即:
課堂沸騰了,學(xué)生探索的欲望像打開(kāi)了閘門(mén)的洪水,一發(fā)不可收拾。繼續(xù)探索,如果是三位數(shù)字構(gòu)成的數(shù)列怎么辦?如求數(shù)列123,123123,123123123,…,123…123的前n項(xiàng)和?
在突破一個(gè)又一個(gè)難關(guān)的過(guò)程中,同學(xué)們體驗(yàn)了探索的美妙,收獲了豐碩的果實(shí)。
自主探索學(xué)習(xí)實(shí)踐的反思
教學(xué)案例中的自主探索學(xué)習(xí)給課堂帶來(lái)了勃勃生機(jī),形成了生態(tài)課堂,但冷靜思考還有值得反思之處。
備課要周密 自主探索學(xué)習(xí)課堂的教與學(xué)必須交流碰撞,碰撞就會(huì)產(chǎn)生智慧的火花,就會(huì)有新情況、新發(fā)現(xiàn),因此備課要盡可能地周密,要預(yù)測(cè)所有可能發(fā)生的情況,這樣才能較好地對(duì)學(xué)生進(jìn)行引,才能完成教學(xué)任務(wù)。
課堂要放開(kāi) 自主探索學(xué)習(xí)不能按教案機(jī)械地演繹,要根據(jù)探索進(jìn)程順應(yīng)探索軌跡,適時(shí)調(diào)節(jié)教學(xué)行為,給學(xué)生一份屬于自己的空間,去觀察、去思考、去發(fā)現(xiàn)、去創(chuàng)造。對(duì)于課前沒(méi)有預(yù)設(shè)的新問(wèn)題,不能以“不屬于本節(jié)課討論問(wèn)題” 忽略而過(guò)。
點(diǎn)撥要到位 在探索過(guò)程中,對(duì)學(xué)生點(diǎn)撥要恰到好處,太直白等于講解,太隱蔽沒(méi)有效果。要在問(wèn)題的連接處、發(fā)散處、空白處、模糊處、創(chuàng)新處進(jìn)行點(diǎn)撥,為學(xué)生修暗道,加引橋,建平臺(tái),調(diào)動(dòng)他們探索的潛能,這樣課堂就變成了學(xué)生思考、探索和創(chuàng)造的新天地。
(作者單位:福建省三明市第一中學(xué))