摘 要:初中數(shù)學(xué)探究性學(xué)習(xí)活動是讓學(xué)生在探究性問題的引導(dǎo)下,根據(jù)自身思維方式以及知識經(jīng)驗來解決問題,能夠培養(yǎng)學(xué)生的分析問題能力、解決問題能力以及推理能力、探究能力,幫助學(xué)生的數(shù)學(xué)思維獲得個性化發(fā)展。結(jié)合概念教學(xué)、動手實踐、生活元素、課后作業(yè),就初中數(shù)學(xué)探究性學(xué)習(xí)活動設(shè)計策略展開研究。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);探究性學(xué)習(xí);活動設(shè)計
作者簡介:季峰(1974—),男,江蘇省南通市通州區(qū)金郊初級中學(xué)。
探究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生圍繞一定的問題,在情境或任務(wù)驅(qū)動下,自主探尋意義、答案、結(jié)論的過程。數(shù)學(xué)新課程標準強調(diào),要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、調(diào)查研究、動手操作、表達與交流等能力。在以往傳統(tǒng)的教學(xué)中,教師更加注重學(xué)生的學(xué)習(xí)成績,側(cè)重于理論知識的講解和應(yīng)試技巧傳授,而忽視了學(xué)生數(shù)學(xué)探究能力的培養(yǎng),這不利于學(xué)生思維能力及綜合素養(yǎng)的提升。隨著新課程改革的不斷推進,教師不僅要幫助學(xué)生掌握理論基礎(chǔ)知識,還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和動手能力,促進學(xué)生綜合能力的發(fā)展,讓學(xué)生成為真正有智慧的人。因此,教師應(yīng)充分認識到探究性學(xué)習(xí)活動設(shè)計在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要性,并將其適切地融合到課堂學(xué)習(xí)中,讓學(xué)生親歷探究活動,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)求知欲望,提升核心素養(yǎng)。
一、結(jié)合概念教學(xué)設(shè)計探究性學(xué)習(xí)活動
概念是思維的基本形式與思維結(jié)構(gòu)的基本單位,主要包括客觀事物的本質(zhì)屬性以及事物相互關(guān)系在頭腦中的反映,有著層次性的特點。數(shù)學(xué)概念是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)所在,是初中生數(shù)學(xué)認知、數(shù)學(xué)邏輯的基礎(chǔ)。學(xué)生的數(shù)學(xué)概念掌握水平與數(shù)學(xué)成績呈正相關(guān)性,如果學(xué)生存在概念不清的情況,則難以解決數(shù)學(xué)問題,容易產(chǎn)生判斷與推理不明的現(xiàn)象。所以教師可以通過探究性學(xué)習(xí)活動的設(shè)計,讓學(xué)生親歷探究概念知識形成的過程,避免機械記憶概念的學(xué)習(xí)方式,助力學(xué)生思維成長[1]。
例如,在“反比例函數(shù)”一課的教學(xué)中,教師首先要幫助學(xué)生明確概念變式中標準變式與非標準變式的不同作用。在解釋反比例函數(shù)定義的過程中,教師先展示標準變式y(tǒng)=k/x(k為常數(shù)且k≠0),然后引導(dǎo)學(xué)生對xy=k或者y=kx-1(k為常數(shù)且k≠0,x≠0)的非標準變式進行深入探究,進而使學(xué)生能夠拓展思考反比例函數(shù)變式的屬性。
再如,教師設(shè)計探究性學(xué)習(xí)活動:搬運100個杯子,每個杯子的運費為2元,在搬運的過程中每摔壞1個杯子要賠償3元,搬運的人最終賺了160元,請問他在搬運的過程中總共摔壞了幾個杯子?學(xué)生可假設(shè)搬運過程中共摔壞了x個杯子,由題意可得2(100-x)-3x=160,最終解得結(jié)果為x=8。然后,教師再引導(dǎo)學(xué)生進行深入探究:如果某個人搬運后沒得到錢,那么他在搬運的途中打碎了幾個杯子?學(xué)生可列出相應(yīng)算式2(100-x)-3x=0,最終解得結(jié)果為x=40。教師繼續(xù)開展探究練習(xí):如果某人在搬運途中將42個杯子打碎了,那么他能夠得到多少錢?學(xué)生列出算式2(100-42)-3×42,隨后發(fā)現(xiàn)其結(jié)果為116-126=-10,因此此人需要賠償10元。最后教師再將教學(xué)內(nèi)容進行拓展延伸,幫助學(xué)生繼續(xù)深入探究:“既然‘賠’與‘得’在日常生活中表示相反的意思,那么同學(xué)們還有沒有遇到過類似的表示相反意思的量?”讓學(xué)生自行設(shè)計包含相反的量的方程應(yīng)用題。在這個探究性學(xué)習(xí)活動過程中,學(xué)生能夠非常直觀地感受到實際生活中的負數(shù),體會到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值。
與傳統(tǒng)教學(xué)模式不同,探究性學(xué)習(xí)活動以學(xué)生為課堂中心,教師通過適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)來幫助學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí)。同時,探究性學(xué)習(xí)活動設(shè)計能夠?qū)⒁粋€問題擴展為多個有著密切關(guān)聯(lián)的問題,降低數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)難度,幫助學(xué)生完善自身的知識體系,使學(xué)生能夠觸類旁通,在面對數(shù)學(xué)問題時可以找到最佳解決方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與探究欲望,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性與積極性,訓(xùn)練學(xué)生的反應(yīng)能力與辨析能力[2]。
二、結(jié)合動手實踐設(shè)計探究性學(xué)習(xí)活動
數(shù)學(xué)教學(xué)不僅要讓學(xué)生獲得數(shù)學(xué)知識,同時還要讓學(xué)生參與獲得知識的過程,從而掌握學(xué)習(xí)方法、思考方法、探究方法,使其在面對新問題時能夠獨立思考,并發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的奧妙。但初中階段的學(xué)生抽象邏輯思維能力偏弱,所以教師需要設(shè)計動手操作的實踐型作業(yè),讓學(xué)生在實際操作的過程中完成數(shù)學(xué)探究,培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力、解決問題的能力以及推理能力、探究能力,對提升學(xué)生數(shù)學(xué)知識運用能力有著積極作用[3]。
以“三角形”一課中的“三角形的構(gòu)成條件和內(nèi)角和為180度”這一知識點為例,“兩邊之和大于第三邊”這一結(jié)論再次出現(xiàn),這是驗證三角形是否能構(gòu)成的首要條件。在以往傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,學(xué)生只是記得有這個結(jié)論,動手驗證的機會甚少,甚至有不少學(xué)生對此結(jié)論感到非常模糊。因此,教師可設(shè)計探究性學(xué)習(xí)活動,用多媒體呈現(xiàn)四組三角形的三條邊長:①3厘米、4厘米、5厘米;②4厘米、4厘米、8厘米;③2厘米、3厘米、6厘米;④3厘米、6厘米、10厘米。然后,教師讓學(xué)生分小組動手操作,利用準備好的小棒擺一擺、搭一搭,并在學(xué)習(xí)單中將三角形各邊長的大小關(guān)系記錄好。接著,在驗證“三角形內(nèi)角和為180度”這一結(jié)論時,教師也可以設(shè)計兩種不同的動手操作方法。第一種方法是課前讓學(xué)生分小組準備不同的三角形,利用量角器將每個三角形的各角度數(shù)記錄在表中,并求出每個三角形的內(nèi)角和;第二種方法是讓學(xué)生分小組從白紙上剪下不同大小、不同形狀的三角形,動手撕下三個內(nèi)角,并將它們拼在一起。學(xué)生通過操作,能發(fā)現(xiàn)所有三角形的三個內(nèi)角拼成的都是一個平角,使結(jié)論的驗證水到渠成。
經(jīng)歷動手操作,學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、思考、領(lǐng)悟、概括知識的過程中,對于結(jié)論的理解也變得更加深刻、扎實??梢?,探究性學(xué)習(xí)活動是對課堂知識的拓展、延伸,而鞏固知識、形成技能離不開學(xué)生的思考與實踐,學(xué)生只有動手操作、親自參與,才能夠獲得更好的發(fā)展。因此,教師可為學(xué)生設(shè)計動手實踐的探究性學(xué)習(xí)活動,使其在鞏固課堂知識的同時掌握學(xué)習(xí)的重難點內(nèi)容。
三、結(jié)合生活元素設(shè)計探究性學(xué)習(xí)活動
著名教育家陶行知先生曾提出“生活即教育”,指出生活中處處都有教育,如果教育脫離了生活,就沒有任何意義[4]。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,生活元素與探究性學(xué)習(xí)活動的聯(lián)結(jié),能更好地促進學(xué)生自主學(xué)習(xí),助力他們思維能力的發(fā)展。除此之外,結(jié)合生活元素設(shè)計探究性學(xué)習(xí)活動不但能夠激發(fā)學(xué)生的探究興趣,而且能夠讓課堂教學(xué)更加精彩,提高課堂教學(xué)的有效性,讓學(xué)生充分體驗到數(shù)學(xué)源于生活、用于生活。
以“軸對稱”一課為例,認識軸對稱圖形以及掌握軸對稱圖形的特點是本節(jié)課所要達成的教學(xué)目標,而若是簡單地用教材上的概念來進行教學(xué),教學(xué)過程就會給人一種枯燥乏味的感覺。因此,教師可以結(jié)合生活中的軸對稱圖形設(shè)計探究性學(xué)習(xí)活動,使學(xué)生感受到軸對稱圖形的趣味及其在生活中的用途。課前,教師為學(xué)生準備了一些諸如窗花、風(fēng)車、五角星等具有對稱性質(zhì)的小道具?!巴瑢W(xué)們,今天我們研究軸對稱圖形,請你們找一找,或回顧一下生活中見到的物品,有哪些是左右完全對稱的?”學(xué)生的思緒被一下子拉到現(xiàn)實生活中:桌子、黑板、椅子、電風(fēng)扇……學(xué)生一下就能找到教室中具有對稱性的物品。教師再提出問題引導(dǎo)學(xué)生進行探究:“其實,對稱的現(xiàn)象在我們生活中無處不在?!苯處熯呎f邊拿出之前準備好的蝴蝶、天安門城樓的剪紙,問學(xué)生:“軸對稱圖形如何判斷?僅用眼睛看行不行?”教師在黑板上板書判斷軸對稱圖形的知識:“如果兩個圖形關(guān)于某條直線對稱,那么對稱軸是任何一對對應(yīng)點所連線段的垂直平分線?!碧骄啃詫W(xué)習(xí)活動結(jié)束后,學(xué)生對軸對稱圖形的判斷方法有所了解,并且概念也逐漸清晰,但若要熟練掌握相關(guān)知識,還需要進行一些練習(xí)。教師可以讓學(xué)生探究現(xiàn)實生活中具有對稱性的物品,以分組的形式去觀察、探究,然后用課堂上學(xué)習(xí)到的知識去論證。教師在課堂上設(shè)計探究性學(xué)習(xí)活動,并引導(dǎo)學(xué)生在生活中探究軸對稱圖形,能夠讓學(xué)生對軸對稱圖形知識形成深刻的記憶,有助于提高教學(xué)質(zhì)量與水平[5]。
可見,教師引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識探究實際生活中的問題,這種探究性學(xué)習(xí)活動能夠幫助學(xué)生感受到數(shù)學(xué)知識與生活的聯(lián)系,對初中生智力的開發(fā)有著積極的作用。通過探究性學(xué)習(xí)活動,學(xué)生能夠養(yǎng)成隨時隨地靈活運用數(shù)學(xué)知識的習(xí)慣,學(xué)會運用所學(xué)知識來分析問題、探索問題、解決問題,對學(xué)生的應(yīng)用能力、探究能力的提升有著重要的意義。
四、結(jié)合課后作業(yè)設(shè)計探究性學(xué)習(xí)活動
部分教師在應(yīng)試教育理念的影響下,會對學(xué)生進行灌輸式教學(xué),體現(xiàn)在數(shù)學(xué)作業(yè)的設(shè)計上,就是作業(yè)設(shè)計單一,內(nèi)容冗長且枯燥。在這種情況下,學(xué)生難以將知識應(yīng)用到實際問題中,與當(dāng)前的“雙減”政策理念相悖。因此,初中數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計應(yīng)重視探究性學(xué)習(xí)活動,以此拓展學(xué)生的思維能力,在鞏固學(xué)生所學(xué)知識的同時,促進學(xué)生綜合素養(yǎng)與能力的全面發(fā)展[6]。
以“二次函數(shù)”的教學(xué)為例,想要教好這一知識點,教師可借助數(shù)形結(jié)合的方法,利用課后作業(yè)引導(dǎo)學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí)。
例:利用幾何畫板探究二次函數(shù)與x軸交點情況和一元二次方程根的判別式的關(guān)系。
問題一:畫出下列二次函數(shù)的圖象(借助幾何畫板)。二次函數(shù)圖象與x軸的公共點有幾個?請畫出。①y=x2-4x+3;②y=x2-4x+4;③y=x2-4x+7。
問題二:為什么不同的拋物線與x軸的公共點的個數(shù)不同?
問題三:設(shè)計拋物線解析式,要滿足下列要求,并借助幾何畫板畫圖進行驗證。①拋物線與x軸有兩個公共點;②拋物線與x軸有一個公共點;③拋物線開口向下,且與x軸沒有公共點。
從學(xué)生展示的作業(yè)來看,學(xué)生對利用信息技術(shù)輔助完成作業(yè)的形式非常有興趣,他們在用幾何畫板畫圖探究的過程中,鞏固了對二次函數(shù)的認知,并在拓展中進行了深度學(xué)習(xí)。
可見,數(shù)學(xué)教學(xué)的本質(zhì),就是引導(dǎo)和激勵學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的實踐過程,讓學(xué)生通過親歷探究構(gòu)建、完善知識結(jié)構(gòu),形成知識體系。作業(yè)作為課堂教學(xué)的有效補充與反饋,同樣可以融合探究性學(xué)習(xí)活動的設(shè)計。教師通過優(yōu)化作業(yè)設(shè)計,助力學(xué)生從內(nèi)心深處生發(fā)探索知識的欲望,降低學(xué)習(xí)的壓力,從而讓減負增效的目標真正落地。
綜上所述,探究性學(xué)習(xí)是課程改革背景下學(xué)生學(xué)習(xí)方式的一種變革,也是對教師教學(xué)的一種挑戰(zhàn)。探究性學(xué)習(xí)活動在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的有效應(yīng)用,能在提高學(xué)生對理論知識的掌握和理解能力的同時,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣、觀察能力以及探究能力,從而有效提高數(shù)學(xué)教學(xué)效率和質(zhì)量,促進初中生學(xué)科素養(yǎng)的提升。因此,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)深刻意識到探究性學(xué)習(xí)活動的重要性,并在結(jié)合學(xué)生實際情況的基礎(chǔ)上不斷改進和完善教學(xué)方式,促進學(xué)生自主探究,讓學(xué)生的自發(fā)性學(xué)習(xí)成為知識、技能、態(tài)度的獲得過程,真正提升初中數(shù)學(xué)教學(xué)的質(zhì)效,為學(xué)生的全面發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
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