金家庆
【摘要】良好的探究意识是学生数学学习能力得以提高的重要基础,所以如何培养学生的探究意识也成为数学教师需要着重关注的问题.基于此,文章通过资料分析与直接观察相结合的方式,对“高中数学探究意识培养”的相关内容进行了研究,分析了高中数学探究意识培养现状,阐述了在高中数学课程中培养学生探究意识的原则,并从课前准备、趣味故事、动手操作、合作探究、渗透数学思想、学科融合、评价方式角度提出了高中数学探究意识培养的策略.
【关键词】高中数学;探究意识;教学策略
《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称《课程标准》)强调,数学学习活动不能仅限于接受、模仿、记忆、练习等环节,教师还应组织学生进行自主探索、合作互助、动手实践、阅读自学等学习活动.在这种情况下,培养学生探究意识逐渐成为高中数学课程的最重要的目标之一.为了更好地落实这一目标,高中数学教师应准确把握教学现状以及学生的实际情况,并以此为基础对教学模式加以调整.这样才能逐步优化教学过程,从而推动学生探究意识的形成与发展.
一、高中数学探究意识培养现状
从目前实际情况来看,在高中数学课程中,学生探究意识的培养情况并不乐观.主要因素包括以下几个方面:
第一,育人目标片面.在高中阶段,高考仍然是学生最主要的任务.这使学生以及教师承担着比较大的压力.在这种情况下,教师很多时候会将主要的教学精力集中在应试内容的讲解上.试图使学生在一定时间内比较牢固地掌握课内基础知识,而忽视了过程与方法目标、情感态度与价值观目标的达成,容易造成学生的片面发展.
第二,学生主体地位不突出.从课堂角色来看,当前师生在课堂中的地位仍然处于不平等的状态.教师有时仍然牢牢掌握着教学过程的主动权,甚至会出现越俎代庖的情况,直接用教学代替学生的学习.在这样的学习方式中,学生往往处于从属地位,只能根据教师的思路被动进行理解,难以经历完整的知识建构过程.导致学生探究意识的培养遇到一定的阻碍.
第三,教學方式仍然比较单一、僵化.尽管教师对《课程标准》的内容有了比较准确的理解,并对教学方式的调整进行了一定的尝试.但从整体情况来看,教师有时仍然比较依赖语言讲授的教学方式,对于学生而言,这样的教学方式是比较枯燥的.长此以往,容易使学生感到无趣,甚至使其对数学学习产生抵触情绪,不利于学生探究意识的发展.
第四,重视解题,忽视数学思维的建立.从实际情况来看,在现阶段的高中数学过程中,教师有时会用“题海战术”引导学生强化行知识记忆,但往往缺少对问题的梳理与总结.这种情况反映出教师过于重视解题结果,试图让学生找到问题的正确答案,但是往往容易忽视数学思想与数学思维的渗透.
第五,教学评价有待完善.从探究意识培养的角度来看,当前高中数学课堂评价中的问题主要体现在两个方面.一方面,教师有时会忽视评价环节,认为只要引导学生完成探究活动,即为教学任务的结束,导致学生缺少回顾与反思.另一方面,在现有的课堂评价活动中,教师采用的评价方式比较单一,有时与探究意识培养要求脱节.在这种情况下,很难真正发挥出课堂评价环节的积极作用.
二、高中数学探究意识培养原则
为了更加有效地培养学生的探究意识,高中数学教师在教学过程中应遵循以下原则:
第一,科学性.从学科特点来看,数学是一门十分严谨的学科.从个体认知规律来看,高中生有其独特的年龄特征.因此,在高中数学探究意识的培养过程中,首要原则就是注意科学性.在这一原则的引领下,教师要确保教学内容的科学、准确,合理设计每一个教学环节,从而使教学全过程逐步得到优化.
第二,主体性.学生是探究意识培养的对象,所以在教学过程中,要将学生置于中心位置.为此,高中数学教师在日常教学中应遵循主体性原则.教师首先要调整课堂角色,改变“一言堂”的教学方式,使教师与学生真正处于平等地位.其次,要为学生提供更加充足的时间与空间,使其能够真正参与到学习全过程中,从而逐步发挥出自身的能动性.
第三,启发性.从教学内容来看,数学知识具有一定的抽象性,所以对学生而言具有一定的理解难度.在这种情况下,尊重学生主体并不意味着对学生放任自流.相反,只有在教师的恰当干预下,才能逐步提升探究意识的培养效果.因此,高中数学教师应有意识地遵循启发性原则,对学生进行一定的引导,从而使教学过程更加高效.
第四,适度性.适度性原则强调要增强教学过程的弹性.一方面,教师要妥善处理高中数学各项教学目标.也就是说,培养学生探究意识只是高中数学课程的目标之一.另一方面,教师要注意教学活动的张弛有度.既要避免对学生提出过于严格的要求,也要避免教学管理方式的粗放.教师只有不断探索二者之间的平衡点,才能逐步取得事半功倍的教学效果.
第五,发展性.在高中数学探究意识的培养中.发展性原则的要求主要体现在两个方面:一是要以发展的眼光看待学生.根据这一要求,教师要相信每一名学生都有巨大的发展潜力,在教学中要关注每一名学生,真正看到学生的成长与进步.二是要做到循序渐进.这一要求强调教师要明确探究意识的形成与发展并非一蹴而就的,而是要经历一种比较漫长的过程.因此,教师要注意循序渐进,稳步推进育人目标的落实,避免出现急于求成的现象.
三、高中数学探究意识培养策略
(一)完善课前准备,设置探究目标
无论采用任何形式的教学活动,都需要以一定的目标为导向.在高中数学课程中,学生探究意识的培养需要以常规教学任务为载体,融入日常教学活动中.因此,在组织教学活动之前,教师应完善课前准备,明确探究目标,使探究意识的培养过程更加有的放矢.只有这样,才能为学生探究意识的形成与发展奠定坚实的基础.
例如,在教学“不等式的基本性质”时,本节课中需要与等式的性质进行类比,对不等式的性质进行猜想与证明.并借助不等式的性质对一些简单的不等式进行证明.本节的学习不仅可以培养学生的探究意识,而且可以引导学生体会类比、化归与转化思想的重要载体,对学生综合能力的发展具有推动作用.结合本课内容,可以将课程目标设置为以下几个方面:第一,结合具体的生活场景,使学生逐渐认识到生活中就有很多不等关系,引导学生掌握不等式的基本性质.第二,让学生尝试利用不等式的性质对不等式进行探究与证明.第三,引导学生经历观察、辨析、类比、运用等探究环节,使学生逐步掌握类比、化归与转化等数学课程中的科学探究方法,提高学生的探究意识与探究能力.
(二)设计趣味故事,激发探究意识
不难理解,学生的学习态度是影响最终学习效果的重要因素.也就是说,学生探究意识的发展情况与自身的态度是息息相关的.在这种情况下,探究意识的培养过程可以采用趣味教学的方式.为此,教师可以结合教学内容设计一些与之相关的趣味故事,以此来使教学内容以一种更加生动形象的方式呈现出来.这样能够增强教学内容对学生的吸引力,激发学生的探究意愿,从而促进学生探究意识的发展.
例如,在教学“等比数列的前n项和”时,结合本课内容,教师可以引入古印度国王奖励国际象棋发明者的故事.这个故事中,国际象棋的发明者向国王提出了一个非常奇怪的要求,他想要在棋盘的格子里放入一些小麦,从棋盘的第1个格子到最后一个格子,小麦的数量分别是1粒、2粒、4粒、8粒…….对于这个要求,国王很轻易就答应了,因为他认为这根本需要不了多少小麦,于是他让人把小麦搬到了宫殿里.结合初中阶段所学的有理数乘方的相关知识,学生很快就发现到后面所需小麦的数量增长会非常快,所以国王根本不可能满足他的要求.但很多学生提出了一个新的问题,按照这种方式到底需要多少粒小麦呢?经过观察,学生发现每一个格子中的小麦数量按顺序排列起来之后,可以构成一个等比数列,所以很自然地想到了有什么方法可以比较简便的计算出等比数列前64项和.根据学生的疑问,教师可顺势引出本课的教学内容.
(三)引导动手操作,优化探究过程
学生探究意识的发展并非教师不断灌输的结果,而是学生在参与学习过程中逐步形成的.在数学课程中,动手操作无疑是进行数学知识探究的有效途径.因此,高中数学教师可以结合课程内容组织学生进行一些动手操作活动,以强化学生的探究意识,巩固学生对课内所学知识的理解.
例如,在教学“基本立体图形”时,本课的主要目标是引导学生了解棱锥、棱柱、棱台的结构特征以及多面体的基本概念,了解多面体平面展开图的相关问题.本课作为义务教育阶段“空间与图形”内容的发展与延续,对学生空间想象能力的提升具有重要的影响.相较于教师的直接讲授与灌输,学生在探究过程中往往可以产生更加深刻的体验.因此,根据本课内容的特点,教师可以组织学生进行了动手操作,并给学生提供了一些纸质的空间几何体的简单模型,鼓励学生充分发挥自己的想象力,在课堂中展开了动手操作.
(四)组织合作探究,促进思维发散
合作学习是现阶段最重要的学习方式之一.相较于完全独立的学习活动,合作学习不仅可以发挥出学生的能动性,而且可以使学生集思广益,促进学生思维发展,让学生借鉴其他学生的学习方法.这对于学生探究意识的发展具有积极的影响.因此,在高中数学课程中,教师可以组织学生进行一些合作学习活动,从而进一步提升学生的学习效果.
在高中数学合作学习的组织过程中,教师应着眼于以下几点.第一,对学生进行合理的分组,教师要全面了解学生在各个方面的表现.并在综合分析学生实际情况的基础上将其进行合理搭配,从而划分为多个小组.第二,要设计恰当的合作探究任务.与独立性的学习活动相比,合作学习中的探究任务要具有一定的挑战性,使任务具有合作探究的价值.只有依靠适当超出学生“最近发展区”的学习任务,才能通过合作学习有效锻炼学生的探究意识与探究能力.第三,注意动态调整.不难理解,学生的探究意识并不是一成不变的,而是会随着学习活动的推进逐渐发生变化.在这种情况下,学生分组以及合作学习内容也要根据学生的变化做出适当的调整.
(五)渗透数学思想,指导探究方法
学生具备学科思维时,无疑更加有利于推动探究意识的形成与发展.因此,在高中数学教学中,教师可以将数学思想融入其中,引导学生利用数学思想解决数学问题,帮助学生掌握解决相关问题的方法,进一步发展学生的探究意识,巩固学生的探究能力.
(六)注重学科融合,开阔知识视野
探究意识是一种综合性的品质,尽管不同学科具有不同的特点,但探究意识往往具有一定的联系.因此,在高中数学教学中,探究意识的培养应避免局限于数学学科中,而是要树立跨学科教学的意识,将其他学科的内容与数学课程相结合.利用这种方式,可以通过不同角度培养学生的探究意识,并开阔学生的视野,从而为学生探究问题提供更加广阔的思路.
例如,在教学“三角函数”的相关内容时,教师可以将地理学科的知识引入数学课程中.如:在某小区中,有南北相邻的两栋楼,一位居民入住北边的住宅楼之后,发现每到中午的时候,阳光总会被南面的住宅楼挡住.对此,该居民感到非常生气,因为地产商在建设房屋的时候,原本就需要保证北边住宅楼可以全部见到阳光.已知这两栋楼的距离为40米,在距离不变的情况下,南边住宅楼的最高高度原本应该为多少米?
(七)完善评价方式,实现提质增效
在高中数学探究意识的培养过程中,通过评价引导学生进行回顾反思是极为重要的环节.从实际情况来看,传统的课堂评价方式难以满足学生探究意识培养的要求.因此,教师应及时调整评价方式.
首先,要注意评价主体的多元化.学生是探究意识培养的对象,所以在评价环节中,教师要进一步发挥出学生的能动性,鼓励学生进行自我反思以及相互之间的评价.其次,在探究意识的培养中,教师要注意评价内容的全面,要从知识建构、方法掌握、情感体验等不同的维度对学生展开全面的评价.最后,教师要以发展性的眼光对学生进行评价,弱化评价中的甄别功能,充分重视学生的发展进步,并对学生进行一定的激励.
综上,在现阶段的高中数学课程中,培养学生探究意识逐渐成为最重要的目标之一.因此,教师应立足教学现状以及学生的实际情况,不断探索教学方式,从而逐步达到理想的教学效果.
【参考文献】
[1]范欣.高中数学教学培养学生数学思维能力的研究[J].名师在线,2021(29):51-52.
[2]劉宇彻.浅谈探究式教学在高中数学教学中的应用[J].求知导刊,2021(10):75-76.
[3]马国宝.核心素养视角下的高中数学探究学习研究[J].新课程(下),2019(08):38-39.