探究式教学在高中数学教学中的实施策略研究

杨光旭

【摘要】探究合作法是一种教育策略，旨在促进学生间的协作.该策略通过合作学习模式展现学生间的交流与互动，有效增强团队合作精神和能力.该方法的整合使用对于提高高中数学教学的成效和教学质量具有重要影响.基于此，文章以探究式教学在高中数学教学中的应用为研究主题，阐述了探究式教学的重要性及其在实施过程中存在的问题，提出了探究式教学在高中数学教学中的实施策略，以期为高中数学教学工作者提供参考.

【关键词】探究式教学；高中数学；课堂教学

引 言

在高中数学教学实践中，探究式教学逐渐显现出其独特的价值和效能.该教学方法的核心在于培养学生的数学探究能力，引导学生通过观察、假设、推理、验证等途径对数学概念和原理进行深入的理解和运用.在几何、代数、概率论等数学分支中，探究式教学能有效促进学生对数学逻辑严谨性和抽象思维的认识，同时鼓励学生在解决复杂问题时自主建构知识体系.此外，在探究式教学中，教师角色由知识的传授者转变为学生探究过程的引导者和促进者，变革了传统教学模式下师生互动的方式.因此，探究式教学在高中数学教学中的实施，不仅提升了教学效率，更为学生今后的学术探索和实际问题解决能力的培养奠定了坚实的基础.

一、探究式教学在高中数学教学中应用的重要性

首先，探究式教学在高中数学教学中的实施对于激发学生的学习兴趣、培养学生的独立思考能力及批判性思维至关重要.它转变了传统的以教师为中心的教学模式，将学生置于学习过程的中心，重视学生对知识的主动探索.探究式教学通过引导学生提出问题、探索问题、解决问题，不仅有助于学生对数学知识的掌握，也能促进学生解决问题能力的提升和创新能力的培养.

其次，探究式教学的实施有助于构建开放、互动和合作的课堂氛围，使数学课堂变得更加生动和具有吸引力.学生在这样的课堂中更愿意参与到学习活动中.通过合作学习和交流讨论，学生的社交能力和团队协作能力也会提高.

最后，探究式教学强调学习过程的重要性.通过对学习过程的反思和评价，学生能够自己调节学习状态，为终身学习奠定基础.

二、探究式教学在高中数学教学中应用存在的问题

（一）问题探究表层化，学生思考不深入

在高中数学教学中，探究式教学的应用虽然受到重视，但在具体执行时却面临着问题探究表层化和学生思考不深入的现状.这种现象体现在：即便是在学习集合论、函数的性质、导数的应用、几何体的特征等高中数学的核心知识点时，学生的探究活动也未能超越表面层次，对数学命题和概念之间内在联系的分析不足.面对各类数学问题，学生通常依赖于模式识别和套用已有的解题模板，而不能展开充分的逻辑推理或对问题本质进行深刻理解.例如，在探讨函数极限时，学生可能停留在计算过程，而未能深入探讨极限存在的条件和数学意义；在解决几何题目时，学生可能满足于通过已知定理完成证明，却忽视了定理本身的几何直观和逻辑起源.

此外，数学探究的深度不足也反映在学生对高级数学概念的理解上.在分析复杂的多变量函数时，学生可能会计算出正确的结果，但对于函数的几何解释、物理意义或在实际问题中的应用缺乏深入探讨.即使是在对数据分析等更具应用性的数学问题的处理中，学生也往往未能展现出将理论知识与实际情境相结合的能力，这不仅影响了他们对数学知识的深度掌握，也限制了他们的数学思维能力的发展.在教学过程中，这种表层化的探究和思考的不深入同样反映在课堂互动和学习评价中.课堂上的讨论和交流多集中于问题的表层，学生在数学表达和推理上展现的深度远未达到探究式教学的要求.在评价学生的学习成果时，人们也往往强调结果的正确性而非思考过程的深度和逻辑性，这进一步强化了学生表层学习的倾向.

（二）教师探究引导单一，缺乏多样性

在当前高中数学教学的实践中，探究式教学的落地呈现出一定的单一性，这主要表现在教师探究引导的不足和缺乏多样性上.教师在引导学生探究时往往囿于固定模式.例如，在集合与函数、数列、空间向量、立体几何等高中数学主要内容的教学中，教师的引导多集中在知识的传授和技能的训练上，而缺少对学生批判性思维和创新能力培养的有效引导.课堂上，面对数学问题的讨论和解答，教师往往采用直接讲解、示范解题的方法，而较少组织学生进行深入讨论或开展多角度的数学探究活动.在数学定理的证明、函数的性质探索、数学命题的验证等方面，教师的引导也多依赖于传统的教学模式，较少涉及激发学生自发探究的环节.

此外，教师在引导学生探究数学问题时，往往忽视学生的个体差异，采用的探究式教学方法和手段缺乏针对性和多样性，这不利于发挥每个学生的潜能和兴趣.在教学策略上，对于不同数学知识点的探究引导缺乏系统性和层次性，对于导数与微分、极限、积分、矩阵等概念的深层次探究较为欠缺.在课堂教学中，教师对于如何将数学理论与实际问题相结合、如何在探究中融入数学思想和方法的训练，往往缺乏创新的探究活动设计和实施策略.在数学探究活動的组织和引导过程中，教师多倚重于教材和标准答案，而未能提供给学生一个开放性的学习平台，不能让学生在探究中自由发挥，这也影响了学生探究能力的提升和数学思维的发展.

（三）学生自主探究能力弱，依赖性强

在高中数学教育领域，探究式教学虽被推崇，但实际效果却显示出学生在自主探究能力方面的不足.这一现状反映在学生处理数学证明、逻辑推理以及综合题型时常常表现出明显的依赖性.例如，在学习关键性数学概念时，学生往往期待直接的指导而非通过自主探索来理解概念的深层含义.在解决数列、级数、排列组合等数学问题时，学生的独立解题能力不强，对于问题的深度分析与策略选择往往缺乏系统性和主动性.而在空间几何、立体几何的学习中，学生在空间想象力和几何直觉上的表现也同样不尽如人意.学生在探究几何问题时，往往依赖于教师的示范和课本上的标准解法，难以自行构建证明和探索几何图形的性质的思路.

同样，在概率论与数理统计的教学中，学生对于概率模型的理解和统计数据分析的应用亦显得力不从心，对于数据的收集、整理、分析和解读缺乏必要的主动性.进一步来看，高中数学教学中对于学生自主探究能力的培养显得尤为迫切.在向量代数、解析几何、线性规划等相对抽象的数学领域，学生通常期待教师提供明确的解题步骤和规范答案，对于数学问题的独立思考和创新解法展现得并不突出.这种现象在一定程度上抑制了学生探索数学世界的激情和解决问题的综合能力的培养，也使得学生在数学知识的应用和拓展上受到了限制.在数学教育的实践中，学生往往在经验的积累和技能的训练上花费了大量时间，却忽视了数学思维和方法论的培养.尤其在数学思维的深度和广度上，学生展现出的是一种依赖于教师讲授和指导的被动学习态度，而非积极主动的探究姿态.这种现状在高中数学教学中广泛存在，成了探究式教学实施中的一大难点，也是影响学生数学素养全面提升的重要因素.

三、探究式教学在高中数学教学中的实施策略

（一）利用情景模拟引导，深化问题探究

探究式教学的创新对策在高中数学教学中的应用，应聚焦于情景模拟的有效性，从而深化问题探究.在此策略下，教师需要设计丰富多元的教学情境，让学生在类似实际的数学应用中自主探究.

例如：根据人教A版（2019）教材中的函数单元，教师可以创设一个研究生物种群变化的数学模型，引导学生通过构建和分析函数模型来探究种群数量与环境因素的关系.在探究导数与微分的应用时，教师可以设计一系列以物理运动为背景的问题，如抛物线运动的速度和加速度问题，让学生通过模拟实验收集数据，然后应用导数知识进行深入分析.在立体几何的学习中，教师可以引入计算机辅助设计软件，让学生在虚拟环境中操纵和观察立体图形，从而更直观地理解空间几何体的性质.同时，利用教材中的概率论与数理统计章节，教师可以设计实际调查活动，指导学生收集数据，再通过统计软件分析数据，理解统计数据背后的数学概念.在数列与级数的教学中，教师可以让学生利用计算工具进行数列求和实验，观察级数收敛的过程，探讨其背后的数学原理.此外，针对解析几何单元，教师可以让学生探究曲线的几何性质，通过实际测量和计算来深化对曲线方程的理解.在向量代数的学习中，教师可以通过构建物理问题场景，如力的合成与分解，让学生实际动手操作，体会向量运算的实际意义.

（二）通过多维教学策略，丰富探究引导

高中数学教学应在深入分析教材内容和学生认知特点的基础上，运用多维教学策略，以推动探究式策略在高中数学教学中的运用.首先，教师可以采用案例教学的方法，通过分析真实的案例引导学生学习数学知识.例如，在教授概率统计时，教师可以引入一些涉及社会热点的生活化案例，引导学生运用概率统计的知识去解决这些问题.这种方法不仅能够激发学生的学习兴趣和积极性，还能促进学生对数学知识进行深入理解和应用.其次，数字化工具和网络平台可以辅助探究式教学.教师可以借助数字化工具进行模拟实验和数据分析，帮助学生更好地理解和掌握数学知识.例如，在教授立体几何时，教师可以利用三维建模软件进行几何体的建模和演示，让学生更加直观地理解空间几何的概念和性质.

同时，教师可以建立探究式学习小组，将学生分成小组进行项目式学习.在小组中，学生相互合作，互相学习，共同解决实际问题.这种学习方式可以培养学生的团队协作能力和独立探究能力，也可以提高他们的学习兴趣和积极性.例如，在教授解析几何时，教师可以设计一个实际生活中的项目，让学生通过小组合作的方式探究曲线和方程之间的关系.学生可以在小组内进行实验设计、数据分析和结论总结等工作，从而深入理解解析几何的知识点，并培养团队协作能力和独立探究能力.这样的学习方式能够提高学生的学习兴趣和积极性，促进学生对数学知识的理解和应用，为未来发展打下坚实的基础.

此外，教师还可以采用其他创新方法，如反思性教学、类比式教学等.反思性教学是一种通过引导学生反思来帮助他们理解数学知识的方法.例如，在教授数列时，教师可以引导学生通过反思数列的概念和性质，深入理解数列的相关知识.类比式教学是一种通过类比来引导学生学习新知识的方法.例如，在教授向量时，教师可以引导学生通过类比实数的性质来理解向量的概念和性质.

（三）通过项目式学习推广，培养独立探究能力

在当今的高中数学教学中，探究式教学的重要性日益凸显.该策略强调学生的主动探究，通过引导学生开展探究活动，帮助他们形成对数学知识的深入理解.而项目式学习是一种特别适合探究式教学的方式，它以实际项目为基础，使学生能够将所学知识应用于实际问题的解决中，从而培养他们的独立探究能力和创新思维.项目式学习能够为学生提供一个真实的问题情境，使他们在实际问题的解决过程中理解和应用数学知识.例如，在教授人教A版高中数学教材中的函数概念时，教师可以设计一个实际生活中的项目，如设计一个计算银行利息的函数模型，让学生在实际操作中理解和应用函数的概念和性质.

项目式学习强调学生的主动性和合作性.在项目的实施过程中，学生需要主动参与，通过与同伴合作，解决实际问题.这种学习方式不仅能够提高学生的数学应用能力，还能够培养他们的团队协作能力和创新思维.例如，在教授立体几何时，教师可以设计一个涉及几何体测量的项目，让学生通过合作测量和计算，深入理解空间几何的概念和性质.

为了推广项目式学习并培养学生的独立探究能力，教师还可以根据学生的实际情况和课程内容，制定实际可行的探究项目.这些项目可以涉及数学知识的应用，如解决实际问题、进行数据分析等.通过这些项目，学生可以在实践中学习数学知识，并培养独立探究能力.以教授人教A版高中数学教材中的概率统计为例，教师可以设计一个探究项目，让学生对某个班级的考试成绩进行统计分析.学生可以通过收集数据、计算平均分及标准差等指标、绘制统计图表等方式，在实际操作中学习和理解概率统计的知识.同时，这个项目能够培养学生的数据分析和解决问题的能力，提高他们的独立探究能力.

此外，项目式學习还注重学生的自我反思和评价.在项目的实施过程中，学生需要对自己的学习过程进行反思和评价，找出自己的不足之处并加以改进.这种学习方式能够帮助学生形成良好的学习习惯和学习策略，提高他们的自主学习能力.

结 语

综上所述，在教育改革不断深化的背景下，探究式教学在高中数学教学中扮演着越来越重要的角色.通过研究发现，探究式教学能够有效地提高学生的学习积极性和主动性，培养其创新能力和实践能力，从而提升教学质量和学习效果.因此，教师需要深化对探究式教学的实施策略的研究和实践，不断完善其运用方式，为高中数学教学的改革和发展做出更大的贡献.

【参考文献】

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