初中数学课堂培养学生探究能力的实践路径

2024-12-31 00:00:00郑静
数学学习与研究 2024年15期
关键词:探究能力初中数学教学策略

【摘要】探究能力是指学生通过研究目标问题,锻炼独立思考和解决问题的能力.在新课程改革背景下,如何在初中数学课堂中培养学生的探究能力成为教师亟须解决的问题.基于此,文章从“有助于学生深刻理解数学概念”“有助于提高学生解决问题的能力”“有助于锻炼学生的思维能力”三个方面探究了培养学生探究能力的重要性,并以此为基础,从明确探究对象、设定恰当情境、设计数学问题、培养自学意识、鼓励小组探究五个角度,提出培养学生探究能力的策略,旨在助力学生形成追根溯源的良好素养,同时提高课堂教学质量.

【关键词】初中数学;教学策略;探究能力

数学是一门对基础要求相对严格的学科,故教师在精心设计教学方案的同时,要重视对学生探究能力的培养.将探究能力培养融入初中数学课堂中,能有效激发学生主动探究的动力.对此,作为一线教育工作者,教师应积极采取恰当的探究性学习方式,在探究活动、丰富资源的支持下,激发学生学习的主动性,助力其探究能力的形成.

一、初中数学教学中培养学生探究能力的重要性

(一)有助于学生深刻理解数学概念

培养学生的探究能力,有助于学生加深对数学概念的理解.探究能力的形成应以相应学习活动为依托,故教师应让学生多维度理解和探究概念,对概念形成相应的感悟,进而深入学习和掌握知识.教师可采取自主探究、合作探究、集体探究等多种形式,让学生积极参与其中,了解所学内容,进而掌握和应用多种数学规律.

(二)有助于提高学生解决问题的能力

探究能力的形成还能间接提高学生解决问题的能力.教师通过设计探究性学习活动,让学生尝试各种解题手段,可以使学生积累足够的解题经验.在这一过程中,教师应侧重组织学生对解题过程和结果进行总结和反思,使学生的分析问题能力、创新解题能力得到提高.如此一来,学生能在比较、分析和总结中综合运用知识解决问题,对知识要点和技巧形成更加深刻的认知.

(三)有助于锻炼学生的思维能力

探究能力培养倡导让学生经历观察、分析、总结等思考过程,以期学生的思维和能力在独立思考和分析问题的过程中得到锻炼和提高.教师可通过设计多元化的探究活动,并提出相应的探究问题,让学生从更多角度去理解知识,进而形成更深刻的认知.在教师的引导下,学生的思维能力、数学技能均会得到明显提升,这对其未来的学习和成长有着积极意义.

二、在初中数学课堂中培养学生探究能力的实践策略

(一)明确探究对象,激发学生探究兴趣

探究能力的培养需要探究活动的支持,教师应以探究活动为切入点,设计多元化活动调动学生探究的积极性、趣味性,助力学生良好素养的形成.以往教学中,部分教师轻视组织探究活动,课堂上很少花大量时间开展探究活动,这严重阻碍了学生探究能力的发展.对此,在实际教学中,教师应立足学生兴趣设计探究主题、探究对象明确的活动,以锻炼学生的探究能力.尤其是在新知讲授中,一切教学活动都要围绕“认识—理解—应用”的过程展开.由此可见,教师在培养学生的探究能力时提前确定探究对象的重要性.

以人教版初中数学七年级上册“正数和负数”教学为例,为了让学生对负数形成正确的认识,并对数的认知由自然数扩大为有理数,教师应指导学生基于已掌握知识,围绕“正数和负数”展开探究.首先,教师可利用课件展示负数在生活中的应用场景,为学生提供交流、讨论的契机,同时了解其对负数的认知,如部分学生认为负数是现代数学发展的产物,古代数学较为落后,并没有负数的概念.借此,教师应设计简单的课堂探究活动,利用《九章算术》中的内容,让学生认识到我国古代便有负数的概念,且对负数的应用早于西方.其次,教师引导学生追本溯源,探索“负数概念是谁提出的?”“负数是否具有较高的应用价值?”让学生结合已有知识和素材,调动生活经验展开分析,从而对负数形成相对完善的认知.最后,当学生得出相应结论后,教师鼓励其汇报探究成果,并与同学分享,进而认识到负数概念最早是由汉代数学家刘徽提出的,古代常用负数来表示盈亏,而随着数学学科的发展,当前“负数”还可以用来表示方向、温度等.基于此,教师在明确学习对象后引导学生有目的地探究,可助力学生积累足够的学习经验,进而提高探究能力.

(二)设定恰当情境,提高知识应用能力

《义务教育数学课程标准(2022年版)》中提出,“会用数学的语言表达现实世界”.在这一背景下,教师应引导学生在现实生活与其他学科中构建普适的数学模型,表达和解决问题,达到提高学生在生活中运用知识的能力.基于此,教师在培养学生探究能力时,应注重恰当情境的创设,从现实生活出发,调动学生的生活经验和阅历,引导学生展开探究.

以人教版初中数学八年级上册“三角形全等的判定”教学为例,教师在讲解“全等三角形”判定条件后,可以创设生活化情境,引导学生运用所学知识解决情境中的问题.教师先利用多媒体展示图1所示图形,并提出问题:“C是路段AB的中点,小明和小丽同时从C点出发,以相同的速度背对背沿着直线AB行走,并同时达到D,E两地.已知DA⊥AB,EB⊥AB,能否说明D,E到线段AB的距离相等?为什么?”学生结合图形对题目展开探究和分析,教师鼓励学生之间组成临时合作伙伴,代入“小明”“小丽”的角色,以便于探究数学题目.

在学生分析探究后,教师结合情境鼓励学生畅谈分析过程和解题思路,让学生组织语言后将想法表达出来,以提高学生应用数学知识的能力.同时,教师可以发挥自身指导者的作用,认真倾听学生的探究成果并进行针对性纠错,进一步提高学生的探究能力和对知识的应用能力.

(三)设计数学问题,明确课堂探究任务

数学活动是培养学生探究能力的重要途径,多是围绕特定任务而开展,让学生参与活动并整理探究经验,能加快学生能力的提高.以往教学中,部分教师轻视探究教学的过程,多是借助问题引导学生简单思考后,便向学生灌输相应结论,使学生缺少探究的空间.对此,教师应提高对探究教学的重视程度,结合学情布置探究任务,并要求学生根据任务完成情况归纳相应的探究经验,同时借助问题启发学生思维,助力学生探究能力和知识应用能力的发展.

以人教版初中数学七年级下册“不等式”教学为例,为了让学生掌握不等式的特点以及不等式的解题步骤,教师应设计明确的探究任务,引导学生在探究中锻炼能力.首先,教师可提出具体的问题,并为学生布置探究任务,如“以下式子哪些属于不等式?2≥2,π≈3.142,x-1≤3,x+7y-9,4y<12”,引导学生将数学知识的探究转化为解题过程,并在探究中产生疑问:“不等式有着怎样的特点?”“不等式与一元一次方程有怎样的关系?”等等,让学生结合已掌握的一元一次方程知识探究不等式的性质和特点.其次,教师可为学生提供充足的探究空间,并结合学生的疑问继续启发其思维:“以上呈现的不等式中有几个未知数?不等式的概念是否与一元一次方程相似?能否利用一元一次方程解法来探究不等式的解法?”鼓励学生通过代入数值、移项等方式整理不等式,最终总结出解不等式的步骤.学生所提出的每个问题都可以成为探究的契机,教师应给予学生充足的探究空间,且不要过多干预学生的探究过程,让学生在解决问题的过程中实现思维、能力的发展.

(四)培养自学意识,助力学生主动探究知识

部分学生在潜意识中依赖教师,将老师视为“权威”,课堂中习惯在教师引导下完成学习任务,并对教师提出的结论、观点深信不疑,这不利于学生自主学习意识的发展,也会影响其探究能力的发展.为了避免学生对教师产生盲从、过度依赖等心理,教师在培养学生探究能力时,应设计符合学生认知规律的教学模式,以学生自主探究为主,重新搭建数学课堂结构.展开来说,在实际教学中,教师应给予学生更多的自由和空间,让学生探究中实现个性化发展.

以人教版初中数学八年级下册“勾股定理的逆定理”教学为例,教师在探究活动中应激发学生的自学意识,让其在解决问题中积累足够的探究经验,进而推导出勾股定理的逆定理.首先,教师可引导学生思考:“我们上节课是如何学习勾股定理的?”让学生回想到“利用三个正方形的面积关系猜想直角三角形三边长满足a2+b2=c2”.而后,教师继续提问:“如果三角形中的三边长满足a2+b2=c2,能否直接得出这个三角形是直角三角形?”学生结合学习过程认为还需要对结论加以验证,才能证明勾股定理的逆定理是真命题.其次,教师展示图2所示数学模型,并设计数学活动,引导学生探究:“除了向外作三个正方形,还可以向外作哪些已学过的几何图形?此时结论还成立吗?”

最后,教师要鼓励学生自主思考,在思考之后,学生可以得出如下结论:①验证勾股定理的逆定理需要用到“面积法”;②除了向外作三个正方形,还可以向外作半圆形、直角三角形、等腰三角形等图形,均满足S1+S2=S3.如此,学生能以个体的身份参与到数学学习活动之中,保障了数学教学活动的有效性.

(五)鼓励小组探究,分享交流发展智慧

初中生自主学习能力有限,适合独立探究难度较低的数学知识,但对一些难度较高、探究过程复杂的知识,合作探究要比独立探究更有效.在实际教学中,教师应以小组合作为途径,引导学生对新知展开探究,让学生相互分享学习经验,积极探讨数学结论,促进学生数学素养的提升.对此,教师可以结合学情将学生分为多个不同小组,并为各小组布置探究任务,要求学生通过交流、分享,实现取长补短.

以人教版初中数学八年级下册“一次函数”教学为例,这是初中数学中的一大难点,教师应采取小组合作的方式引导学生展开探究.首先,教师将学生划分为多个四人小组,让各小组围绕一次函数的概念、功能展开探究.这一过程中,部分小组联想到了“正比例函数”,通过类比推理得出了一次函数的概念,再通过阅读和分析教材内容,掌握了一次函数的解析式为y=kx+b(k≠0),并尝试代入特殊的数值,发现一次函数可以用来表示温度变化、路程变化等数量关系.其次,各小组在探究一次函数图像时会产生疑惑:若将一次函数图像向左移动一段距离或向上移动一段距离,解析式会发生怎样的变化呢?有的小组认为一次函数解析式会发生本质上的变化,应该重新列出一次函数解析式,有的小组则认为图像位置变化可能与k,b等参数相关,针对这一分歧,教师可引导学生继续展开深入的探究,得出一次函数解析式数值变化与图像的关联.

三、不足与展望

当前,部分教师在培养学生探究能力时多是引导学生探究和解答问题,探究任务相对较少,学生完整探究的经历不够丰富.而且,通过探究能力的培养,部分学生依旧不具备自主探究的意识,课堂中多是被动接受知识,而非主动参与探究,这也影响了学生自身探究思维的形成.故在初中数学课堂中培养学生探究能力时,教师应不断探索和研究,持续提高学生的探究能力.具体来说,教师可以在之后的教学中增加探究的内容和任务,如在实际教学中,通过重构课程、新增探究性活动来丰富学生的探究经历,还要积极完善探究性教学策略和教学方案,提高自身的探究性教学效能.教师还可以加强与学生的交流和沟通,在阶段性教学活动结束后,通过定期调查与讨论,了解学生对探究的态度,并采取相应的措施加以改进.综上,教师只有不断改进和完善探究能力培养的策略,才能持续提高学生的探究性思维和能力.

结 语

总的来说,在一线教学中,教师应先明确探究对象,再结合学情、教学内容设计相应的探究活动,让学生在活动中通过自主探究、合作探究等多种方式,深入探究知识,并掌握相应数学规律,达到提高其探究能力的目的.此外,教师要结合学生的课堂真实反馈不断优化和完善教学方案,加快学生探究能力的形成.

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