學科教育論文-論數(shù)學課題探究教學.doc

學科教育論文-論數(shù)學課題探究教學摘要：數(shù)學課題探究教學是指，在教師指導下，圍繞某一課題，運用探究的方法主動獲取數(shù)學知識，獨立、自主地解決數(shù)學問題，培養(yǎng)科學精神和創(chuàng)造性思維與能力的一種實踐活動。它具有內(nèi)容的開放性和方法的多樣性等特點。其內(nèi)容主要有數(shù)學基本概念和規(guī)律、數(shù)學中的綜合問題、現(xiàn)實中的數(shù)學問題以及科學前沿中的數(shù)學問題等。數(shù)學課題探究教學包括教師示范指導和誘導、學生探究、師生共探三個基本環(huán)節(jié)。關(guān)鍵詞：數(shù)學課題；探究教學Abstract:Inquiryteachingofmathematicsresearchtopicsisakindofpracticalactivity,inwhichstudentsconductresearchaboutonetopicundertheguidanceofteacherssoastogainknowledgeactively,dealwithmathematicsproblemsindependently,cultivatescientificspiritandcreativethinkingandabilityaswell.Ithasthecharacteristicsofopennessincontentsanddiversityinmethods.Itscontentscontainmathematicsbasicconceptsandregulations,theintegratedproblemsofmathematicsandmathematicalproblemsinthereality,themathematicalproblemsinthefrontierofscienceandsoon.Theinquiryteachingofmathematicsresearchtopicsinvolvesteachersguidanceandinduction,studentsinquiryandtheinquiryofteacherstogetherwithstudents.Keywords:mathematicsresearchtopics；inquiryteaching在新課程條件下，隨著“探究教學”的提出與實施，傳統(tǒng)的數(shù)學教育面臨著諸多挑戰(zhàn)。廣大一線教師對如何開展課題探究教學存在著一些困惑。本文對數(shù)學教學中的課題探究進行初步探討，以期對數(shù)學課程的實施有所裨益。一、開展數(shù)學課題探究教學的必要性當今衡量一個人學習能力、生存能力的高低，不在于他掌握了多少知識，而在于他探索、研究、創(chuàng)造能力的高低。因此，在數(shù)學教育中，培養(yǎng)學生的探究、創(chuàng)新能力和實踐能力，成為教育的重要價值取向。研究表明，課題探究教學更有利于培養(yǎng)學生獨立思考的習慣，激發(fā)學生的創(chuàng)造意識，不失為一種有效的教學方式。傳統(tǒng)數(shù)學教育過于注重升學率的提高，大搞“題海戰(zhàn)術(shù)”，將所有的知識點精選之后，一一灌輸給學生。學生為題所困，已無暇顧及系統(tǒng)知識的學習，更不用說形成問題解決的能力了。基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）（2001年）明確提出，要“改變課程實施過于強調(diào)接受學習、死記硬背、機械訓練的現(xiàn)狀，倡導學生的主動參與、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力”。1因此，在數(shù)學教學中，可以課題探究教學為紐帶，在傳授系統(tǒng)知識的同時，注重學科的基本結(jié)構(gòu)、知識間的內(nèi)在、邏輯聯(lián)系，從而使學生對本學科有一個全局、整體的認識，進而形成一種積極、能動地解決問題的能力，不失為一種好的方法。事實上，課題探究教學是數(shù)學教育發(fā)展的必然要求。這主要表現(xiàn)在：1.隨著數(shù)學新課程的改革與實施，新的數(shù)學課程在課程設計、課程目標、課程實施等方面對教師和學生都提出了更高的要求。與傳統(tǒng)的數(shù)學課程相比，新課程適應當今科學發(fā)展分化與綜合的趨勢，將“既重結(jié)果又重過程”的理念滲透其中，如在課程的實施方面，注重學生的探究過程、學習過程。2.“數(shù)學為大眾”這一發(fā)展特點，對教師提出了新的要求。1983年，德國數(shù)學家達米洛夫首次提出“大眾數(shù)學”這一口號，這標志著數(shù)學教育不能只為少數(shù)尖子，而讓多數(shù)人去陪少數(shù)人，數(shù)學教育應面向大眾。1984年，在澳大利亞舉行的第五屆國際數(shù)學教育大會設立了“為大眾的數(shù)學”專題討論組，并確定它為數(shù)學教育的主要問題之一。在此背景下，數(shù)學教學中教師需更多地考慮每一個學生未來發(fā)展的需要，但也要注意到：這絕不是降低要求，而是要使人人都受到高水平的數(shù)學教育。這就要求充分發(fā)揮每一個學生的積極性，激勵他們自主學習，主動地去探索和研究。3.數(shù)學知識應用和科學技術(shù)的發(fā)展推動了數(shù)學教學的改革。傳統(tǒng)數(shù)學過分強調(diào)數(shù)學抽象結(jié)構(gòu)的“新數(shù)”運動，只注意數(shù)學本身的特點和結(jié)構(gòu)，而忽視了數(shù)學的發(fā)展和科學技術(shù)發(fā)展的需要，從而使數(shù)學的價值受到學生的懷疑。這促使人們?nèi)ニ伎?，去探索?shù)學教學中的深層次問題：數(shù)學教學不只要傳授數(shù)學知識，更為重要的是，要教會學生如何思維。所以，“問題解決”以及“探究教學”的提出不僅成為20世紀80年代數(shù)學教育的口號和中心，而且直到現(xiàn)在，還是數(shù)學教學研究的熱點問題之一。二、數(shù)學課題探究教學的內(nèi)涵與特征（一）數(shù)學課題探究教學的內(nèi)涵作為一種在教師指導下，以學生自主探究為主的教與學的方式，探究教學由來已久。它的思想淵源可追溯到孔子和蘇格拉底的教學思想中。而明確把“探究學習”作為一種教學方式的則是美國生物學家、課程專家、芝加哥大學教授施瓦布。他認為探究教學是指這樣一種教學活動：兒童通過自主地參與知識的獲得過程，掌握研究自然所必需的探究能力，同時形成認識自然的基礎(chǔ)科學概念，進而培養(yǎng)探索世界的積極態(tài)度。我國學者也有類似的定義，如“所謂探究教學，就是為兒童提供真實的問題情境，讓兒童通過探究事物、現(xiàn)象和觀點而自主地獲得科學知識并形成探究技能和態(tài)度的過程”，2“探究教學是指在教師指導下學生運用探究的方法進行學習，主動獲取知識，發(fā)展能力的實踐活動”，3以及“探究教學是指學生在教師的指導下，以類似科學研究的方式去獲取知識和運用知識的學習方式”，等等。盡管對于探究教學的涵義，不同的人有不同的看法，但都包含兩個方面的要義：一是必須有教師的指導教師提供必要的專業(yè)引領(lǐng)，使學生在探究中有明確的方向；二是以學生的“學”或“探究”為主學生自主去思考、探究，而不是被教師直接引向問題的答案。數(shù)學課題探究教學則是在教師指導下，圍繞某一課題，學生運用探究的方法主動獲取知識，發(fā)展能力的實踐活動。其目的是讓學生在學習數(shù)學知識的同時，掌握知識間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，從而對本學科有一個全面、系統(tǒng)的理解，培養(yǎng)科學精神和態(tài)度，逐步形成獨立、能動地解決數(shù)學問題的能力。（二）數(shù)學課題探究教學的特征數(shù)學課題探究教學作為一種以課題為紐帶的探究教學，不僅具備一般探究教學的內(nèi)涵和特點（共性），同時還有自身的特點（個性）。1.各學科課題探究教學的共性（1）面向全體學生，提高科學素養(yǎng)。探究教學的根本目的不在于把少數(shù)學生培養(yǎng)成為尖子和精英，而是面向全體學生，使每一個學生都成為有科學素養(yǎng)的公民。科學素養(yǎng)包括科學知識、科學方法、科學態(tài)度、科學精神。探究教學就是要求學生自己動手去做，自己動腦去思考。學生在參與探究的過程中既學習了科學知識，又養(yǎng)成了主動、積極的科學態(tài)度和科學精神。這樣，在探究教學中，逐漸發(fā)展學生的觀察能力、建立假設的能力、推理和預測的能力，從而提高科學研究的能力。（2）結(jié)果與過程并重。傳統(tǒng)教學特別注意結(jié)果，在很大程度上忽視了知識獲得的過程。探究數(shù)學則注重知識獲得的過程，把學習方法和思維的訓練放在首位。（3）重視學以致用。探究教學尤其注重發(fā)展學生運用科學知識解決實際問題的能力。美國教育心理學家加涅把學習分為8個層次，其中最后3個層次分別是：概念學習，即通過概念來了解事物的本質(zhì)；規(guī)則學習，即懂得概念與概念之間的聯(lián)系；問題解決學習，即運用概念和規(guī)則來解決問題。探究教學非常注重這后3個層次的學習，尤其是問題解決。這是它與一般的知識、技能學習的根本區(qū)別之一。與一般的掌握知識、解答問題的學習活動相比，它更符合人們的生活和社會的實際需要，因而有利于提高學生學以致用的本領(lǐng)。（4）學生獨自學習為主。在探究教學中，教師不再是傳統(tǒng)的“傳道、授業(yè)、解惑”的知識傳授者和管理者，而是學生進行探究學習的促進者和合作者。作為促進者，教師的主要任務是把握正確的探究方向，激勵學生勇于探索和創(chuàng)造的動機，引導學生進行探究。當然，教師要根據(jù)每個學生的特點進行不同的指導和引導。而作為合作者，教師要自覺地把自己當做學習團體中的一員，與學生一起共同學習、探索和討論。學生作為具有創(chuàng)造能力的學習社會中的主體，教師應充分信任他們，相信他們在一定程度上有能力進行自主地探索和研究。因此，探究教學非常注重培養(yǎng)學生的主體意識，充分發(fā)揮他們的主動性和積極性，把探索和研究深入下去。（5）注重發(fā)展性評價。傳統(tǒng)教學評價注重標準化測試。這種評價方式過分強調(diào)學習和思維方式的統(tǒng)一性，壓抑了個性，不利于學生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。而探究教學則強調(diào)評價的開放性與多元化，即更注重發(fā)展性評價。它在評價的方式和評價的標準上都是開放的、多元的。它既重視正式評價，也注重非正式評價，如小組評價、小組互評、學生自評等。在評價標準上，考慮到學生的個體差異，則采用多層次的評價標準，從而使評價標準具有彈性化、人性化的特征。2.數(shù)學課題探究教學的個性（1）數(shù)學課題的開放性。課題的開放性要求教師不應把學習內(nèi)容限制在某些方面，只要與數(shù)學有關(guān)，學生力所能及的，都可以成為課題探究的內(nèi)容。同時教師也不要因為學生提出的課題“不夠水平”或“不夠深刻”而去干涉他們。實際上，數(shù)學史上許多有重大意義的問題開始并不為人們所理解。因此，教師應積極鼓勵和肯定學生的問題意識和創(chuàng)新精神，不要讓這些思想一開始便被扼殺在搖籃里。（2）數(shù)學課題探究方法的多樣性。作為一門基礎(chǔ)學科，數(shù)學課題探究教學尤其注重學生的數(shù)學思維方式。思維方式不同，探究的方法也就不同。常見的方法主要有：數(shù)學演繹與歸納法、數(shù)學分析與綜合法、數(shù)學化歸方法、數(shù)學公理化方法等等。演繹推理是由一般性的命題推出特殊性命題的推理方法。演繹推理的重要形式是由大前提、小前提推出結(jié)論的三段論推理。這在中學數(shù)學中可大量使用。因此，在課題探究中要加強這種演繹方式的訓練。歸納推理則是由個別的命題推出一般性命題的推理方法。一般根據(jù)概括對象是否完全而分為完全歸納法與不完全歸納法。完全歸納法是根據(jù)某一類事物的全體對象作出概括的推理方法，如數(shù)學上的窮舉法。總之，數(shù)學課題探究教學在解決問題的同時，加強了學生思維能力的訓練，這樣又有利于學生提出新的課題，進而進行新的探究學習，從而形成良性循環(huán)。（3）數(shù)學課題探究需要進行抽象。與其他學科相比，數(shù)學課題探究的抽象程度更高一些。例如，數(shù)學模型就是通過對原型的模擬或抽象而得來的，它是一種形式化和符號化的模型。在數(shù)學課題探究教學中，很多數(shù)學課題源于現(xiàn)實生活，而大多數(shù)學生通常在進行純粹的數(shù)學計算、變換和推演時可能感到困難不大，可一接觸到現(xiàn)實中有待解決的數(shù)學問題，往往束手無策。不少學生感到所學的概念、公式、定理等與實際問題對不上號。這時，教師需要引導學生對實際問題進行抽象，去掉一些無關(guān)緊要的枝節(jié)問題，把問題的本質(zhì)突出出來，從而利用已學過的概念、公式、定理、方法來解決問題。三、數(shù)學課題探究教學內(nèi)容的選擇與其他學科一樣，數(shù)學課題探究教學的內(nèi)容十分豐富。歸納起來，可以從以下四個方面考慮。（一）數(shù)學基本概念和規(guī)律數(shù)學中的基本概念和規(guī)律既是探究教學的起點和基礎(chǔ)，又是探究的對象。在教與學中，教師如果在基本概念和規(guī)律的學習過程中滲透探究思想，就會使學生加深對概念和規(guī)律的理解與掌握。例如，在學習圓的定義時，教師可先引導學生觀察實際生活中與圓有關(guān)的物體的特征：自行車的鋼圈和小飛輪、臺扇的外殼。通過測量中心到圓周的距離（忽略誤差），學生會發(fā)現(xiàn)圓的一個顯著特征：圓周上的點到圓心的距離處處相等。這時教師就可以引導學生歸納得出圓的定義了。（二）數(shù)學中的綜合問題相對于知識點比較單一的問題而言，綜合性問題更有利于學生去探索和研究，也更有利于培養(yǎng)學生的敏銳洞察力和思維能力。例如，“要證明AB=CD，1=2,ABCDEF,ABCD有哪些方法，可用哪些定理？”對于這類問題的回答，就要求突破教材的結(jié)構(gòu)，重新以問題為線索建構(gòu)知識體系。這樣，學生頭腦中的認識結(jié)構(gòu)就會變得更加適合于擴散性思維，也更有利于學生問題解決能力的提高。4（三）現(xiàn)實中的數(shù)學問題現(xiàn)實生活中的數(shù)學問題可謂無處不在。數(shù)學就是從生活中的這些實際問題開始的。中國古代的數(shù)學著作周髀算經(jīng)和九章算術(shù)，都是為解決生產(chǎn)和生活中的問題凝結(jié)成的成果。當今時代，生產(chǎn)和生活中同樣有許多問題可成為數(shù)學探究教學的對象。例如，電話費的計費方式如何用函數(shù)來表示，銀行儲蓄的稅后利息的計算，球隊的比賽場次計算，等等。在教學中對這些問題的探究可激發(fā)學生的興趣，有利于培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題的能力和應用數(shù)學知識解決問題的能力。（四）學科前沿中的數(shù)學問題選取一些與學科前沿有關(guān)的內(nèi)容作為探究的方向，可擴大學生的知識面，開闊學生的視野。如選取哥尼斯堡七橋問題、計算機中的二進制問題、模糊數(shù)學的有關(guān)問題等。四、數(shù)學課題探究教學的基本環(huán)節(jié)探究是科學的本質(zhì)特征之一，沒有探