高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的思考 (2)

1、高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的思考 揚中市第二高級中學(xué) 季成龍一 研究性學(xué)習(xí) （一）研究性學(xué)習(xí) 研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師指導(dǎo)下，從自然、社會和生活中選擇和確定專題進(jìn)行研究，以類似科學(xué)研究的方式主動地獲取知識、應(yīng)用知識、解決問題，并在研究過程中通過多種渠道主動地獲取知識、應(yīng)用知識、解決問題的學(xué)習(xí)活動。研究性學(xué)習(xí)與社會實踐、社區(qū)服務(wù)、勞動技術(shù)教育共同構(gòu)成“綜合實踐活動”，作為必修課程列入全日制普通高級中學(xué)課程計劃(試驗修訂稿)。實施以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力為重點的素質(zhì)教育，關(guān)鍵是改變教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。設(shè)置研究性學(xué)習(xí)的目的在于改變學(xué)生以單純地接受教師傳授知識為主的學(xué)習(xí)方式，為學(xué)生構(gòu)建開放的學(xué)習(xí)環(huán)境

2、，提供多渠道獲取知識、并將學(xué)到的知識加以綜合應(yīng)用于實踐的機(jī)會，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。當(dāng)前，受傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、時間和教學(xué)方式的局限，在學(xué)科教學(xué)中普遍地實施研究性學(xué)習(xí)尚有一定的困難。因此，將研究性學(xué)習(xí)作為一項特別設(shè)立的教學(xué)活動作為必修課納入全日制普通高級中學(xué)課程計劃(試驗修訂稿)，這將會逐步推進(jìn)研究性學(xué)習(xí)的開展，并從制度上保障這一活動的深化，滿足學(xué)生在開放性的現(xiàn)實情境中主動探索研究、獲得親身體驗、培養(yǎng)解決實際問題能力的需要。 （二）研究性學(xué)習(xí)的特點研究性學(xué)習(xí)具有開放性、探究性和實踐性的特點，是師生共同探索新知的學(xué)習(xí)過程，是師生圍繞著解決問題共同完成研究內(nèi)容的確定、方法的選擇以及為解決問題

3、相互合作和交流的過程。 1開放性 研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容不是特定的知識體系，而是來源于學(xué)生的學(xué)習(xí)生活和社會生活，立足于研究、解決學(xué)生關(guān)注的一些社會問題或其他問題，涉及的范圍很廣泛。它可能是某學(xué)科的，也可能是多學(xué)科綜合、交叉的;可能偏重于實踐方法，也可能偏重于理論研究方面。 在同一主題下，由于個人興趣、經(jīng)驗和研究活動的需要不同，研究視角的確定、研究目標(biāo)的定位、切人口的選擇、研究過程的設(shè)計、研究方法、手段的運用以及結(jié)果的表達(dá)等可以各不相同，具有很大的靈活性，為學(xué)習(xí)者、指導(dǎo)者發(fā)揮個性特長和才能提供了廣闊的空間，從而形成一個開放的學(xué)習(xí)過程。 研究性學(xué)習(xí)，要求學(xué)生在確定課題后，通過媒體、網(wǎng)絡(luò)、書刊等渠道，收集

4、信息，加以篩選，開展社會調(diào)研，選用合理的研究方法，得出自己的結(jié)論，從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新 意識、科學(xué)精神和實踐能力，它的最大特點是教學(xué)的開放性。 （1）教學(xué)內(nèi)容是開放的。天文地理、古今中外，只要是學(xué)生感興趣的題目，并有一定的可行性，都可作為研究課題。 （2）教學(xué)空間是開放的。強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實際，強(qiáng)調(diào)活動、體驗的作用。學(xué)習(xí)地點不再限于教室、實驗室和圖書館，要走出校門進(jìn)行社會實踐；實地勘察取證、走訪專家、收集信息等等。 （3）學(xué)習(xí)方法、思維方式是開放的。針對不同目標(biāo)，選擇與之適應(yīng)的學(xué)習(xí)形式，如問題探討、課題設(shè)計、實驗操作、社會調(diào)查等。要綜合運用多門學(xué)科知識，分析問題、解決問題的能力 增強(qiáng)了，思維方式從

5、平面到立體，從單一到多元，從靜態(tài)發(fā)展到動態(tài)，從被動發(fā)展到主動，從封閉到開放。 （4）收集信息的渠道是開放的。不是單純從課本和參考書獲取信息，而是從講座、因特網(wǎng)、媒體、人際交流等各種渠道收集信息。 （5）師生關(guān)系是開放的。學(xué)生在研究中始終處于主動的地位，教師扮演著知道者、合作者、服務(wù)者的角色。提倡師生的辯論，鼓勵學(xué)生敢于否定。 2探究性在研究性學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)的內(nèi)容是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自主確定的研究課題:學(xué)習(xí)的方式不是被動地記憶、理解教師傳授的知識，而是敏銳地發(fā)現(xiàn)問題，主動地提出問題，積極地尋求解決問題的方法，探求結(jié)論的自主學(xué)習(xí)的過程。因此，研究性學(xué)習(xí)的課題，不宜由教師指定某個材料讓學(xué)生理解、

6、記憶，而應(yīng)引導(dǎo)、歸納、呈現(xiàn)一些需要學(xué)習(xí)、探究的問題。這個問題可以由展示一個案例、介紹某些背景或創(chuàng)設(shè)一種情景引出，也可以直接提出?？梢宰越處熖岢觯部梢砸龑?dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)和提出。要鼓勵學(xué)生自主探究解決問題的方法并自己得出結(jié)論。 3實踐性 研究性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)理論與社會、科學(xué)和生活實際的聯(lián)系，特別關(guān)注環(huán)境問題、現(xiàn)代科技對當(dāng)代生活的影響以及社會發(fā)展密切相關(guān)的重大問題。要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注現(xiàn)實生活，親身參與社會實踐性活動。同時研究性學(xué)習(xí)的設(shè)計與實施應(yīng)為學(xué)生參與社會實踐活動提供條件和可能。 （三）研究性學(xué)習(xí)的目標(biāo) 研究性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)對所學(xué)知識、技能的實際運用，注重學(xué)習(xí)的過程和學(xué)生的實踐與體驗。需要注重以下幾項具體目標(biāo):

7、1獲取親身參與研究探索的體驗 研究性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過自主參與類似于科學(xué)研究的學(xué)習(xí)活動，獲得親身體驗，逐步形成善于質(zhì)疑、樂于探究、勤于動手、努力求知的積極態(tài)度，產(chǎn)生積極情感，激發(fā)他們探索、創(chuàng)新的欲望。 2培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力 研究位學(xué)習(xí)通常圍繞一個需要解決的實際問題展開。在學(xué)習(xí)的過程中，通過引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)和提出問題，設(shè)計解決問題的方案，收集和分析資料，調(diào)查研究，得出結(jié)論并進(jìn)行成果交流活動，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已有的知識與經(jīng)驗，學(xué)習(xí)和掌握一些科學(xué)的研究方法，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。 3培養(yǎng)收集、分析和利用信息的能力 研究性學(xué)習(xí)是一個開放的學(xué)習(xí)過程。在學(xué)習(xí)中，培養(yǎng)學(xué)生圍繞研究主題主動

8、收集、加工處理和利用信息的能力是非常重要的。通過研究性學(xué)習(xí)，要幫助學(xué)生學(xué)會利用多種有效手段、通過多種途徑獲取信息，學(xué)會整理與歸納信息，學(xué)會判斷和識別信息的價值，并恰當(dāng)?shù)睦眯畔ⅲ耘囵B(yǎng)收集、分析和利用信息的能力。 4學(xué)會分享與合作 合作的意識和能力，是現(xiàn)代人所應(yīng)具備的基本素質(zhì)。研究位學(xué)習(xí)的開展將努力創(chuàng)設(shè)有利于人際溝通與合作的教育環(huán)境，使學(xué)生學(xué)會交流和分享研究的信息、創(chuàng)意及成果，發(fā)展樂于合作的團(tuán)隊精神。 5培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)道德 在研究性學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生要認(rèn)真、踏實的探究，實事求是地獲得結(jié)論，尊重他人想法和成果，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、求實的科學(xué)態(tài)度和不斷追求的進(jìn)取精神，磨練不怕吃苦、勇于克服困難的意志品質(zhì)

9、。 6培養(yǎng)對社會的責(zé)任心和使命感在研究性學(xué)習(xí)的過程中，通過社會實踐和調(diào)查研究，學(xué)生要深入了解科學(xué)對于自然、社會與人類的意義與價值，學(xué)會關(guān)心國家和社會的進(jìn)步，學(xué)會關(guān)注人類與環(huán)境和諧發(fā)展，形成積極的人生態(tài)度。二 高中數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí) （一）數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí) 數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一個有機(jī)組成部分，是在基礎(chǔ)性、拓展性課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步鼓勵學(xué)生運用所學(xué)知識解決數(shù)學(xué)的和現(xiàn)實的問題的一種有意義的主動學(xué)習(xí)，是以學(xué)生動手動腦主動探索實踐和相互交流為主要學(xué)習(xí)方式的學(xué)習(xí)研究活動。它能營造一個使學(xué)生勇于探索爭論和相互學(xué)習(xí)鼓勵的良好氛圍，給學(xué)生提供自主探索、合作學(xué)習(xí)、獨立獲取知識的機(jī)會。數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)更加關(guān)

10、注學(xué)習(xí)過程。 用于數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的材料應(yīng)是建立在學(xué)生現(xiàn)有知識經(jīng)驗基礎(chǔ)之上，能夠激起學(xué)生解決問題的欲望，體現(xiàn)數(shù)學(xué)研究的思想方法和應(yīng)用價值，有利于營造廣闊的思維活動空間，使學(xué)生的思路越走越寬，思維的空間越來越大的一種研究性材料。 數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的材料不僅僅是教師自己提供的，而且教師應(yīng)鼓勵學(xué)生通過思考、調(diào)查、查閱資料等方式概括出問題，甚至可以通過日常生活情景提出數(shù)學(xué)問題，進(jìn)而提煉成研究性學(xué)習(xí)的材料。在研究性學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，是問題的研究者和解決者，是主角，而教師則在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)W(xué)生給予幫助，起著組織和引導(dǎo)的作用。數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的評價不僅僅關(guān)心學(xué)習(xí)的結(jié)果，而且更重要的是關(guān)注學(xué)生參與學(xué)習(xí)的

11、程度、思維的深度與廣度，學(xué)生獲得了哪些發(fā)展，并且特別注意學(xué)生有哪些創(chuàng)造性的見解，同時對學(xué)生的情感變化也應(yīng)予以注意。為了使評價能夠真實可靠，起到促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的目的，因此要充分尊重學(xué)生自己對自己的評價以及學(xué)生之間的相互評價。既要有定量的評價也要有定性的評價。 （二）數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)課題的選擇 數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)課題主要是指對某些數(shù)學(xué)問題的深入探討，或者從數(shù)學(xué)角度對某些日常生活中和其他學(xué)科中出現(xiàn)的問題進(jìn)行研究。要充分體現(xiàn)學(xué)生的自主活動和合作活動。研究性學(xué)習(xí)課題應(yīng)以所學(xué)的數(shù)學(xué)知識為基礎(chǔ)，并且密切結(jié)合生活和生產(chǎn)實際。新高中數(shù)學(xué)新教材將按新大綱的要求編入以下課題，供參考選用，當(dāng)然教學(xué)時也可以由師生自擬課題。提倡

12、教師和學(xué)生自己提出問題。 新高中數(shù)學(xué)新教材研究性學(xué)習(xí)參考課題有六個：數(shù)列在分期付款中的應(yīng)用，向量在物理中的應(yīng)用，線性規(guī)劃的實際應(yīng)用，多面體歐拉定理的發(fā)現(xiàn)；楊輝三角，定積分在經(jīng)濟(jì)生活中的應(yīng)用。 其教學(xué)目標(biāo)是：（1）學(xué)會提出問題和明確探究方向；（2）體驗數(shù)學(xué)活動的過程；（3）培養(yǎng)創(chuàng)新精神和應(yīng)用能力；（4）以研究報告或小論文等形式反映研究成果，學(xué)會交流。 （三）數(shù)學(xué)開放題與研究性學(xué)習(xí) 研究性學(xué)習(xí)的開展需要有合適的載體，即使是學(xué)生提出的問題也要加以整理歸類。作為研究性學(xué)習(xí)的載體應(yīng)有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，有利于學(xué)生創(chuàng)造潛能的發(fā)揮。實踐證明，數(shù)學(xué)開放題用于研究性學(xué)習(xí)是合適的。 自70年代日本、美國

13、在中小學(xué)教學(xué)中較為普遍地使用數(shù)學(xué)開放題以來，數(shù)學(xué)開放題已逐漸被數(shù)學(xué)教育界認(rèn)為是最富有教育價值的一種數(shù)學(xué)問題，因為數(shù)學(xué)開放題能夠激起學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，而強(qiáng)烈的求知欲望濃厚的學(xué)習(xí)興趣是創(chuàng)新能力發(fā)展的內(nèi)在動力。80年代介紹到我國后，在國內(nèi)引起了廣泛的關(guān)注，各類刊物發(fā)表了大量的介紹、探討開放題的理論文章或進(jìn)行教學(xué)實驗方面的文章，并形成了一個教育界討論研究的亮點。高考命題專家也敏銳地覺察到開放題在考查學(xué)生創(chuàng)新能力方面的獨特作用，近幾年在全國和各地的高考試題中連續(xù)出現(xiàn)具有開放性的題目。例如高考數(shù)學(xué)題中，1993年的存在性問題，1994年的信息遷移題，1995年的結(jié)論探索性問題，1996的主觀試題客觀

14、化，1997年填空題選擇化，1998的條件開放題，1999年的結(jié)論和條件探索開放。數(shù)學(xué)開放題的常見題型，按命題要素的發(fā)散傾向分為條件開放型、方法開放型、結(jié)論開放型、綜合開放型；按解題目標(biāo)的操作摸式分為規(guī)律探索型、量化設(shè)計型、分類討論型、數(shù)學(xué)建模型、問題探求型、情景研究型；按信息過程的訓(xùn)練價值分為信息遷移型、知識鞏固型、知識發(fā)散型；按問題答案的機(jī)構(gòu)類型分為有限可列型、有限混沌型、無限離散型、無限連續(xù)型。數(shù)學(xué)開放題體現(xiàn)數(shù)學(xué)研究的思想方法，解答過程是探究的過程，數(shù)學(xué)開放題體現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的形成過程，體現(xiàn)解答對象的實際狀態(tài)，數(shù)學(xué)開放題有利于為學(xué)生個別探索和準(zhǔn)確認(rèn)識自己提供時空，便于因材施教，可以用來培養(yǎng)學(xué)

15、生思維的靈活性和發(fā)散性，使學(xué)生體會學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的成功感，使學(xué)生體驗到數(shù)學(xué)的美感。因此數(shù)學(xué)開放題用于學(xué)生研究性學(xué)習(xí)應(yīng)是十分有意義的。 （四）數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)中開放題的編制方法無論是改造陳題，還是自創(chuàng)新題，編制數(shù)學(xué)開放題都要圍繞使用開放題的目的進(jìn)行，開放題應(yīng)當(dāng)隨著使用目的和對象的變化而改變，應(yīng)作為常規(guī)問題的補(bǔ)充，在研究型課程中適合學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的開放題應(yīng)具備起點低、入口寬、可拓展性強(qiáng)的特點。用于研究性學(xué)習(xí)的開放題盡量能有利于解題者充分利用自己已有的數(shù)學(xué)知識和能力解決問題。編制的開放題應(yīng)體現(xiàn)某一完整的數(shù)學(xué)思想方法，具有鮮明的數(shù)學(xué)特色，幫助解題者理解什么是數(shù)學(xué)，為什么要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，以及怎樣學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。開放題的編

16、制不僅是教師的任務(wù)，它的編制本身也可以成為學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的一項內(nèi)容。數(shù)學(xué)開放題的編制方法： 1. 以一定的知識結(jié)構(gòu)為依托，從知識網(wǎng)絡(luò)的交匯點尋找編制問題的切入點。能力是以知識為基礎(chǔ)的，但掌握知識并不一定具備能力，以一定的知識為背景，編制出開放題，面對實際問題情景，學(xué)生可以分析問題情景，根據(jù)自己的理解構(gòu)造具體的數(shù)學(xué)問題，然后嘗試求解形成的數(shù)學(xué)問題并完成解答. 2. 以某一數(shù)學(xué)定理或公設(shè)為依據(jù)，編制開放題。數(shù)學(xué)中的定理或公設(shè)是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要依據(jù)，中學(xué)生的學(xué)習(xí)特別是研究性學(xué)習(xí)常常是已有的定理并不需要學(xué)生掌握，或者是學(xué)生暫時還不知道，因此我們可以設(shè)計適當(dāng)?shù)膯栴}情景，讓學(xué)生進(jìn)行探究，通過自己的努力去發(fā)現(xiàn)

17、一般規(guī)律，體驗研究的樂趣。 3. 從封閉題出發(fā)引申出開放題。我們平時所用習(xí)題多是具有完備的條件和確定的答案，把它稱之為封閉題，在原有封閉性問題基礎(chǔ)上，使學(xué)生的思維向縱深發(fā)展，發(fā)散開去，能夠啟發(fā)學(xué)生有獨創(chuàng)性的理解，就有可能形成開放題。在研究性學(xué)習(xí)中首先呈現(xiàn)給學(xué)生封閉題，解答完之后，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，如探究更一般的結(jié)論，探究更多的情形，或探究該結(jié)論成立的其它條件等等。 4為體現(xiàn)或重現(xiàn)某一數(shù)學(xué)研究方法編制開放題。數(shù)學(xué)家的研究方法蘊涵深刻的數(shù)學(xué)思想，在數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)中讓學(xué)生親身體驗數(shù)學(xué)家的某些研究，做小科學(xué)家，點燃埋藏在學(xué)生心靈深處的智慧火種。以此為著眼點編制開放題，其教育價值是不言而喻的。5以實際問題為背景，體現(xiàn)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值編制開放題。在實際問題中，條件往往不能完全確定，即條件的不確定性是自然形成的或是實際需要，其不確定性是合理的。如包裝的外型，花圃的圖案，工程的圖紙這些是需要設(shè)計的，而由于考慮的角度不同，設(shè)計者的知識背景、價值判斷不同，得出的方案也會不同。以實際問題為背景，編制出設(shè)計類型的開放題