研究性学习在初中数学教学中的渗透摭谈
摘要
关键词
研究性学习 初中数学 教学 渗透
正文
研究性学习是指教师或其他成人不把现成结论告诉学生,而是学生自己在教师指导下自主地发现问题、探究问题,获得结论的过程。学习活动应当是主体积极参与的一种源自于内在需要的活动,是学生不断地积累经验、改变经验、重组经验,不断地更新自我、充实自我的过程。传统“接受性教学”常常以教师为中心,以学生是否记住书本知识为目标,学习难以成为学生作为一个完整的人的内在需要。而“研究性学习”着力于学生的学,鼓励学生以类似科学研究的方式主动的获取知识,应用知识,解决问题。它改变了学生以单纯接受教师传授知识为主的学习方式,有益于学生加深对知识的理解和掌握,提高其发现问题、分析问题、解决问题的能力,培养其创新意识。
作为一种教学方式和学习方式,研究性学习是渗透于所有学科、所有活动之中的,它具有开放性、探究性、实践性三个显著的特点。在数学学科领域中,结合研究性学习的三个特点,引入研究性学习的思想和方法,使书本内容与学生的生活联系起来,在书本知识的教学中能够让学生联想起他的生活经验,让学生全面发挥各种感官的作用,满足内在各种需要。
一、在课堂教学中渗透研究性学习
求知欲是人们思考研究问题的内在动力,学生的求知欲越高,他的主动探索精神越强,就能主动积极进行思维,去寻找问题的答案。我们教师在教学中可采用引趣、激疑、悬念、讨论等多种途径,活跃课堂气氛,调动学生的学习热情和求知欲望,以帮助学生走出思维低谷。在讲授新课时,我们可根据课题创设问题情境,让学生产生悬念,急于要了解问题的结果,而使学生求知欲望大增。在遵循教学规律的基础上,采用生动活泼,富有启发、探索、创新的教学方法,充分激发学生的求知欲,培养学生的学习兴趣,为开展数学研究性学习的活动铺垫了基础。
数学研究性学习的过程是围绕着一个需要解决的数学问题而展开,经过学生直接参与研究,并最终实现问题解决而结束。学生学习数学的过程本身就是一个问题解决的过程。当学生学习一章新的知识、乃至一个新的定理和公式时,对学生来说,就是面临一个新问题。事实上,课本中,不少定理、公式的证明、推导本身就是一节数学研究性学习的好材料。比如,三角函数中,正弦、余弦诱导公式的推导;直线的倾斜角和斜率的研究;直线与抛物线的位置关系;等等。以某一数学定理或公设为依据,可以设计适当的问题情景,让学生进行探究,通过自己的努力去发现一般规律,体验研究的乐趣。
二、在数学开放题中渗透研究性学习
数学开放题体现了数学研究的思想方法,解答过程是探究的过程。数学开放题既展示了数学问题的形成过程,又反映了解答对象的实际状态,有利于培养学生思维的灵活性和发散性。因此,利用数学开放题引入研究性学习应是十分有意义的。
数学开放题的核心是培养学生的创造意识和创造能力,激发学生独立思考和创新的意识,是一种全新教育理念的体现。数学开放题的构造主要有两方面:一是问题本身的开放性而获得新问题,其二是问题解法的开放性而获得新思路。
如图1,AB⊥BD,CD⊥BD,且AB=6㎝,CD=4㎝,BD=14㎝,点P在BD上移动,并使△ABP与P,C,D组成的三角形相似,求PB的长。
由于没有指明△ABP和△PCD之间顶点的对应关系,分析题意可得两种情况:(1)△ABP∽△PDC,有6∶(14-PB)=PB∶4,解之得PB=2或12;(2)△ABP∽△CDP,有6∶4=PB∶(14-PB),解之得PB=8.4.所以本题有三个答案:PB的长为2,12或8.4.这是问题本身条件的不确定性而产生结论的多样性的典型题。
再如图2,讲完直角三角形相似后,提出如下问题:CD是Rt△ABC斜边上的高,根据条件,结合图形,直接写出你能得出的结论,并加以证明。
学生从角、边、三角形面积、三角形相似等关系出发,得到很多结论。其中学生由三角形相似导出:△ACD∽△BCD→CD∶AD=BD∶CD→CD2=AD?BD,同理AC2=AD?AB,BC2=BD?AB.学生们注意到这几个式子很有美感,这正是今天要介绍的新内容——射影定理。再提示学生进一步观察后面两个式子,相加后得到什么结论?得到AC2+BC2=AB2,是勾股定理。学生发现了证明勾股定理的又一方法。这样探究,极大激发学生探索的兴趣,调动了学习的积极性,促进了学生主动学习。
三、在探究性教学中渗透研究性学习
数学学习,本来就是学生的一种学习活动,学习的方式不是被动地记忆、理解教师传授的知识,而是敏锐地发现问题,主动地提出问题,积极地寻求解决问题的方法,探求结论的自主学习过程。我打破传统师生被动“授受”的状态,构造如下学生自主探索的新模式:
教师组织、指导、参与,提供相关材料,相机匡扶、引导,解答学生疑问。
创设情景 诱发探索欲望(制造冲突、悬念,目标导引生活需要……) 能动感知、分析、比较、抽象、概括、直觉、验证、类比、归纳……
主体探索 群体讨论、交流,探索中经受挫折,挫折中体验合作,合作中获得成功,
成功中增强自信。
解释应用 比如,在进行“过三点的圆”的教学时,我发给每位学生一个破碎乐得圆形硬纸片。同时指出,每位同学拿到的是一台机器上破碎了的皮带轮,因为皮带轮坏了,机器只能停转,生产只好停下。现在请大家发挥自己的聪明才智,比比看谁能最快重新配制一个同样大小的皮带轮,使机器尽快恢复运转?学生们立时忙乎起来,有的用量角器、圆规比比划划,一段弧一段弧地连接;有的几个人在一起唧唧喳喳,把各自的碎片拿来拼凑……在这一教学过程中,学生学到的不仅是一个几何定理,更重要的是学会了像数学家一样进行研究和创造。
实践证明,在遵循教学规律的基础上,采用生动活泼,富有启发、探索、创新的教学方法,能充分激发学生的求知欲,培养学生的兴趣,是提高课堂教学效果和培养学生研究能力的重要途径。
四、在社会实践中渗透研究性学习
研究性学习强调理论与社会、科学和生活实际的联系,能够克服传统教学中脱离学生自身生活和社会生活的倾向,为学生的生活经验的积累和社会实践能力的锻炼开辟渠道。如图3,甲乙两个居民小区在公路的两旁,现市政府拟在公路边上建一个生活用品商场,问建在公路何处能使商场到两小区的距离和最短?如图4,若甲乙两个居民小区在公路的同旁,(1)问建在公路何处能使商场到两小区的距离和最短?(2)问建在公路何处能使商场到两小区的距离相等?
在这样的活动中,无疑会激发学生学习数学的主动性,且能开拓学生创造性思维能力,养成善于发现问题,独立思考的习惯。学生在应用数学知识解决实际问题的过程中,加深了对数学学科的理解和热爱,不仅学到了数学知识,而且有效地培养了创新精神和实践能力。
也许你会觉得具有生活背景和实际意义的数学问题,教材上提供的很有限,书本外实在也找不到几个。其实生活中处处充满着数学,只要你是有心人!我们早晨起床刷牙用的牙膏,细心的人会发现,牙膏的包装有大小,其价格也不相同,你想过大小包装和其价格之间的关系吗?你吃东西,想过营养成分的搭配吗?你在教室里,想过坐在什么位置才能最清楚地看到黑板上的字吗?你在开灯关灯时,想过灯的位置与照明度的问题吗?……这些都与数学有关!数学与生活是如此的息息相关,让我们发现并研究这些数学问题吧!
研究性学习旨在将学习更多地看作一个解决问题的过程,让学生掌握解决问题的方法。由对知识的认识过程转化为对问题的探索过程;由对知识的认知掌握转化为对问题的研究解决。这样才能使学生学会在复杂的社会环境中不断地用探究科学的态度与方法去认识、发现、改变与创造,真正使今天的学习成为明天参与和改造社会,从而获得发展的基础。通过研究性学习方式实施的数学教学,不仅可以促进学生学习数学、掌握和运用一种现代数学的学习方式,学会主动学习、终身学习,而且可以促进数学教师的教学观念和教学行为方式的改变,学会指导学生自主学习,促进教师综合素质的提升,教学能力、研究能力的提高。
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