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高中数学教学中探究方法的应用策略

2021-04-28刘天明

广西教育·B版 2021年12期
关键词:探究方法教学实践高中数学

【摘 要】本文论述高中数学教学中探究方法的应用策略,提出教师要做好必要的学情分析,针对学科学习需要及学生探索学力基础做出准确设计,通过整合内容、组织活动、强化实践,推出更多合适的探究学习任务,顺利启动学生的探索思维,使学生自然建立主动探索意识,让学生在多点对接中建立学科核心素养。

【关键词】高中数学 探究方法 教学实践

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2021)46-0087-02

普通高中数学课程标准对数学探究性学习有明确要求,教师要对数学探究方法进行对应研究,针对学生的学习需求传授相应的方法,为学生提供更多创造性学习的机会,以满足学生的实践学习需求。在具体设计和执行环节,教师要先整合内容,设计探究学习情境,然后组织更多探索活动,启动学生的探索思维。在生活对接实践环节,还要进行延伸设计,推出更多实践任务,鼓励学生根据生活中的实践环节进行探索,以提升学生的学科综合能力。

一、整合内容,启动自主探索程序

教师在教学过程中整合教材内容时,要充分考虑学生的实际情况,结合教辅材料、校本课程、网络技术等平台开展对应设计,为学生准备更多探究学习内容,让学生在学习实践中完成探索任务。

(一)创设探索情境

探索性学习需要合适的内容支持,也需要有良好的环境配合,教师要借助多种辅助手段进行情境设计,为学生创造合适的探究环境,进而顺利激发学生的学习热情,启动学生的学习思维。教师设计并布置思考问题、实验任务、研究课题、数学案例等,都应该能激发学生积极主动探究的欲望,让学生在探究过程中主动给出反馈,从而在主动性学习中启动探究程序。

如教学人教A版高中数学必修2《空间几何体的结构》时,在课堂导学环节,教师没有按照以往的习惯直接播放视频,而是提出一些生活中的相关问题:在生活中,随处都可以看到一些有特色的建筑物,通过你的观察,你认为如果从几何结构角度来看,这些建筑物有哪些特点?学生对这个问题比较熟悉,很容易形成互动交流,对一些特殊的建筑物进行具体分析。有学生说,有些建筑物上面是圆锥形,显得很挺拔,这样的建筑结构坚固,防水、防震作用都很出色。也有学生说,有些建筑上面是球体,这样的建筑构筑起来很麻烦,但形状独特,能够削减风力对其的影响。教师对学生的分析进行归纳总结,鼓励学生从数学的角度进行思考。学生再次展开研读,对相关建筑特点进行深入分析,对外部特点和内部结构进行讨论。教师要求学生结合生活观察展开数学研究,能更好地启动学生的学习思维,促进学生对新知的理解。

(二)启动探索思维

探索性学习有诸多特征,如提出问题、自主学习、开放性等,教师在教学内容整合环节,可借助多种辅助手段进行设计,引导学生主动探索,进一步激发学生启动学习思维。教师鼓励学生主动发现问题、提出问题,为进一步探索做好铺垫,学生通过自主探索学习,能够亲历认知的构建过程,进而对新知的理解更为透彻。

学生进入探索环节后,其学习思维会变得更加活跃,教师可设计一些探索任务,组织学生进行探索学习,充分调动学生的学习主动性及探索的积极性,促进其思维的快速发展。如教学《空间几何体的三視图和直观图》时,学生需要掌握三视图的画法,教师先用示图案例进行展示,对三视图的几何结构进行具体呈现,然后再指导学生制作三视图,并要求学生先进行细致观察,掌握三视图的构建要领,这样才能制作出符合要求的三视图。为了训练学生的探索思维,教师布置三视图制作任务:我们对正方体、长方体、圆柱、圆锥、球等正视图比较熟悉,如果让你画出这些空间几何体的三视图,你会如何设计和制作呢?学生开始对这些几何体进行重新观察和思考,对三视图画法进行回顾,同学之间展开经验交流,课堂研究气氛逐渐形成。在这个过程中教师要主动参与学生的讨论,与学生直接交流,有针对性地进行指导,对学生的具体操作情况做出评价,给出一些改进意见,确保三视图制作活动的顺利开展。

二、组织活动,推动合作探索进程

数学实验、数学观察、数学操作、数学验证等,都属于数学活动形式,教师应积极设计活动环节,组织学生开展多种形式的探索学习活动,给学生带来丰富多彩、形式多样的学习体验,从而建立丰富的学习认知。

(一)布置探索任务

探索活动组织形式众多,生活观察、案例解析、信息搜集、数学操作、话题讨论、课题研究等,都属于数学探索活动任务范畴,教师要认真做好筛选设计,针对学生的学习需求做出科学合理的安排,为学生提供合适的活动环境,推动合作探索的进程,以确保探索任务的顺利落实。

在教学《空间几何体的表面积与体积》时,因为涉及众多计算公式的使用,教师先让学生梳理记忆,熟悉各种面积、体积计算公式的推演。在课堂学习过程中,教师要求学生现场进行公式推演,并给出时间限制,看谁能够在更短时间内完成公式推导。任务下达后,学生积极准备,教师指名学生现场演示,课堂学习气氛逐渐活跃起来。因为学生有比较充分的准备,所以大多能顺利进行推演展示,只有少部分学生存在一些疑惑,此时教师对需要帮助的学生给出必要的提示,确保其推演操作的顺利进行。学生通过努力,公式推导活动得以顺利完成。这虽然只是一个公式推导展示活动,但对学生提出了很高的要求,如果没有前期的充分准备,很可能会失败。可以说,学生在准备阶段就已经开启了探索行动,使得课堂教学活动得以顺利完成。

(二)优化探索组织

在布置数学任务时,教师要充分考虑活动的可行性,对多种制约条件进行理性分析,以便为学生提供更多帮助,调动学生的探索兴趣。如进行数学实验探索时,教师要指导学生设计实验方案,找到一些操作路径,提供材料搜集线索,指导学生进行具体操作,在梳理等量关系的过程中生成实验结论。在生活观察中,教师要引导学生搜集有价值的信息,对生活中的数学应用情况展开具体分析,促进其学科认知的内化。

如教学《空间点、直线、平面之间的位置关系》时,教师先对“平面”的相关内容进行梳理,引导学生细致观察,对平面的呈现形式、画法进行介绍,然后推出具体的案例,让学生进行探索性学习:求证两两相交且不共点的四条直线在同一平面内。学生拿到数学题目后,开始作图分析,利用字母表示四条直线,利用判断定理进行推演。教师深入课堂之中,对学生的学习探究情况进行细致观察,及时给出相应的指导,确保学生的探究操作顺利开展。教师利用探索性题目进行引导,组织学生开展探索性学习,虽然只是一个典型的例题,却将学生带入探索环节,顺利启动学生的探索思维。

三、强化实践,延伸生活探索维度

学生进入生活化探索学习环节,教师要为学生提供更多的学习方法,以满足学生的探索学习需求。高中数学具有抽象性、逻辑性强等特点,且在生活中应用广泛,教师应针对学生的生活认知基础进行组织设计,进一步激发学生的探索兴趣。

(一)创新探索形式

确定数学探索任务后,教师要对探索形式进行创新,以便为学生带来更多探索启示。如进行数学实验设计时,教师要利用多媒体技术进行模拟操作,给学生提供信息技术支持,能够成功激发学生参与操作的主动性。模拟实验有反复播放并进行互动的功能,学生操作起来更便利,教师指导学生在操作过程中展开探索学习,其学习认知会更为系统全面。

在教学《直线、平面平行的判定及其性质》时,教师先引导学生学习相关定义:直线与平面没有公共点,那么这条直线与这个平面就是平行的。根据这个定理展开设计,教师要求学生在生活中仔细观察,从身边熟悉的事物中找到符合条件的直线与平面平行的案例,并进行具体解读。学生接受任务后,开始寻找身边的相关案例,很快就找到许多符合条件的案例。教师鼓励学生对这些案例进行定义性解析,使其对直线与平面平行判定定理有更深刻的理解。为激发学生的探索思维,教师要求学生结合这个定理的应用,自行设计一些训练题目,提交到学习小组,经过学习小组讨论、筛选,确定训练任务,在班级内推广应用。学生对设计训练题目并不陌生,但要提升题目的价值度,对学生的要求就更高了。经过一番操作,大部分学习小组都能给出较好的题目设计方案,此时教师再组织学生做进一步筛选,对学生的探索成果进行梳理、总结,能不断提高学生的认知。

(二)延伸探索训练

数学与生活连接紧密,教师对数学生活化特征有更深刻的理解。在日常教学中,教师要结合学生的生活体验基础进行设计,推出更多生活化训练任务,幫助学生顺利进入探索环节。探索性学习需要创新意识的支持,因此,教师在设计训练任务时,要设置更多探索目标,提出一些探索创新要求,这样可以顺利启动学生的学习思维,让学生在主动操作中建立探索认知。

教师在设计探索训练任务时,要结合教材内容进行设计,这样才能成功激发学生的内化意识。如教学《直线、平面垂直的判定及其性质》时,教师先从生活现象展开,让学生对直线与平面垂直有主动探索的兴趣。如列举操场上旗杆与地面的垂直关系判断,学生对这些生活场景较为熟悉,自然能够顺利进入学习探索环节。通过研究直线与平面垂直的判断定理,教师进一步结合生活应用进行延伸设计:课桌有四条腿,这四条腿可以看成是四条线段,而且是相互平行的线段,假如其中有一条垂直于地面,那么另外几条也垂直于地面吗?如何用数学的方法进行推演呢?任务推出后,学生积极行动起来,运用刚刚学习的判断定理展开推理研究,课堂探索气氛逐渐形成。在这个案例中,教师结合生活现象设计探索任务,虽然任务比较简单,但生活特征鲜明,给学生创造了探索的机会,其训练效果是令人满意的。

教师组织学生开展主动探索性学习,不仅突出了学生的主体地位,还培养了学生良好的学习习惯,提升学生的综合能力。数学学科带有抽象性,学生要开展更多的探索学习,教师要在探索内容整合、探索活动组织、探索训练延伸等方面做出积极应对,为学生创设相应的学习情境,以满足学生的学习需求,促进学生学科核心素养的发展。

【参考文献】

[1]叶奋.高中数学体验教学的内涵探究[J].教师博览,2021(30).

[2]李健,甄祎明.高中数学教师的概率统计教学:困境与对策[J].基础教育课程,2021(20).

[3]魏侹路.高中数学策略性知识复习教学的设计与思考:以多变量背景下的导数压轴题复习为例[J].中学教研(数学),2021(10).

【作者简介】刘天明(1985— ),男,江苏盐城人,大学本科学历,一级教师,主要研究方向为高中数学。

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