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探究式教学法在初中数学教学中的应用

2022-07-04马晓芹

数学教学通讯·初中版 2022年4期
关键词:探究式教学法情境研究

马晓芹

[摘要]创造合理的问题,让学生亲历科学探究的过程,是时代对教育发展的要求,也是探究式教学法的体现.但课堂时间紧、任务重,学生的探究活动受到很多限制.鉴于此,教师应站到全局的角度去纵览学生认知水平与知识的特点,进行合理设计、系统安排,以达到预期效果.文章从精心创设情境,构筑探究平台;注重解题过程,激活探究意识;加强拓展研究,培养探究能力;研究开放问题,获得成功体验等方面谈一些看法.

[关键词]探究式教学法;情境;研究

探究式教学又称做中学、研究法、发现法等,是指在教师的引导下,学生通过自主观察、实验、分析、推理等途径主动探究出问题的本质,并获得其规律与原理的一种教学方法.这种教学方法最早由美国著名的教育学家杜威提出,他认为教育不仅仅是知识的传授,还要掌握科学研究的方法.随后,教育家施瓦布提出的“探究教学法”,对科学教育中的探究性学习产生了举足轻重的影响.本文就探究式教学法在初中数学中的应用,谈几点看法.

精心创设情境,构筑探究平台

问题是探究式教学的载体与核心,探究式教学活动的实施都是围绕问题而展开.教学实施过程中,教师不应拘泥于教材,可结合教学内容特点与学生认知水平,对教材进行二次开发,创设出与学生生活息息相关的问题情境,拉近学生与知识的距离,从而产生探究兴趣,这也是探究的起点.问题情境创设时,教师要尤为关注教学目标,通过精心考量,设计出难度适中,逻辑科学合理的问题.

例1“三角形全等判定”的教学.

在判定两个三角形是否全等的问题中,会提到“判断两条边相等,且这两条边中一边的对角相等的两个三角形是否为全等的关系”,教师可带领学生突破教材的局限,鼓励学生自主画图、探索,以获得结论.为了判定该说法的正确性,笔者在此处引导学生作了以下探究:

首先让学生仔细研读“判断两条边相等,且这两条边中一边的对角相等的两个三角形是否为全等的关系”这个说法,说说对这个说法的初步判断.并提出:“如果你认为它是不正确的,是否可以添加什么附加条件,让其变成正确的呢?”此问的提出,立马激发了学生的探究兴趣,大部分学生给出的意见为“让这对相等的角为已知两条边的夹角.”

对于学生的结论,教师给予了充分的肯定,同时又提出:“如果这个角不是已知两条边的夹角,那么这个说法就一定是不正确的吗?”此问,让学生陷入了沉思.教师在此处给予充足的时间,让学生对照“斜边与直角边公理”等内容,积极开动脑筋,进行大胆猜想并验证.

经分析与归纳,学生呈现出以下探究过程:

如图1所示,已知∠A为锐角,B是∠A边上的一点,以点B为圆心,取适当的长度为半径画弧,使得弧與∠A的另一条边分别相交于点C,D,分别连接BC,BD,那么在△ABC与△ADB中,存在AB=AB,BC=BD,∠A=∠A的关系,很显然,△ABC与△ADB并非是全等的关系.通过此图的例证,可以确定这种说法是不成立的.

若∠A=90°,那么图1中所展示的C,D两点处于重合的状态(如图2所示),此时则没办法画出不同形状的两个三角形.由此可确定该说法中若一边的对角是直角,那么该说法则正确.随着条件的变化,对判定是否全等的结论也产生了变化,这让学生对数学研究肃然起敬,研究数学问题时应保证其科学性、严谨性.

问题研究到此处,就有学生提出:我们刚刚探究了∠A为锐角和直角时的该说法的正确性,如果∠A为钝角会怎样呢?

这是一个有探究价值的问题,充分体现了学生不仅在探究,还在努力思考.该问的探究,不仅能完善学生的认知,还能让学生体验到探究的乐趣与成就感,这也是探究式教学法的魅力所在.

注重解题过程,激活探究意识

波利亚认为:“提高数学教学效率最好的方法,就是加强解题训练.”解题过程能反映出一个学生思维的深度、宽度与敏捷性.而开放性的问题或一题多解,常需从不同的角度去研究与分析,对激活学生的探究意识有着明显的促进作用.解题过程中,教师的职责是启发诱导,鼓励学生自主发现新事物,只有处理好“引”与“探”的关系,才能让学生萌生出良好的探究意识,并在这条道路上越走越远.

欲证两条线段的比,除了可运用三角形相似的性质进行证明以外,还可以引出平行线,让待证明的内容与已知线段之间产生相应的比例关系.至于怎样引出平行线这个问题,首先鼓励学生自主思考,对于基础薄弱的学生,教师可适当地点拨,如“围绕AD为BC边上的中线这个条件”展开思考.

当然,除了以上几种解题方法之外,还有其他解题方法,在此不一一赘述.但总体来看,不论哪种解题方法,都是围绕着“引平行线”这个关键点,构造出A型或X型的相似三角形来解决问题.从本题的解题过程来看,同一道题,从不同的角度去分析,会有不同的解题方法.这种一题多解的解题过程,不仅能开拓学生的视野,还能激活学生的探究意识,为培养创新精神奠定基础.

加强拓展研究,培养探究能力

探究式教学以培养学生的探究能力为主.教学时,不能将目光局限于以题论题上,而应引导学生进行深入探索,通过大胆地猜想与验证来完善学生的认知结构.变式教学是加强拓展研究最好的方式之一,学生在变式问题的引领下,思维随着问题的变化而逐渐深入,久而久之,则养成探究的习惯.

例3如图7所示,AB为⊙O的直径,已知AC⊥CD,BD⊥CD,且CD交⊙O于点E,F,求证:CE=DF.

变式1如果直线沿着与CD平行的方向,向上运动,与直径AB相交,此时CE=DF吗?要求作图解答.

变式2如果直线CD与⊙O相切于点M,且E,F位于同一点,此时是否存在CM=DM?要求作图解题.

两个变式将知识间的规律自然地呈现出来,由题组间的联系可以看出知识间“形变而质不变”的本质.学生通过对变式的研究,不仅深化了对知识的理解,还获得了一定的解题技巧,达到触类旁通的能力.随着问题的灵活变化,学生的思维也随之敏锐,探究能力得以有效提升.

探究开放问题,获得成功体验

每个学生受综合因素的影响,认知水平上存在一定的差异性.为了让每个学生都能体验到探究所带来的成就感,教师可设计一些开放性问题,鼓励学生自主观察、分析、实验、类比与归纳,从中获得相应的结论.开放性的问题给每个学生都提供了充足的思考空间,不同的认知水平,对问题会呈现出不一样的理解,但于学生而言,都是探究与进步的过程.

例4如图8所示,AB为⊙O的直径,D为AC的中点,⊙O过点D,且DE⊥BC,E为垂足.

(1)根据本题条件,可以推导出哪些正确的结论?(写四个)

(2)假如∠ABC是直角,在其他条件都没有发生改变的情况下,还可以推导出哪些正确的结论?

纵观近些年的中考试题,此类开放性问题出现的频率有增多的趋势,这也是探究式教学研究的主要方向.此题为开放性的几何问题,具有典型的代表性.根据给定条件推导出一些正确的结论,即给学生提供了充足的空间,又有效地激发了学生的数学思维.每个学生在自己能力范围内尽可能地去尝试探究,并获得较好的情境体验.

总之,探究式教学模式是新课改的必然趋势,是社会发展对未来人才的需求.作为教师,应将“以学生为主体”的探究式教学模式,落实到课堂的方方面面,让学生在长期的探究活动中,形成良好的情感体验与探究能力,为数学核心素养的发展奠定基础.

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