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1、探究式学习理论在数学教学中的应用与思考摘 要: 我国新一轮基础教育课程改革的一个重要而具体的目标, 就是要改革至今仍普遍存在的学生被动接受、大量反复操练的学习方式, 倡导学生主动参与的探究式学习,在国家颁布的各门理科课程标准中,科学探究不仅被作为重要的理念强调, 作为教学建议提出, 而且被列入了课程目标和内容标准之中, 作为必须实施的内容要求.然而, 在我国探究式学习的研究尚处于起步阶段, 在各门理科教学中的应用研究就更为薄弱,本文就探究式学习的内涵、主要特征及这一理论在中学数学教学的应用与一些思考略抒己见1 探究式学习的内涵最早是美国教育家杜威在1906年提出在学校科学教育中要运用探究方法,
2、在上世纪50至60年代, 探究作为一种教学方法的合理性变得越来越明确了。美国教育家施瓦布指出: 如果要学生学习科学的方法, 那么有什么比通过积极地投入到探究的过程中去更好呢?这句话对科学教育的探究式学习产生了深远的影响。要研究探究式学习, 首先必须明确什么是探究。目前我国学者对探究这一核心概念的理解一般来自美国国家科学教育标准中对探究的定义: 探究是多方面的活动, 包括观察; 提出问题; 通过阅览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论; 制定调查计划; 根据实验证据对已有的结论做出评价; 用工具搜集、分析、解释数据; 提出解答、解释和预测; 以及交流结果。探究要求确定假设, 进行批判的和逻
3、辑的思考,并且考虑其他可以替代的解释。由此可见, 探究式学习就是在教学情境中使学生通过一系列探究活动去发现问题、分析问题、提出假设、搜集证据、解决问题并进行交流的学习过程。2 探究式学习的主要特征2.1提出问题: 学习者投入到对科学型问题的探索中教师在课堂中, 提出对学生有意义的有针对性的问题,这些问题必须是学生能够通过他们的观察和从可靠的渠道获得的科学知识来解决。学生必须掌握解答问题的基本知识和步骤, 这些知识与步骤必须是便于检索和利用的, 必须适合学生的发展水平。一开始提出的问题可以来自于学习者、教师、教材、网络及其他一些资源, 或结合起来产生。教师在引导识别这些问题上起着关键的作用, 熟
4、练的教师能够帮助学生, 使他们研究的问题更为集中深入。例如学生们常常问为什么的问题, 其中有些问题太大,教师可以把其中许多问题转变为怎么样的问题, 这种改变使探究的问题更集中、更深入、更加接近科学, 从而把学生导向科学探究, 使学生能够体验到又有趣又丰富的调查研究结果。2.2 搜集数据: 学习者重视实证在解释与评价科学型问题中的作用实证是科学与其他知识的区别。在探究式学习中, 学生也要根据实证资料作出对科学现象的解释。一是观察并描述他们的特征; 二是测量, 并记录; 三是实验室中的实验、观察和测量, 将实验过程中的变化和发展情况记录在报告和表格中; 四是从教师、教学材料、网络或其他途径获得实证
5、资料, 来使他们的探究进行下去。与科学探究不同的是, 探究式学习中收集实证资料的过程能够更多地获得和利用他人的帮助。2.3 形成yao解释: 学习者根据实证形成对科学问题的解释学习者在实证的基础上, 根据逻辑关系和推理, 找到事件的因果关系和其他解释。他们的解释和观点必须与实验或观察得来的实证材料相一致。学习者必须尊重事实尊重客观规律, 以开放的态度面对, 运用与科学相联系的各种不同的认知过程。例如: 归类、分析、推论、预测,以及像批判性推理和逻辑等一般方法。探究式学习与科学探究都能够产生新知识, 所不同的是, 由于学生已有的知识有限, 探究式学习所产生的新知识可能只是针对学生本人而言。2.4
6、 评价结果: 学习者根据其他解释对自己的解释进行评价在探究式学习中, 学生们能通过参与对话比较各自的研究结果, 或把他们的结果与教师或教材提出的结果相比较来评价各种可能的解释。与科学探究不同的是, 学生只要将他们的结果和适应他们的发展水平的科学知识相结合,就达到了探究式学习的目的。2.5 检验结果: 学习者交流和验证他们提出的解释让学生们交流他们的研究结果可以为其他人提供问题、检验实证材料、找出错误的推理、得出实证资料所不能证明的表述以及根据同一观察资料提出其他不同解释的机会。交流结果能够引入新问题, 或者加强在实证资料与已有的科学知识以及学生提出的解释之间已有的联系。结果是学生们能够解决交流
7、中遇到的矛盾, 进一步确定以实证为基础的论证方法。3 探究式学习理论在数学教学中的应用教学案例: 三角形三边的关系4 关于在数学教学中实施探究式学习的思考数学教学既是科学教育的重要组成部分, 又是落实素质教育的目标, 数学教学在注重基础知识教学的同时, 还必须加强科学方法教育、培养科学研究能力, 这也是当代科学教育的必然要求。而在数学教学中实施探究式学习, 既可以使学生受到良好的科学方法教育, 又能有效地培养学生的科学探究能力、解决问题能力和创新能力。然而, 目前在我国数学教学中实施探究式学习的实践研究和实际应用上还存在相当大的缺陷和不足。我们认为其中的主要原因是许多教师尚未深刻理解和领会探究
8、式学习的重要意义, 还没有很好地了解和领会探究式学习的理论、方法, 不懂得在具体教学只如何去运用。基于以上对探究式学习和我国中学数学教育现状的认识, 笔者认为要真正在数学教学中实施探究式学习需要注意以下几点:4.1 教师要把握探究式学习的本质当学生按照探究的方式去学习时, 他们的学习就是探究式学习; 当教师在教学中组织、引导学生按照探究的方式去学习、获得知识、技能时, 他的教学就是探究式教学。显然, 对教学情境中探究实质的深刻把握将直接决定着教师在教学中如何实施探究式学习。首先, 我们必须明确: 教学情境中的学生探究与科技工作者的探究有很大区别, 表现在探究的目的、探究者的知识和技能、实验条件
9、、资料信息、探究允许使用的时间等方面。所以, 我们在实际的教学中不可能也没有必要完全按照科技工作者的探究方式去做。其次, 我们不必盲目迷信、照搬国外的某些理论、做法, 正如马克思主义理论拿到中国来也必须与中国实际相结合。目前我国学者、教育工作者对探究式学习理论的认识基本源自于美国, 而中美在教育资源上如班级学生人数、试验室数量、仪器药品的质量与数量、可利用的资料信息等方面显然是存在差别的。所以如果说美国倡导的探究式学习是完整、完善的探究式学习并适合美国国情的话,那么在我国实际教学实践中就要根据我们的实际条件来实施探究式学习, 不必强求美国式的完整、完善的探究式学习模式! 因为只要我们遵循了探究
10、式学习的精髓、实质,就同样能够达到探究式学习的多重目的。而笔者认为探究式学习的精髓是: 提出问题、搜集数据、形成解释、相互交流。只要我们的教学能够使学生的学习遵循了这一基本过程, 我们就是实施了探究式学习, 就能够使学生逐渐掌握科学研究的基本思路和方法, 获得科学探究能力、解决问题能力和创新能力。4.2 科学而灵活地运用探究式学习首先, 在内容上应加以精选.通过研究分析, 笔者发现数学基本概念、数学基本命题、数学推理等都可以进探究式学习.但是, 并不是其中所有的内容都适合探究式学习, 这就需要教师深入地分析教材, 挖掘出适合于学生探究的素材, 实施探究式学习,而不能乱用、滥用, 否则就会适得其
11、反, 不仅达不到探究学习的目的, 而且浪费教学时间, 影响教学效率.其次, 在形式上可以多种多样。有的可以是学生们自主探究, 也可以是学生在老师的启发和引导下探究, 还可以是教师为主导学生参与探究; 有的可以是跨越一两节课的探究, 有的可以是一节课的某一教学片段的探究; 有的可以是在课内的探究, 有的还可以是课外活动中的探究。4.3 切实转变教师的教学观念探究式学习方式以学生的主动探究作为最基本的学习方式, 在具体实施中还取决于教师的教育意向和师生互动的情况.真正的探究式学习, 应该表现为教师和学生、学生和学生、学生和文本之间一种平等、民主的多向交流,体现出一种视界的融合, 精神的相通, 情感
12、的交流和理性的碰撞.所以, 实施探究式学习, 还要注意完成教师角色的转换.传统的接受式学习, 教师习惯以思想和知识的唯一拥有者自居, 数学课堂成了教师的一言堂, 而学生则是被动接受知识的机器 乃至容器.在探究式学习中, 教师转变为学生学习的指导者和探究活动的组织者,甚至是学生探究活动的参与者.这时教师的一个主要职责应该是为学生创造宽松、平等、民主的学习氛围, 并鼓励全体学生都积极参与到探究式学习中来, 大胆表达出自己独特的理解、感悟和体验.全体参与的另一层含义是全体的合作.虽然探究的自主性要求学生的学习过程必须保持相对的独立性, 但由于主客观因素的制约, 学生的个人力量往往难以独立解决已产生的问题。这时, 就需要个体参与到集体的学习活动中去, 相互交流、讨论就成了解决问题的关键。4
