《数学之友》2015年第8期
数学教学中培养学生探究能力的几点建议
潘倩
(江苏省外国语学校,215104)
探究是数学教学的生命线.哈佛大学有一句名
言:教育的真正目的就是让学生不断提出问题和思
索问题.在学习中思索、研究,在思索、研究中学习.
但在数学教学中存在这样一个现象,学生能听懂老
师讲的例题,但当自己独立去解决同样类型的问题
时却不知所措.究其原因,主要在于教师没有很好地
启发学生的思考,教师只是告诉学生解答的结果,演
示了一遍解答的过程,忽视了解决问题方法的发现
过程的展示,忽视了探索解决问题方法的传授,致使
学生在独立解题时由于不知道思考方法而无从下
手.实质上就是没有给学生自主探究的学习机会,所
以学生也就不能达到对数学知识的深刻理解.本文
结合笔者教学实践谈谈在数学教学中培养学生探究
能力的几点建议.
1创设问题情境,激发探究欲望
教师引导学生探究就是要寻找问题最佳的切入
点,为学生设置适宜探究的情境气氛,吸引学生的兴
趣,充分调动学生学习的积极性,让学生自觉主动参
与到课堂教学中来.这就需要事实探究主题的激趣
策略、亲近策略和问题生成策略,引导学生大胆生
疑,主动进入自学探究阶段,探究主题.例如在《基
本不等式》一节的教学中,设计如下两个实际应用
问题,引导学生从中发现关于均值不等式的定理及
其推论.(1)某商店在节前进行商品降价酬宾销售
活动,拟分两次降价.有3种降价方案:甲方案是第
一次打P折,第二次打g折销售;乙方案是第一次打
q折,第二次打P折销售;丙方案是两次都打折
二
销售.请问:哪一种方案降价较多?(2)今有一台天
平两臂之长略有差异,其他均精确.有人要用它称量
物体的重量,只需将物体放在左右两个托盘中各称
一次,再将称量结果相加后除以2就是物体的真实
重量.你认为这种做法对不对?如果不对的话,你能
否找到一种用这台天平称量物体重量的正确方法?
这样学生所面临的情境问题是他们所熟悉的、常见
的,但又是新奇的富有挑战性的,学生就可能处于一
·16·
种想知而未知,欲罢而不能的心理状态,引起强烈的
探究欲望.
2启发学生猜想、引申、拓展,培养探究能力
有些问题若直接让学生就一般情况给出结论,
对初学者而言难度较大,这样就可启发学生就简单
情形做实验,从而引出猜想.这也就是华罗庚教授所
提倡的退步解题法.可以采用由易到难、由直观到抽
象、类比、化归等多种手段,使学生易于自己动手解
决,体验成就感,增强原动力,最终解决要探究的问
题.例如,在数列中的问题:平面内的n条直线最多
有多少个交点?对于学生而言感到很困难,但为了
简便起见,可设平面内的n条直线最多交点为a
个,这样学生就可以得到a=0,a:=1,a=3,a=
6,a=10,寻找并发现规律:要产生最多交点,第凡
条直线必须与其它(n一1)条直线都相交,即有(凡一
1)个交点.所以a=a+/7,一1,然后再用累加法可
求得a.
探究:(1)平面内的n(孔>1)条直线最多将平
面分成几个部分?(2)空间中的n(n>1)个平面最
多将空间分成几个部分?让学生自己解决.
3变换问题背景,培养探究能力
拓展探究的目的是拓宽学生学习与交流的空
间,增加知识间的融会贯通.此时教师要根据内容的
特点简要归纳概括所用到的知识和方法,给学生交
代清楚.然后要求学生运用探究获得的知识和方法,
解决类似或相关的问题,学会举一反三.
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例如:已知正数,Y满足+2y=1,求+的
Y
最小值.
这是道基本不等式题,在介绍完典型的解法后,
就以此知识为基础让学生去探究不同背景下的相关
题的解法.
1n
探究1:(不等式背景)已知n,b为正数,且+÷
ao
=1,则使得a+6≥恒成立的的取值范围是.
《数学之友》2015年第8期
探究2:(函数背景)若口>1,设函数f():0
+-4的零点m,g()=log。+一4的零点为n,
则+的最小值为
/nn
探究3:(三角背景)已知0< 二
1
0的常数()=÷+—}的最小值为9,则t的
SlnCos
值为.
——
—
探究4:(向量背景)在AABC中,点0满足BO
=2De,过点0的直线交射线AB,AC于不同的两点
,Ⅳ,若:m劢,:n,则+的最小值
lnn
为.
探究5:(解析几何背景)若直线2ax+一2=0
(0,b>o)平分圆+Y一2x一4y一6=0,则÷+÷
的最小值为.
这类题思维量大,能较好地考查学生利用基本
不等式求函数最值的重点知识,可考查学生化归与
转化能力、分析问题解决问题的能力.通过把一道题
目变成几个题目,学生不断地探究解决问题,把学过
的知识反复地应用与巩固,促进知识间的联系、渗透
和迁移,培养学生的探究习惯、探究意识和探究
能力.
当然教师在设计探究教学方案时还应充分考虑
学生已有的认知水平,如果教师给出的探究性问题
与学生的已有知识的潜在距离过大,学生就难以展
开探究,如果教师给出的探究性问题与学生的已有
知识的潜在距离过小,那么对学生来说就缺乏挑战
性,课堂教学就缺乏紧凑感,也无法调动学生学习与
研究数学问题的积极性.所以探究性问题应设置在
学生认知的最近发展区内,使学生的学习过程成为
教师引导下的再探索、再创造的过程.
4引导学生反思,培养探究能力
在数学活动中引导学生反思,能促进他们从
新的角度对问题的条件、结论、方法等进行全面的
考察、分析与思考,弄清各知识要素在问题中的地
位与作用,探究性地加以重新整合构造,从而深化
对问题本质的理解.探索一般规律,在产生新的结
论和方法的同时,使学生养成独立思考、积极探究
的习惯.
例如:求过点P(2,1)且与两坐标围成的三角形
面积是2的直线Z的方程.
解:直线Z的斜率显然是存在的,设为,则直线
z的方程为Y一1=|j}(一2),其与坐标轴的交点分别
为Al2一÷,0l,B(0,1—2k).、,I,,
1I1I
.s△A0B=寺I2一亡I‘l1—2kl=2,
,''厅
解得k=
1L匾
所以直线z的方程为Y—l=(一2).
教师引导学生反思:满足条件的直线Z为什么
只有两条,是否与AABC的面积大小有关?改变面
积大小会影响直线Z的个数吗?
探究1:当直线Z绕点P旋转时,与坐标轴围成
的三角形可能在哪几个象限?
由于点P在第一象限,学生很容易看出三角形
可能存在于第一、二、四三个象限.
探究2:当直线Z与坐标轴围成的三角形在第二
象限时,三角形的面积可能的取值范围是什么?
让学生动手去探究,将直线Z绕点P旋转,从动
态的三角形可以看出当Z的倾斜角很小时,f与轴
负半轴的交点与原点的距离趋于无穷大,所以三角
形面积的取值范围为(0,+∞).从这个结论你能悟
出什么?
学生恍然大悟:第二象限的三角形肯定存在,它
的面积可以取任何值,有三角形的存在得出直线Z
的存在.同样,当直线z与坐标轴围成的三角形在第
四象限时,它的面积也可以取任何值,直线z也是存
在的.这样就得出无论三角形的面积是多少,至少有
2条满足条件的直线Z.
探究3:如果直线z与坐标轴围成的三角形在第
一象限,它的存在性是否与面积的大小有关?
学生发现从原题可知面积是2且在第一象限的
三角形是不存在的.那么教师继续引导“为什么不
存在呢?你能求出第一象限的三角形的面积吗?”
此时学生肯定k<0,
所以SAA∞寺(2一1)‘(1—2)
=丢【4+(一)+()】.
由基本不等式可知当k=一÷时,S=4.
至此,学生已彻底明白原题中面积是2时直线
为什么只有2条!(下转第20页)
·17·
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课堂上,学生走向前台,积极交流、耐心倾听、敢
于发表自己的想法.学生汇报时,教师适时介入,引
导学生对两个同学的方法进行比较,说说有什么发
现?有哪些相同的地方?有哪些不同的地方.通过
比较,找准落脚点,发现数学价值.交流时,纠正自己
的错误,提醒同学,使学生的思维在交流分享的过程
能获得提升.
3.2捕捉课堂生成的资源,深度对话
“学生是教育的对象,更是教育的资源”.学生
的经验、感受、创意、见解、问题、困惑都是不可忽视
的教学资源,教师要善于捕捉、善于发现学生易混、
易错的学习内容,鼓励学生主动提出问题.教师精心
组织学生讨论,引起争论,及时点拨、启发,打开学生
思维的局限、深入理解要解决的问题.
如教学《倍数和因数》,学生根据所写的“36的
因数:1、2、3、4、6、9、12、24、36”“l5的因数:l、3、5、
l5”“16的因数:1、2、4、8、16”,发现了一个数最小的
因数是I,最大的因数是它本身,一个数的因数的个
数是有限的.这时,有一个学生举手:“我还发现一
个偶数的因数的个数是奇数,一个奇数的因数的个
数是偶数.”大家一数,还真是这样.这时,执教老师
没有急于回答,而是说:“真的是这样吗?”片刻,有
学生举手了.学生(1):“我举个例子,9的因数:1、3、
9.9是奇数,但它的因数的个数不是偶数.”学生
(2):“8的因数是1、2、4、8.8是偶数,但它的因数的
个数不是奇数.”老师适时评价:“刚才,我们通过一
些例子,证明了刚才这位同学的发现不全面.但这位
同学的思考却给我们提供了深人探讨的机会,我们
一起感谢他!”这位老师的巧妙启发、智慧评价,保
护了学生的问题意识和大胆质疑的精神,激活了学
生的求异思维,促进了学生的探究学习,课堂成为了
自由、开放、生成的学堂.
学生经历整合资源的全过程,有足够的时问和
空间经历观察、实验、猜测、计算、推理、验证等活动,
真正走向数学.课堂上,学生在交流中分享,在分享
中收获,在思维的碰撞中提升,从自发走向自觉,实
现生命的成长.
参考文献:
[1]史宁中.数学课程标准解读(2011年版)
[M].北京:北京师范大学出版社,2012.2.
[2](美)拉尔夫·泰勒,著.课程与教学的基
本原理[M].罗康,张阅,译.北京:中国轻工业出版
社。2014.
(上接17页)
探究4:过点P(2,1)且与两坐标轴围成的三角
形面积是.s的直线有几条?
由上面的讨论不难得到:S<4时,2条;S=4,3
条;S>4,4条.
这样,学生在教师的引导下,通过对原题的反
思,引发出对面积的大小与直线存在的条数的探究,
最终得到了完美的结局,学生对此类问题也有了透
彻的认识.
5营造和谐课堂,创设探究氛围
一个老师喋喋不休学生鸦雀无声的课堂不是好
课堂,这样的课堂严重压抑了学生学习的积极性、主
动性与创造性,更谈不上培养学生的探究精神和探
究能力了.尊重学生的独特感悟,鼓励探究学习,教
学要以学生为中心,尊重学生的不同感受及其思考
方向,引导学生主动、富有个性地学习.课堂教学中
出现意外,教师事先准备好的成功经验受到冲击时,
教师也应充分肯定和鼓励学生敢想、善想、勇于探索
的精神,让学生畅所欲言地展示其独特的探究体验,
·2O·
因为学生的探究体验就是他探究能力提升的有利因
素.但同时也要对学生运用探究方法给予适当的总
结和引导.其作用在于进一步让学生牢记探究的方
法,养成自主探究的习惯,把学习探究变成自己生活
的乐趣.
教育就是生活,学生对知识的探索与发现正是
对思维的磨炼,也是对其生活能力的提高.如何培养
学生的探究意识和探究能力是当代教育的主题,如
何让探究之花在课堂绽放是我们目前探索的一个课
题,我们要做生活的有心人,要让每一个学生进发出
智慧的火花,要让每一位学生感悟到洞悉新天地的
愉悦.
参考文献:
[1]陈前进.浅谈探究教学情境的设计[J].
考试,2011.
[2]唐红侠.实践体验、探究是数学解题的重
要基础[J].中学数学教学参考,2005(11):27.
[3]徐学福.探究学习数学策略[M].北京:
北京师范大学出版社,2010.
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