探究性學習在工科數(shù)學教學中的應用

張一進

摘 要 探究式學習作為課程教學理論和課程改革關注的核心問題之一，正在日益受到理論與實踐領域研究的密切關注。對探究性學習模式的研究，是為了更好地進行探究性學習的實施。本文論述了探究性學習的相關理論及其在工科數(shù)學教學中的應用。

關鍵詞 探究性學習 工科數(shù)學 教學

中圖分類號：G642.41 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2014）02-0007-02

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》指出，要“著力培養(yǎng)信念執(zhí)著，品德優(yōu)良、知識豐富、本領過硬的高素質專門人才和拔尖創(chuàng)新人才”。這就要求我們培養(yǎng)的人才必須具有認識世界的良好思維方式、強烈的創(chuàng)新意識和非凡的創(chuàng)新能力。而要培養(yǎng)這些，目前來看，傳統(tǒng)教育已很難勝任。這就迫使我們從傳統(tǒng)的“滿堂灌”的方式中走出來，應該積極地引導學生，讓學生成為學習的主體和積極思考的主人。教師應該把思維方式的傳授和知識的傳授結合起來，讓思維方式教育走到前臺，走入課堂，走進學生的心目中。

探究性學習（inquiry learning）是一種以問題為載體，以主動探究為特征的學習活動，是學生在老師指導下，以學習和社會生活情境為原型，自主地發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、獲得結論的過程。它強調(diào)以探究、發(fā)現(xiàn)的方式來學習。它完全不同于傳統(tǒng)課堂的“填鴨式”教學，“滿堂灌”或者接受式學習。

探究性學習是以IT技術為工具，主要強調(diào)學生的主體性和參與性，以個體或小組合作的方式進行。在探究過程中，從方案的制定、實施，到任務的完成都由學生自己進行，教師僅對學生選題、收集和分析資料的方法等進行概要性指導?；顒又袑W習者使用的大部分信息，甚至所有信息都來自網(wǎng)絡。

這樣，學生好像科學家研究科學問題那樣學習相關知識，并在這個過程中學會科學的方法和技能，以及科學的思維方式，培養(yǎng)清晰、獨特的科學觀點和崇高的科學精神。

一、探究性學習的核心：自主性

在人的內(nèi)心深處，都有一種根深蒂固的想法，就是希望自己是一個研究者、發(fā)現(xiàn)者或者探索者，探究性學習正好利用了這一點。

探究性學習將學生作為教學的主體，立足于學生的“學”，把學生的主體活動作為中心來開展教學，激發(fā)他們的學習積極性和學習興趣，變“要我學”為“我要學”。

學生在積極主動地參與教學活動中以自己的經(jīng)驗和知識為基礎，經(jīng)過積極的探索和發(fā)現(xiàn)學習新知識，或者利用學過的知識來獲取新方法，解決新問題。教師自始至終是作為一個組織者、指導者和參與者。

所以，探究性學習方式特別有利于培養(yǎng)學生的主體意識和主體能力，也特別有利于塑造學生獨立的人格品質。

當代大學生是社會發(fā)展的生力軍，是國家建設的主力軍。他們必須要有自己獨立的人格和獨立的思想，而不是人云亦云，“跟風走”，不是隨波逐流，更不是別人思想的附庸者。

在日常教學中，可以有意識的培養(yǎng)學生這方面的優(yōu)良品質。比如，講到定積分的定義時，規(guī)則的幾何量和物理量我們可以求了，那么不規(guī)則的怎么求呢？從模型和方法的角度啟發(fā)學生獨立思考這個問題。學生的想法肯定會千奇百怪，當然也有對有錯。這時教師可根據(jù)這些想法，聯(lián)系歷史上求圓的面積等不規(guī)則的幾何量來給學生引入定積分的定義——無限細分求和的思想。

還有一個問題：小球做自由落體運動每次彈起的高度都是落下時的高度的一半，問小球是否會永遠運動下去？

這個問題學生會非常激烈地討論，平時不喜歡發(fā)言的同學這時都會直抒己見。教師可充分利用這個例子營造良好的課堂氣氛，調(diào)動學生的積極性，培養(yǎng)他們分析問題、討論問題、解決問題的科學習慣和能力。

二、探究性學習的關鍵：實踐性

探究性學習是以學生的主體實踐活動為主線來展開教學活動的。學生借助于相應的手段和必要的工具，運用自身的多種感官，通過自己的主體活動，在“做”中學，并使學生的自主實踐貫穿于學習活動的始末。探究性學習特別強調(diào)學生的心靈感知、動手操作和語言闡述等外部的實踐活動，使認知活動牢固地建立在實踐活動的基礎之上，在實踐中學習。

然而，我們在強調(diào)學生積極主動學習的同時，也強調(diào)教師的主導作用。在教學中，教師要引導學生參與課堂教學的全過程，為每位同學創(chuàng)造獨立思考問題、討論問題、解決問題的機會和氛圍。要始終鼓勵每位同學積極自主地思考、交流、討論、質疑、演算、解惑、解答，從而形成一種生動活潑的學習環(huán)境，讓每位同學融入到這個環(huán)境中去，學生一旦體驗到了學習的樂趣，就會樂于主動地參與學習，“要我學”就變?yōu)榱恕拔乙獙W”。堅持教師的主導作用與學生的主體作用相結合，充分調(diào)動學生學習的主動性、積極性與自覺性，并突出學生的個性，因材施教。

在工科數(shù)學課堂教學中，講到定理或者例題、習題時可留出足夠的時間啟發(fā)學生，讓學生自己思考去證明去解答。并告訴他們獨立思考后，分析一下自己的解答好不好，好在哪兒？不好在哪兒？教材中的解答有什么優(yōu)點，有什么不足等等。這樣學生在獨立思考、比較、分析、討論中學習，就會感覺數(shù)學不再枯燥，從而培養(yǎng)他們學習數(shù)學的興趣。

探究性學習是學習方式的根本改變，學生由過去主要聽從教師講授，從學科的概念、規(guī)律開始學習的方式變?yōu)橥ㄟ^各種事實來發(fā)現(xiàn)概念和規(guī)律的方式。這種學習方式的中心思想是針對問題進行探究活動：當學生遇到各種他們困惑的問題時，就想作出各種猜測，急切地尋找這些問題的答案——探究式學習模式就是這樣讓學生在解決問題的過程中學習。

探究式學習模式可因學科不同而異，但最終目標都是提高學生應用所學知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)并提高學生的創(chuàng)新思維能力。

另外，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力并非一朝一夕之功，非短時間內(nèi)可以完成，“十年樹木，百年樹人”，這需要教師堅持把學生真正放在主體地位，不斷改良教學方法、教學手段，盡所有可能最大限度地調(diào)動學生學習的積極性，這樣才有希望達到上述培養(yǎng)目標。

參考文獻：

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基金項目：重慶郵電大學自然科學基金項目（A2011——19）.重慶市教委科研基金（KJ120515）。

（責任編輯 劉 馨）endprint