第一篇:如何在高中数学中开展研究性学习
如何在高中数学中开展研究性学习
[摘要] 研究性学习的开展是当前我国基础教育课程深化的新尝试,是面对21世纪知识经济的挑战,也是培养学生创新精神、实践能力的重要举措。本文就研究性学习在高中数学领域中的应用做点粗浅的探索,概括和阐述研究性学习的培养目标及研究性学习的特点、过程,总结在教学实践中探索的研究性学习的组织与实施方法。
[关键词]研究性学习高中数学 开展 课题 开放题
一、数学研究性学习
数学研究性学习是学生数学学习的一个有机组成部分,是在基础性、拓展性课程学习的基础上,进一步鼓励学生运用所学知识解决数学的和现实的问题的一种有意义的主动学习,是以学生动手动脑主动探索实践和相互交流为主要学习方式的学习研究活动。它能营造一个使学生勇于探索争论和相互学习鼓励的良好氛围,给学生提供自主探索、合作学习、独立获取知识的机会。数学研究性学习更加关注学习过程。
用于数学研究性学习的材料应是建立在学生现有知识经验基础之上,能够激起学生解决问题的欲望,体现数学研究的思想方法和应用价值,有利于营造广阔的思维活动空间,使学生的思路越走越宽,思维的空间越来越大的一种研究性材料。
数学研究性学习的材料不仅仅是教师自己提供的,而且教师应鼓励学生通过思考、调查、查阅资料等方式概括出问题,甚至可以通过日常生活情景提出数学问题,进而提炼成研究性学习的材料。在研究性学习的过程中,学生是学习的主人,是问题的研究者和解决者,是主角,而教师则在适当的时候对学生给予帮助,起着组织和引导的作用。例如:在讲解椭圆时,联系生活实际,让学生思考油罐的侧面曲线具有什么性质,及要求学生分组进行实验:分别对绳长2a与定点距离|F1F2|的三种大小关系结果有什么不同,从而加深学生对椭圆的形成有一直观认识,这样通过问题的引导启发,唤起学生心理上的学习动机,形成学习数学的心理指向。
数学研究性学习的评价不仅仅关心学习的结果,而且更重要的是关注学生参与学习的程度、思维的深度与广度,学生获得了哪些发展,并且特别注意学生有哪些创造性的见解,同时对学生的情感变化也应予以注意。为了使评价能够真实可*,起到促进学生发展的目的,因此要充分尊重学生自己对自己的评价以及学生之间的相互评价。既要有定量的评价也要有定性的评价。
二、高中数学研究性学习的开展
随着研究性学习的深入开展,我们越来越感到研究性学习不应只作为一门课程来开发,还应作为学习的方式渗透到学科教学当中。如果研究性学习还仅停留在活动课的层面,不能和日常教学结合起来,就会出现高一轰轰烈烈搞研究性学习,高三扎扎实实抓应试教育的现象。能否在高中数学教学活动中开展研究性学习,即把研究性学习这种学习方式渗透到教与学的过程中?下面我们从教学设计的角度来探讨这个问题。
1、教与学的关系问题是进行教学设计时必须考虑的首要问题。教与学关系的处理实质上就是师生关系的处理。研究性学习要求教师从教知识转变为导知识,从主动型转向主导型;研究性学习要求学生从被动接受知识转变为主动学习知识,从被动接受型转向为主动投入型。可见研究性学习体现了教与学的和谐统一,能真正发挥教师的主导性和学生学习的主体性。
2、教学内容是进行教学设计时必须考虑的另一个重要问题。在数学教学中开展研究性学习最大的困难在哪里?就在教学内容的设计!由于学生自主习得的知识是一种认知形态的知识,因此在教学设计时,教师要根据学生的认知特点把学术形态的知识转化为认知形态的知识,这就要求教师充分挖掘背景知识。这对教师设计学习材料提出了高要求。这里涉及一个重要的问题:高中数学教学内容是否适合于研究性学习的教学设计要求呢?数学教学内容包
含两个方面:结果(知识)和过程(方法)。
3、数学教育不仅关注学习结果,更关注结果是如何发生、发展的。从教学目标来看,每节课都有一个最为重要的、关键的、处于核心地位的目标。如果我们能充分挖掘支撑这一核心目标的背景知识,通过选择、利用这些背景知识组成指向本节课知识核心的、极富穿透力和启发性的学习材料,提炼出本节课的研究主题,学生就可以通过对这一主题的探究构建起教师希望学生掌握的知识。从学习的角度来看,教学组织形式是教学设计关注的一个重要问题。由于学生之间的个性差异,学生自主建构的方式、速度和深度是不一样的,这种认知的差异性是客观存在的,我们不要努力去消灭它,而要努力地利用它,因为这种差异之间具有鲜明的个性特点和很强的互补性,教师应当鼓励学生按自己的认知方式主动建构。通过研究性学习学生可以建构起一些知识,同时有些知识学生不能很顺利地构建起来。不同的学生建构起的知识是不一样的,因此研究性学习非常注重学生之间的交流、评价和反馈,通过资源共享,检查、落实教学目标。交流、评价和反馈是进行研究性学习的三种重要教学组织形式。
4、研究性学习是探究性的学习活动与教学活动的协调统一。强调教法、学法、教学内容以及教学媒介的有机整合。至此我们对高中数学教学活动中的研究性学习有了比较清楚的认识,这种教学设计的难点在于教师把学术形态的知识转化为适合学生探究的认知形态的知识。我们在教学实践中进行了高中数学教学研究性学习的探讨,教学反思,我们感到在教学过程中开展研究性学习必须注意两个关键问题:研究性学习必须服从于教学内容;研究性学习必须服务于学生的认知结构。学生的认知结构具有个性化特点,教学内容具有普遍性要求。如何在一节课中把二者较好地结合起来,是提高课堂教学效率的关键。我们的体会是:一节课学生研究的问题不能太多,至多两个,最好一个;每节课都有教学目标和教学重点、难点,要相信有些知识学生可以自主建构,或者有些问题本身就不是一节课能解决的,因此教师应致力于本节课要解决的主要问题,以此设计研究性学习主题,并设计微型研究活动和反馈活动,保证课堂教学的质量和效率。
5、开展研究性学习的必要条件是平等、民主的教学环境。活动中的师生关系是“学生在教师指导下主动学习”。学生需要的是“指导”或“帮助”,而不是居高临下的“传授”或“满堂灌”。教师充分尊重学生,耐心倾听学生的看法,及时鼓励点拨,适时提醒鞭策。营造一个宽松而又紧凑的、平和但又充满挑战的教学情境。使学生更加主动地参与到学习过程中。
总而言之,研究性学习有利于新型师生关系的建立,有利于学生形成科学的思维品质、培养创新精神和实践能力,有利于学生更主动、灵活地获取知识,既夯实双基,又提高综合能力,为进一步的深入学习打下坚实基础。
三、高中数学研究性学习课题的选择与编制
数学研究性学习课题主要是指对某些数学问题的深入探讨,或者从数学角度对某些日常生活中和其他学科中出现的问题进行研究。要充分体现学生的自主活动和合作活动。研究性学习课题应以所学的数学知识为基础,并且密切结合生活和生产实际。研究性学习的开展需要有合适的载体,即使是学生提出的问题也要加以整理归类。作为研究性学习的载体应有利于调动学生学习数学的积极性,有利于学生创造潜能的发挥。实践证明,数学开放题用于研究性学习是合适的。选取课题时不妨考虑以下几个方面:
1.以一定的知识结构为依托,从知识网络的交汇点寻找编制问题的切入点。能力是以知识为基础的,但掌握知识并不一定具备能力,以一定的知识为背景,编制出开放题,面对实际问题情景,学生可以分析问题情景,根据自己的理解构造具体的数学问题,然后尝试求解形成的数学问题并完成解答.如:多面体欧拉定理的发现;杨辉三角,定积分在经济生活中的应用。
2.以某一数学定理或公设为依据,编制开放题。数学中的定理或公设是数学学习的重要依据,中学生的学习特别是研究性学习常常是已有的定理并不需要学生掌握,或者是学生暂时还不
知道,因此我们可以设计适当的问题情景,让学生进行探究,通过自己的努力去发现一般规律,体验研究的乐趣。例如: 在讲解直线方程时,可以提出这样的问题“教师预先在黑板上画一个很大的正方形,要求学生用很小的三角板(长度不足正方形的对角线长)将大正方形的对角线连结起来。要求学生分组进行讨论研究,总结方法。最后得出结论:由一个点和一个角也可以画一条直线。”
3.以实际问题为背景,体现数学的应用价值编制开放题。在实际问题中,条件往往不能完全确定,即条件的不确定性是自然形成的或是实际需要,其不确定性是合理的。如包装的外型,花圃的图案,工程的图纸这些是需要设计的,而由于考虑的角度不同,设计者的知识背景、价值判断不同,得出的方案也会不同。
以实际问题为背景,编制出设计类型的开放题,用于研究性学习,可以培养学生创新精神和实践能力。第19届国际数学教育心理会议的公开课问题:“在一块矩形地块上,欲辟出一部分作为花坛,要使花坛的面积为矩形面积的一半,请给出你的设计。”是一道公认的开放题,花圃的图案形状没有规定性的要求,解题者可以进行丰富的想象,充分展示几何图形的应用,这种以实际问题为背景编制的开放题往往有趣而富有吸引力。如教材中的“数列在分期付款中的应用,向量在物理中的应用,线性规划的实际应用等”。
将数学开放题作为数学研究性学习的一种载体,首先必须有适合的问题,如何编制能够用于研究性学习的开放题,这是值得研究的。在研究性学习的教学实践中,有充满活力和创造力的学生的参与,必将促进对这一问题认识的深化和提高。
参考文献:
1、《高中数学研究性学习的思考》谌业锋
2、《探索现代教学媒体与自主学习相结合在教学中的作用》
3、《浅谈高中数学研究性学习》
4、《中学数学教与学》,陕西师大出版社
5、《基础教育研究》
第二篇:如何在高中数学教学中开展研究性学习
如何在高中数学教学中开展研究性学习
数学研究性学习是学生数学学习的一个有机组成部分,是在基础性、拓展性课程学习的基础上,进一步鼓励学生运用所学知识解决数学的和现实的问题的一种有意义的主动学习,是以学生动手动脑主动探索实践和相互交流为主要学习方式的学习研究活动。它能营造一个使学生勇于探索争论和相互学习鼓励的良好氛围,给学生提供自主探索、合作学习、独立获取知识的机会。数学研究性学习更加关注学习过程。
用于数学研究性学习的材料应是建立在学生现有知识经验基础之上,能够激起学生解决问题的欲望,体现数学研究的思想方法和应用价值,有利于营造广阔的思维活动空间,使学生的思路越走越宽、思维的空间越来越大的一种研究性材料。
数学研究性学习的材料不仅仅是教师自己提供的,教师还可鼓励学生通过思考、调查、查阅资料等方式概括出问题,甚至可以通过日常生活情景提出数学问题,进而提炼成研究性学习的材料。在研究性学习的过程中,学生是学习的主人,是问题的研究者和解决者,是主角,而教师则应在适当的时候对学生给予帮助,起着组织和引导的作用。
数学研究性学习的评价不仅仅关心学习的结果,更重要的是关注学生参与学习的程度、思维的深度与广度,学生获得了哪些发展,并且特别注意学生有哪些创造性的见解,同时对学生的情感变化也应予以注意。为了使评价能够真实可靠,起到促进学生发展的目的,要充分尊重学生自己对自己的评价以及学生之间的相互评价。既要有定量的评价也要有定性的评价。
一、数学研究性学习课题的选择
数学研究性学习课题主要是指对某些数学问题的深入探讨,或者从数学角度对某些日常生活中和其他学科中出现的问题进行研究。要充分体现学生的自主活动和合作活动。研究性学习课题应以所学的数学知识为基础,并且密切结合生活和生产实际。新高中数学新教材将按《新大纲》的要求编入以下课题,供参考选用,当然教学时也可由师生自拟课题。提倡教师和学生自己提出问题。
新高中数学新教材研究性学习参考课题有六个:数列在分期付款中的应用,向量在物理中的应用,线性规划的实际应用,多面体欧拉定理的发现,杨辉三角,定积分在经济生活中的应用。其教学目标是:(1)学会提出问题和明确探究方向;(2)体验数学活动的过程;(3)培养创新精神和应用能力;(4)以研究报告或小论文等形式反映研究成果,学会交流。
二、数学开放题与研究性学习
研究性学习的开展需要有合适的载体,即使是学生提出的问题也要加以整理归类。作为研究性学习的载体应有利于调动学生学习数学的积极性,有利于学生创造潜能的发挥。实践证明,数学开放题用于研究性学习是合适的。
自70年代日本、美国在中小学教学中较为普遍地使用数学开放题以来,数学开放题已逐渐被数学教育界认为是最富有教育价值的一种数学问题,因为数学开放题能够激起学生的求知欲和学习兴趣,而强烈的求知欲望、浓厚的学习兴趣是创新能力发展的内在动力。80年代介绍到我国后,在国内引起了广泛的关注,各类刊物发表了大量的介绍、探讨开放题的理论文章或进行教学实验方面的文章,并成为了一个教育界讨论研究的亮点。
三、数学研究性学习中开放题的编制方法
无论是改造陈题,还是自创新题,编制数学开放题都要围绕使用开放题的目的进行,开放题应当随着使用目的和对象的变化而改变,应作为常规问题的补充,在研究型课程中适合学生研究性学习的开放题应具备起点低、入口宽、可拓展性强的特点。数学开放题的编制方法:
1.以一定的知识结构为依托,从知识网络的交汇点寻找编制问题的切入点。能力是以知识为基础的,但掌握知识并不一定具备能力,以一定的知识为背景,编制出开放题,面对实际问题情景,学生可以分析问题情景,根据自己的理解构造具体的数学问题,然后尝试求解形成的数学问题并完成解答。
2.以某一数学定理或公设为依据,编制开放题。数学中的定理或公设是数学学习的重要依据,中学生的学习特别是研究性学习常常是已有的定理并不需要学生掌握,或者是学生暂时还不知道,因此我们可以设计适当的问题情景,让学生进行探究,通过自己的努力去发现一般规律,体验研究的乐趣。
3.从封闭题出发引申出开放题。我们平时所用习题多是具有完备的条件和确定的答案,把它称之为封闭题,在原有封闭性问题基础上,使学生的思维向纵深发展,发散开去,能够启发学生有独创性的理解,就有可能形成开放题。在研究性学习中首先呈现给学生封闭题,解答完之后,进一步引导学生进行探究,如探究更一般的结论,探究更多的情形,或探究该结论成立的其它条件等。
以实际问题为背景,编制出设计类型的开放题,用于研究性学习,可以培养学生创新精神和实践能力。第19届国际数学教育心理会议的公开课问题“在一块矩形地块上,欲辟出一部分作为花坛,要使花坛的面积为矩形面积的一半,请给出你的设计”。是一道公认的开放题,花圃的图案形状没有规定性的要求,解题者可以进行丰富的想象,充分展示几何图形的应用,这种以实际问题为背景编制的开放题往往有趣而富有吸引力。目前,“研究性学习”仍属于初创、实验阶段,还存在许多方面的问题,同时也给我们广大教师提出了新的挑战,让我们共同走进“研究性学习”吧!
第三篇:高中数学新教材教学中开展研究性学习的思考
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高中数学新教材教学中开展研究性学习的思考
浙江省文成中学朱德暖325300
内容摘要:“研究性学习” 课程已作为必修课正式开始实施了,同时要求各门学科都要渗透研究性学习的思想,旨在让学生以研究者的身份在研究中学习,增强学生的主体意识,促进学生学会学习。本文是在对高中阶段开展研究性学生的理论进行比较系统学习的基础上,结合高中数学新教材教学中开展研究性学习的实践,就研究性学习的概念、特点、目标,高中数学研究性学习的含义、数学研究性学习课题的选择、数学开放题与研究性学习、数学研究性学习中开放题的编制方法等方面谈点肤浅的理性认识。
关 键 词:高中数学研究性学习思考
“研究性学习”课程已作为必修课正式开始实施了,同时要求各门学科都要渗透研究性学习的思想,研究性学习就是要让学生主动地参与研究过程,获得亲身体验,培养其良好的科学态度和学会进行科学研究的方法,并不在乎能不能取得什么成果或发现。美国在小学阶段就开展研究性学习了。研究性学习的素材可以是有定论的东西(如定理、公式)也可以是未知领域,答案不确定、不唯
一、丰富多彩都有可能,但提出的课题对学生必须有价值、有意义,符合学生实际。笔者曾对高中阶段开展研究性学生的理论进行比较系统的学习,在此结合高中数学新教材教学中开展研究性学习的实践谈点己见,以供同行商榷。
一. 关于研究性学习
(一)研究性学习
研究性学习是学生在老师指导下,在学科领域或现实生活情境中,通过学生自主探究式的学习研究活动,在摄取已有知识或经验的基础上,经过同化、组合和探究,获得新的知识、能力和态度,发展创新素质的一种学习方式。研究性学习与社会实践、社区服务、劳动技术教育共同构成“综合实践活动”,作为必修课程列入《全日制普通高级中学课程计划。
实施以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育,关键是改变教师的教学方式和学生的学习方式。设置研究性学习的目的在于改变学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,提供多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用于实践的机会,培养创新精神和实践能力。当前,受传统学科教学目标、内容、时间和教学方式的局限,在学科教学中普遍地实施研究性学习尚有一定的困难。因此,将研究性学习作为一项特别设立的教学活动作为必修课纳入《全日制普通高级中学课程计划(试验修订稿)》,这将会逐步推进研究性学习的开展,并从制度上保障这一活动的深化,满足学生在开放性的现实情境中主动探索研究、获得亲身体验、培养解决实际问题能力的需要。
(二)研究性学习的特点
研究性学习具有开放性、探究性和实践性的特点,是师生共同探索新知的学习过程,是师生围绕着解决问题共同完成研究内容的确定、方法的选择以及为解决问题相互合作和交流的过程。
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1.开放性
研究性学习的内容不是特定的知识体系,而是来源于学生的学习生活和社会生活,立足于研究、解决学生关注的一些社会问题或其他问题,涉及的范围很广泛。它可能是某学科的,也可能是多学科综合、交叉的;可能偏重于实践方法,也可能偏重于理论研究方面。
在同一主题下,由于个人兴趣、经验和研究活动的需要不同,研究视角的确定、研究目标的定位、切人口的选择、研究过程的设计、研究方法、手段的运用以及结果的表达等可以各不相同,具有很大的灵活性,为学习者、指导者发挥个性特长和才能提供了广阔的空间,从而形成一个开放的学习过程。
研究性学习,要求学生在确定课题后,通过媒体、网络、书刊等渠道,收集信息,加以筛选,开展社会调研,选用合理的研究方法,得出自己的结论,从而培养了学生的创新 意识、科学精神和实践能力,它的最大特点是教学的开放性。
(1)教学内容是开放的。天文地理、古今中外,只要是学生感兴趣的题目,并有一定的可行性,都可作为研究课题。
(2)教学空间是开放的。强调理论联系实际,强调活动、体验的作用。学习地点不再限于教室、实验室和图书馆,要走出校门进行社会实践;实地勘察取证、走访专家、收集信息等等。
(3)学习方法、思维方式是开放的。针对不同目标,选择与之适应的学习形式,如问题探讨、课题设计、实验操作、社会调查等。要综合运用多门学科知识,分析问题、解决问题的能力 增强了,思维方式从平面到立体,从单一到多元,从静态发展到动态,从被动发展到主动,从封闭到开放。
(4)收集信息的渠道是开放的。不是单纯从课本和参考书获取信息,而是从讲座、因特网、媒体、人际交流等各种渠道收集信息。
(5)师生关系是开放的。学生在研究中始终处于主动的地位,教师扮演着知道者、合作者、服务者的角色。提倡师生的辩论,鼓励学生敢于否定。
2.探究性
在研究性学习过程中,学习的内容是在教师的指导下,学生自主确定的研究课题:学习的方式不是被动地记忆、理解教师传授的知识,而是敏锐地发现问题,主动地提出问题,积极地寻求解决问题的方法,探求结论的自主学习的过程。因此,研究性学习的课题,不宜由教师指定某个材料让学生理解、记忆,而应引导、归纳、呈现一些需要学习、探究的问题。这个问题可以由展示一个案例、介绍某些背景或创设一种情景引出,也可以直接提出。可以自教师提出,也可以引导学生自己发现和提出。要鼓励学生自主探究解决问题的方法并自己得出结论。
3.实践性
研究性学习强调理论与社会、科学和生活实际的联系,特别关注环境问题、现代科技对当代生活的影响以及社会发展密切相关的重大问题。要引导学生关注现实生活,亲身参与社会实践性活动。同时研究性学习的设计与实施应为学生参与社会实践活动提供条件和可能。
(三)研究性学习的目标
研究性学习强调对所学知识、技能的实际运用,注重学习的过程和学生的实践与体验。需要注重以
下几项具体目标:
1.获取亲身参与研究探索的体验
研究性学习强调学生通过自主参与类似于科学研究的学习活动,获得亲身体验,逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度,产生积极情感,激发他们探索、创新的欲望。
2.培养发现问题和解决问题的能力
研究位学习通常围绕一个需要解决的实际问题展开。在学习的过程中,通过引导和鼓励学生自主地发现和提出问题,设计解决问题的方案,收集和分析资料,调查研究,得出结论并进行成果交流活动,引导学生应用已有的知识与经验,学习和掌握一些科学的研究方法,培养发现问题和解决问题的能力。
3.培养收集、分析和利用信息的能力
研究性学习是一个开放的学习过程。在学习中,培养学生围绕研究主题主动收集、加工处理和利用信息的能力是非常重要的。通过研究性学习,要帮助学生学会利用多种有效手段、通过多种途径获取信息,学会整理与归纳信息,学会判断和识别信息的价值,并恰当的利用信息,以培养收集、分析和利用信息的能力。
4.学会分享与合作
合作的意识和能力,是现代人所应具备的基本素质。研究位学习的开展将努力创设有利于人际沟通与合作的教育环境,使学生学会交流和分享研究的信息、创意及成果,发展乐于合作的团队精神。
5.培养科学态度和科学道德
在研究性学习的过程中,学生要认真、踏实的探究,实事求是地获得结论,尊重他人想法和成果,养成严谨、求实的科学态度和不断追求的进取精神,磨练不怕吃苦、勇于克服困难的意志品质。
6.培养对社会的责任心和使命感
在研究性学习的过程中,通过社会实践和调查研究,学生要深入了解科学对于自然、社会与人类的意义与价值,学会关心国家和社会的进步,学会关注人类与环境和谐发展,形成积极的人生态度。
二、高中数学研究性学习
(一)数学研究性学习
数学研究性学习是学生数学学习的一个有机组成部分,是在基础性、拓展性课程学习的基础上,进一步鼓励学生运用所学知识解决数学的和现实的问题的一种有意义的主动学习,是以学生动手动脑主动探索实践和相互交流为主要学习方式的学习研究活动。它能营造一个使学生勇于探索争论和相互学习鼓励的良好氛围,给学生提供自主探索、合作学习、独立获取知识的机会。数学研究性学习更加关注学习过程。
用于数学研究性学习的材料应是建立在学生现有知识经验基础之上,能够激起学生解决问题的欲望,体现数学研究的思想方法和应用价值,有利于营造广阔的思维活动空间,使学生的思路越走越宽,思维的空间越来越大的一种研究性材料。
数学研究性学习的材料不仅仅是教师自己提供的,而且教师应鼓励学生通过思考、调查、查阅资料等方式概括出问题,甚至可以通过日常生活情景提出数学问题,进而提炼成研究性学习的材料。在研究
性学习的过程中,学生是学习的主人,是问题的研究者和解决者,是主角,而教师则在适当的时候对学生给予帮助,起着组织和引导的作用。
数学研究性学习的评价不仅仅关心学习的结果,而且更重要的是关注学生参与学习的程度、思维的深度与广度,学生获得了哪些发展,并且特别注意学生有哪些创造性的见解,同时对学生的情感变化也应予以注意。为了使评价能够真实可靠,起到促进学生发展的目的,因此要充分尊重学生自己对自己的评价以及学生之间的相互评价。既要有定量的评价也要有定性的评价。
(二)数学研究性学习课题的选择
数学研究性学习课题主要是指对某些数学问题的深入探讨,或者从数学角度对某些日常生活中和其他学科中出现的问题进行研究。要充分体现学生的自主活动和合作活动。研究性学习课题应以所学的数学知识为基础,并且密切结合生活和生产实际。新高中数学新教材将按《新大纲》的要求编入以下课题,供参考选用,当然教学时也可由师生自拟课题。提倡教师和学生自己提出问题。
新高中数学新教材研究性学习参考课题有六个:数列在分期付款中的应用,向量在物理中的应用,线性规划的实际应用,多面体欧拉定理的发现;杨辉三角,定积分在经济生活中的应用。其教学目标是:(1)学会提出问题和明确探究方向;(2)体验数学活动的过程;(3)培养创新精神和应用能力;(4)以研究报告或小论文等形式反映研究成果,学会交流。
(三)数学开放题与研究性学习
研究性学习的开展需要有合适的载体,即使是学生提出的问题也要加以整理归类。作为研究性学习的载体应有利于调动学生学习数学的积极性,有利于学生创造潜能的发挥。实践证明,数学开放题用于研究性学习是合适的。
自70年代日本、美国在中小学教学中较为普遍地使用数学开放题以来,数学开放题已逐渐被数学教育界认为是最富有教育价值的一种数学问题,因为数学开放题能够激起学生的求知欲和学习兴趣,而强烈的求知欲望浓厚的学习兴趣是创新能力发展的内在动力。80年代介绍到我国后,在国内引起了广泛的关注,各类刊物发表了大量的介绍、探讨开放题的理论文章或进行教学实验方面的文章,并形成了一个教育界讨论研究的亮点。
高考命题专家也敏锐地觉察到开放题在考查学生创新能力方面的独特作用,近几年在全国和各地的高考试题中连续出现具有开放性的题目。例如高考数学题中,1993年的存在性问题,1994年的信息迁移题,1995年的结论探索性问题,1996的主观试题客观化,1997年填空题选择化,1998的条件开放题,1999年的结论和条件探索开放。
数学开放题的常见题型,按命题要素的发散倾向分为条件开放型、方法开放型、结论开放型、综合开放型;按解题目标的操作摸式分为规律探索型、量化设计型、分类讨论型、数学建模型、问题探求型、情景研究型;按信息过程的训练价值分为信息迁移型、知识巩固型、知识发散型;按问题答案的机构类型分为有限可列型、有限混沌型、无限离散型、无限连续型。
数学开放题体现数学研究的思想方法,解答过程是探究的过程,数学开放题体现数学问题的形成过程,体现解答对象的实际状态,数学开放题有利于为学生个别探索和准确认识自己提供时空,便于因材
施教,可以用来培养学生思维的灵活性和发散性,使学生体会学习数学的成功感,使学生体验到数学的美感。因此数学开放题用于学生研究性学习应是十分有意义的。
(四)数学研究性学习中开放题的编制方法
无论是改造陈题,还是自创新题,编制数学开放题都要围绕使用开放题的目的进行,开放题应当随着使用目的和对象的变化而改变,应作为常规问题的补充,在研究型课程中适合学生研究性学习的开放题应具备起点低、入口宽、可拓展性强的特点。
用于研究性学习的开放题尽量能有利于解题者充分利用自己已有的数学知识和能力解决问题。编制的开放题应体现某一完整的数学思想方法,具有鲜明的数学特色,帮助解题者理解什么是数学,为什么要学习数学,以及怎样学习数学。开放题的编制不仅是教师的任务,它的编制本身也可以成为学生研究性学习的一项内容。
数学开放题的编制方法:
1.以一定的知识结构为依托,从知识网络的交汇点寻找编制问题的切入点。能力是以知识为基础的,但掌握知识并不一定具备能力,以一定的知识为背景,编制出开放题,面对实际问题情景,学生可以分析问题情景,根据自己的理解构造具体的数学问题,然后尝试求解形成的数学问题并完成解答.2.以某一数学定理或公设为依据,编制开放题。数学中的定理或公设是数学学习的重要依据,中学生的学习特别是研究性学习常常是已有的定理并不需要学生掌握,或者是学生暂时还不知道,因此我们可以设计适当的问题情景,让学生进行探究,通过自己的努力去发现一般规律,体验研究的乐趣。
3.从封闭题出发引申出开放题。我们平时所用习题多是具有完备的条件和确定的答案,把它称之为封闭题,在原有封闭性问题基础上,使学生的思维向纵深发展,发散开去,能够启发学生有独创性的理解,就有可能形成开放题。在研究性学习中首先呈现给学生封闭题,解答完之后,进一步引导学生进行探究,如探究更一般的结论,探究更多的情形,或探究该结论成立的其它条件等。
4.为体现或重现某一数学研究方法编制开放题。数学家的研究方法蕴涵深刻的数学思想,在数学研究性学习中让学生亲身体验数学家的某些研究,做小科学家,点燃埋藏在学生心灵深处的智慧火种。以此为着眼点编制开放题,其教育价值是不言而喻的。
5.以实际问题为背景,体现数学的应用价值编制开放题。在实际问题中,条件往往不能完全确定,即条件的不确定性是自然形成的或是实际需要,其不确定性是合理的。如包装的外型,花圃的图案,工程的图纸这些是需要设计的,而由于考虑的角度不同,设计者的知识背景、价值判断不同,得出的方案也会不同。
以实际问题为背景,编制出设计类型的开放题,用于研究性学习,可以培养学生创新精神和实践能力。第19届国际数学教育心理会议的公开课问题:“在一块矩形地块上,欲辟出一部分作为花坛,要使花坛的面积为矩形面积的一半,请给出你的设计。”是一道公认的开放题,花圃的图案形状没有规定性的要求,解题者可以进行丰富的想象,充分展示几何图形的应用,这种以实际问题为背景编制的开放题往往有趣而富有吸引力。
将数学开放题作为数学研究性学习的一种载体,首先必须有适合的问题,如何编制能够用于研究性学习的开放题,这是值得研究的。在研究性学习的教学实践中,有充满活力和创造力的学生的参与,必将促进对这一问题认识的深化和提高。
目前,“研究性学习”仍属于初创、实验阶段,还存在许多方面的问题,同时也给我们广大教师提出了新的挑战,让我们共同走进“研究性学习”吧!
参考文献:
1、李建平、普通高中如何实施研究性学习、中国教育报,2001,5,312、李建平、研究,从这里起步、中国教育报,2001,3,233、程太生、普通高中开设“研究性学习”的实践与思考、教育理论与实践,2001,5
4、霍益萍,张人红,我们对“研究性学习”的理解、教育发展与研究,2000,115、《普通高中研究性学习案例》,第一辑/张民生主编,上海科技教育出版社,2001,4
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第四篇:高中数学新教材教学中开展研究性学习的思考
高中数学新教材教学中开展研究性学习的思考
富源县胜境中学 张新伟
内容摘要:“研究性学习” 课程已作为必修课正式开始实施了,同时要求各门学科都要渗透研究性学习的思想,旨在让学生以研究者的身份在研究中学习,增强学生的主体意识,促进学生学会学习。本文是在对高中阶段开展研究性学生的理论进行比较系统学习的基础上,结合高中数学新教材教学中开展研究性学习的实践,就研究性学习的概念、特点、目标,高中数学研究性学习的含义、数学研究性学习课题的选择、数学开放题与研究性学习、数学研究性学习中开放题的编制方法等方面谈点肤浅的理性认识。
关 键 词:高中数学、研究性学习、思考
“研究性学习”课程已作为必修课正式开始实施了,同时要求各门学科都要渗透研究性学习的思想,研究性学习就是要让学生主动地参与研究过程,获得亲身体验,培养其良好的科学态度和学会进行科学研究的方法,并不在乎能不能取得什么成果或发现。美国在小学阶段就开展研究性学习了。研究性学习的素材可以是有定论的东西(如定理、公式)也可以是未知领域,答案不确定、不唯
一、丰富多彩都有可能,但提出的课题对学生必须有价值、有意义,符合学生实际。笔者曾对高中阶段开展研究性学生的理论进行比较系统的学习,在此结合高中数学新教材教学中开展研究性学习的实践谈点己见,以供同行商榷。
一。关于研究性学习
(一)研究性学习
研究性学习是学生在老师指导下,在学科领域或现实生活情境中,通过学生自主探究式的学习研究活动,在摄取已有知识或经验的基础上,经过同化、组合和探究,获得新的知识、能力和态度,发展创新素质的一种学习方式。研究性学习与社会实践、社区服务、劳动技术教育共同构成“综合实践活动”,作为必修课程列入《全日制普通高级中学课程计划。
实施以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育,关键是改变教师的教学方式和学生的学习方式。设置研究性学习的目的在于改变学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,提供多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用于实践的机会,培养创新精神和实践能力。当前,受传统学科教学目标、内容、时间和教学方式的局限,在学科教学中普遍地实施研究性学习尚有一定的困难。因此,将研究性学习作为一项特别设立的教学活动作为必修课纳入《全日制普通高级中学课程计划(试验修订稿)》,这将会逐步推进研究性学习的开展,并从制度上保障这一活动的深化,满足学生在开放性的现实情境中主动探索研究、获得亲身体验、培养解决实际问题能力的需要。
(二)研究性学习的特点
研究性学习具有开放性、探究性和实践性的特点,是师生共同探索新知的学习过程,是师生围绕着解决问题共同完成研究内容的确定、方法的选择以及为解决问题相互合作和交流的过程
1.开放性
研究性学习的内容不是特定的知识体系,而是来源于学生的学习生活和社会生活,立足于研究、解决学生关注的一些社会问题或其他问题,涉及的范围很广泛。它可能是某学科的,也可能是多学科综合、交叉的;可能偏重于实践方法,也可能偏重于理论研究方面。
在同一主题下,由于个人兴趣、经验和研究活动的需要不同,研究视角的确定、研究目标的定位、切人口的选择、研究过程的设计、研究方法、手段的运用以及结果的表达等可以各不相同,具有很大的灵活性,为学习者、指导者发挥个性特长和才能提供了广阔的空间,从而形成一个开放的学习过程。
研究性学习,要求学生在确定课题后,通过媒体、网络、书刊等渠道,收集信息,加以筛选,开展社会调研,选用合理的研究方法,得出自己的结论,从而培养了学生的创新意识、科学精神和实践能力,它的最大特点是教学的开放性。
(1)教学内容是开放的。天文地理、古今中外,只要是学生感兴趣的题目,并有一定的可行性,都可作为研究课题。
(2)教学空间是开放的。强调理论联系实际,强调活动、体验的作用。学习地点不再限于教室、实验室和图书馆,要走出校门进行社会实践;实地勘察取证、走访专家、收集信息等等。
(3)学习方法、思维方式是开放的。针对不同目标,选择与之适应的学习形式,如问题探讨、课题设计、实验操作、社会调查等。要综合运用多门学科知识,分析问题、解决问题的能力增强了,思维方式从平面到立体,从单一到多元,从静态发展到动态,从被动发展到主动,从封闭到开放。
(4)收集信息的渠道是开放的。不是单纯从课本和参考书获取信息,而是从讲座、因特网、媒体、人际交流等各种渠道收集信息。
(5)师生关系是开放的。学生在研究中始终处于主动的地位,教师扮演着知道者、合作者、服务者的角色。提倡师生的辩论,鼓励学生敢于否定。
2.探究性
在研究性学习过程中,学习的内容是在教师的指导下,学生自主确定的研究课题:学习的方式不是被动地记忆、理解教师传授的知识,而是敏锐地发现问题,主动地提出问题,积极地寻求解决问题的方法,探求结论的自主学习的过程。因此,研究性学习的课题,不宜由教师指定某个材料让学生理解、记忆,而应引导、归纳、呈现一些需要学习、探究的问题。这个问题可以由展示一个案例、介绍某些背景或创设一种情景引出,也可以直接提出。可以自教师提出,也可以引导学生自己发现和提出。要鼓励学生自主探究解决问题的方法并自己得出结论。
3.实践性
研究性学习强调理论与社会、科学和生活实际的联系,特别关注环境问题、现代科技对当代生活的影响以及社会发展密切相关的重大问题。要引导学生关注现实生活,亲身参与社会实践性活动。同时研究性学习的设计与实施应为学生参与社会实践活动提供条件和可能
(三)研究性学习的目标
研究性学习强调对所学知识、技能的实际运用,注重学习的过程和学生的实践与体验。需要注重以下几项具体目标:
1.获取亲身参与研究探索的体验
研究性学习强调学生通过自主参与类似于科学研究的学习活动,获得亲身体验,逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度,产生积极情感,激发他们探索、创新的欲望。
2.培养发现问题和解决问题的能力
研究位学习通常围绕一个需要解决的实际问题展开。在学习的过程中,通过引导和鼓励学生自主地发现和提出问题,设计解决问题的方案,收集和分析资料,调查研究,得出结论并进行成果交流活动,引导学生应用已有的知识与经验,学习和掌握一些科学的研究方法,培养发现问题和解决问题的能力。
3.培养收集、分析和利用信息的能力
研究性学习是一个开放的学习过程。在学习中,培养学生围绕研究主题主动收集、加工处理和利用信息的能力是非常重要的。通过研究性学习,要帮助学生学会利用多种有效手段、通过多种途径获取信息,学会整理与归纳信息,学会判断和识别信息的价值,并恰当的利用信息,以培养收集、分析和利用信息的能力。
4.学会分享与合作
合作的意识和能力,是现代人所应具备的基本素质。研究位学习的开展将努力创设有利于人际沟通与合作的教育环境,使学生学会交流和分享研究的信息、创意及成果,发展乐于合作的团队精神。5.培养科学态度和科学道德
在研究性学习的过程中,学生要认真、踏实的探究,实事求是地获得结论,尊重他人想法和成果,养成严谨、求实的科学态度和不断追求的进取精神,磨练不怕吃苦、勇于克服困难的意志品质。
6.培养对社会的责任心和使命感
在研究性学习的过程中,通过社会实践和调查研究,学生要深入了解科学对于自然、社会与人类的意义与价值,学会关心国家和社会的进步,学会关注人类与环境和谐发展,形成积极的人生态度。
二、高中数学研究性学习
(一)数学研究性学习
数学研究性学习是学生数学学习的一个有机组成部分,是在基础性、拓展性课程学习的基础上,进一步鼓励学生运用所学知识解决数学的和现实的问题的一种有意义的主动学习,是以学生动手动脑主动探索实践和相互交流为主要学习方式的学习研究活动。它能营造一个使学生勇于探索争论和相互学习鼓励的良好氛围,给学生提供自主探索、合作学习、独立获取知识的机会。数学研究性学习更加关注学习过程。
用于数学研究性学习的材料应是建立在学生现有知识经验基础之上,能够激起学生解决问题的欲望,体现数学研究的思想方法和应用价值,有利于营造广阔的思维活动空间,使学生的思路越走越宽,思维的空间越来越大的一种研究性材料。
数学研究性学习的材料不仅仅是教师自己提供的,而且教师应鼓励学生通过思考、调查、查阅资料等方式概括出问题,甚至可以通过日常生活情景提出数学问题,进而提炼成研究性学习的材料。在研究性学习的过程中,学生是学习的主人,是问题的研究者和解决者,是主角,而教师则在适当的时候对学生给予帮助,起着组织和引导的作用。
数学研究性学习的评价不仅仅关心学习的结果,而且更重要的是关注学生参与学习的程度、思维的深度与广度,学生获得了哪些发展,并且特别注意学生有哪些创造性的见解,同时对学生的情感变化也应予以注意。为了使评价能够真实可靠,起到促进学生发展的目的,因此要充分尊重学生自己对自己的评价以及学生之间的相互评价。既要有定量的评价也要有定性的评价。
(二)数学研究性学习课题的选择
数学研究性学习课题主要是指对某些数学问题的深入探讨,或者从数学角度对某些日常生活中和其他学科中出现的问题进行研究。要充分体现学生的自主活动和合作活动。研究性学习课题应以所学的数学知识为基础,并且密切结合生活和生产实际。新高中数学新教材将按《新大纲》的要求编入以下课题,供参考选用,当然教学时也可由师生自拟课题。提倡教师和学生自己提出问题。
新高中数学新教材研究性学习参考课题有六个:数列在分期付款中的应用,向量在物理中的应用,线性规划的实际应用,多面体欧拉定理的发现;杨辉三角,定积分在经济生活中的应用。其教学目标是:(1)学会提出问题和明确探究方向;(2)体验数学活动的过程;(3)培养创新精神和应用能力;(4)以研究报告或小论文等形式反映研究成果,学会交流。
(三)数学开放题与研究性学习
研究性学习的开展需要有合适的载体,即使是学生提出的问题也要加以整理归类。作为研究性学习的载体应有利于调动学生学习数学的积极性,有利于学生创造潜能的发挥。实践证明,数学开放题用于研究性学习是合适的。
自70年代日本、美国在中小学教学中较为普遍地使用数学开放题以来,数学开放题已逐渐被数学教育界认为是最富有教育价值的一种数学问题,因为数学开放题能够激起学生的求知欲和学习兴趣,而强烈的求知欲望浓厚的学习兴趣是创新能力发展的内在动力。80年代介绍到我国后,在国内引起了广泛的关注,各类刊物发表了大量的介绍、探讨开放题的理论文章或进行教学实验方面的文章,并形成了一个教育界讨论研究的亮点。
高考命题专家也敏锐地觉察到开放题在考查学生创新能力方面的独特作用,近几年在全国和各地的高考试题中连续出现具有开放性的题目。例如高考数学题中,1993年的存在性问题,1994年的信息迁移题,1995年的结论探索性问题,1996的主观试题客观化,1997年填空题选择化,1998的条件开放题,1999年的结论和条件探索开放。
数学开放题的常见题型,按命题要素的发散倾向分为条件开放型、方法开放型、结论开放型、综合开放型;按解题目标的操作摸式分为规律探索型、量化设计型、分类讨论型、数学建模型、问题探求型、情景研究型;按信息过程的训练价值分为信息迁移型、知识巩固型、知识发散型;按问题答案的机构类型分为有限可列型、有限混沌型、无限离散型、无限连续型。
数学开放题体现数学研究的思想方法,解答过程是探究的过程,数学开放题体现数学问题的形成过程,体现解答对象的实际状态,数学开放题有利于为学生个别探索和准确认识自己提供时空,便于因材施教,可以用来培养学生思维的灵活性和发散性,使学生体会学习数学的成功感,使学生体验到数学的美感。因此数学开放题用于学生研究性学习应是十分有意义的。
(四)数学研究性学习中开放题的编制方法
无论是改造陈题,还是自创新题,编制数学开放题都要围绕使用开放题的目的进行,开放题应当随着使用目的和对象的变化而改变,应作为常规问题的补充,在研究型课程中适合学生研究性学习的开放题应具备起点低、入口宽、可拓展性强的特点。
用于研究性学习的开放题尽量能有利于解题者充分利用自己已有的数学知识和能力解决问题。编制的开放题应体现某一完整的数学思想方法,具有鲜明的数学特色,帮助解题者理解什么是数学,为什么要学习数学,以及怎样学习数学。开放题的编制不仅是教师的任务,它的编制本身也可以成为学生研究性学习的一项内容。
第五篇:研究性学习在高中数学的应用
研究性学习在高中数学的应用
“研究性学习”在必修课中已经明显体现出来了,和现在提倡的素质教育紧密结合的,要求各门学科都要渗透研究性学习的思想,研究性学习就是要让学生主动地参与研究过程,获得亲身体验,培养其良好的科学态度和学会进行科学研究的方法。研究性学习也是学生在教师指导下,从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究,以类似科学研究的方式主动地获取知识、应用知识、解决问题,并在研究过程中通过多种渠道主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。
一、研究性学习的目的
研究性学习的目的在于改变学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,提供多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用于实践的机会,促进他们形成积极的学习态度和良好的学习策略,培养创新精神和实践能力,通过研究性学习使学生获得亲身参与研究探索的体验,培养学生发现问题和解决问题的能力,培养学生收集、分析和利用信息的能力,使学生学会分享与合作。
二、数学研究性学习的特点
数学研究性学习的特点主要体现在它的开放性、研究性和实践性。研究性学习,它的最大特点是教学的开放性,它包括教学内容的开放;教学空间的开放;学习方法、思维方式的开放;收集信息的渠道的开放;师生关系的开放。研究性学习的宗旨是探究性,在研究性学习过程中,学习的内容是在教师的指导下,学生自主确定的研究课题,学习的方式不是被动地记忆、理解教师传授的知识,而是敏锐地发现问题,主动地提出问题,积极地寻求解决问题的方法,探求结论的自主学习的过程。同时研究性学习的设计与实施应为学生参与社会实践活动提供条件和可能。研究性学习的功能在于能营造一个使学生勇于探索争论和相互学习鼓励的良好氛围,给学生提供自主探索、合作学习、独立获取知识的机会。
三、研究性学习在高中数学课中的开展
数学研究性学习方式作为一种新型的体现素质教育思想和要求的学习方式,应该贯穿在整个数学教育的所有活动中,在现行的数学教学过程中可以将数学研究性学习作为一种学习方式加以引入,以培养学生对数学的探究性学习能力、实践能力、创造能力和创新精神。
1.在日常的课堂教学中渗透研究性学习
求知欲是人们思考研究问题的内在动力,学生的求知欲越高,他的主动探索精神越强,就能主动积极进行思维,去寻找问题的答案。我们教师在教学中可采用引趣、激疑、悬念、讨论等多种途径,活跃课堂气氛,调动学生的学习热情和求知欲望,以帮助学生走出思维低谷。在讲授新课时,我们可根据课题创设问题情境,让学生产生悬念,急于要了解问题的结果,而使学生求知欲望大增。
2.在数学问题中渗透研究性学习
在课堂上要形成“问题中心”,把社会生活中的问题搬进课堂内进行研究,使课堂成为问题展示平台、讨论与辨析的场所。培养学生研究性学习的能力,就是要培养学生善于发现问题和解决问题的能力。
(1)在数学的应用题中渗透研究性学习。新课程改革旨在培养学生创新精神和实践能力,改革传统教学理论严重脱离实际的状况。使学生能将学到数学知识能应用到解决实际问题中去,这也是我们研究性学习的一个重要方面。
(2)在数学开放题中渗透研究性学习。用于研究性学习的开放题尽量能有利于解题者充分利用自己已有的数学知识和能力解决问题。编制的开放题应体现某一完整的数学思想方法,具有鲜明的数学特色,帮助解题者理解什么是数学,为什么要学习数学,以及怎样学习数学。
四、在社会实践中渗透研究性学习
在数学研究性学习中,社会实践是重要的获取信息和研究素材的渠道,学生通过对事物的观察、了解并亲身参与取得了第一手资料,可以用所学的数学知识予以解决。对于高中学生而言,要开展研究性学习,必须培养他们的实践能力。具体说来,主要包括有以下几个方面能力:发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力;动手操作的能力;参加社会活动的能力。
总之,“研究性学习”旨在将学习更多地看作一个解决问题的过程,让学生掌握解决问题的方法。由对知识的认识过程转化为对问题的探索过程;由对知识的认知掌握转化为对问题的研究解决。通过主要采取研究性学习方式实施的数学教学,不仅可以促进学生学习数学、掌握和运用一种现代数学的学习方式,学会主动学习、终身学习,而且可以促进数学教师的教学观念和教学行为方式的改变,学会指导学生自主学习,促进教师综合素质的提升,教学能力、研究能力的提高。
(作者单位系固始慈济高中)