关键词:新课程;高中数学;过程教学;实践研究
作者简介:郁锷坚,任教于浙江省杭州市萧山八中。
一、“过程教学”的提出
一位外国教授在点评中国式教育时曾说:“中国学生最大的一个特点是不发问,这是中国教育应该改变的一个重点”。我们的学生的确习惯于教师讲,自己记,记下教师讲的一个个结论。“重结论”、“轻过程”,灌输式的教育在我们的课堂中随处可见。这种教育也可以出人才,但效率太低,人才质量不高,特别是难以出现原创性人才。因为结论是教师讲出来的,不是学生学出来的,学生没有思维的空间,这样学生既没在思维过程中得到认识上的提高,也没有在推导结论的过程中有所感悟。因此他们学到的是死知识,不是能够指导实践的活知识。
高中数学新课程旨在进一步提高学生的科学素养,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度培养学生,为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。其中“过程与方法”这一教学目标维度主要是要让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究数学问题,验证数学规律。
在“过程与方法”这一维度下,新课程对教师与学生的学习要求从原来的“追求学习的结果”转变为“强调学习的过程”,注重学生学习过程的积极体验和科学方法的掌握与内化。通过该目标的实现,学生不仅能掌握一定的数学知识,获得相应的数学技能,也能体验学习过程中产生的积极情感,形成正确的价值观,更重要的是在积极参与的学习过程中,学生能够把握方法、形成能力、发展意识,例如应用意识和创新意识等等。在这一新课改的背景下,我们选择了“新课程高中数学‘过程教学’的实践与研究”作为研究课题。
二、过程教学的理论构建
《基础教育课程改革纲要(试行)》指出:“改革课程过于注重知识传授的倾向,强调形成积极主动的学习态度,使获得知识与技能的过程成为学会学习和形成正确价值观的过程。”《基础教育课程改革纲要》倡导课堂教学要体现出“自主性、探究性与合作性”的高质量、高层次的学习方式,促使学生成为时代所需的高素质的创新人才。
在新课程的“知识与能力”、“过程与方法”、“情感态度价值观”三维目标中,处于基础地位的应当是过程。根据中学数学教学过程的基本规律和教学原则、认知规律、学习规律,“数学过程教学的研究与实践”主要基于以下四点:
1.创设有效问题情景的认识规律。奥苏伯尔的有意义学习理论认为,创设问题情境,引发学生对知识本身发生兴趣,产生认知需要,点燃其思维火化,使学生以积极的心态,投入到教学活动之中。心理学研究表明:当一个人有强烈的、明确的学习动机时,就能产生坚定的意志,积极主动地投入学习过程完成学习任务。
2.知识发展与探究能力协同互补的发展规律。布鲁纳认为“探索是教学的生命线”。在学生求知欲正浓,探索欲正旺的时候,教师要不失时机地进一步引导学生有目的、有针对性的去探索解决问题的方法,解决问题的理论根据,使学生思维始终处于高度活跃状态。布鲁纳的发现学习论也认为:“认知是一个过程,而不是一种产品”,学习不仅是让学生掌握知识,更重要的是让学生去体验知识、原理的过程。
3.主导与主体互动配合的教学规律。布鲁纳发现学习理论认为:“知识是一个过程,而不是一种产品”。在构建“独立思考、同伴交流、师生互动”的教学模式时,既要强调学生的主体性和师生的互动作用,又要看到探究是它的重要特征,只有开展互动式探究教学才能真正调动学生的学习积极性,才能充分发挥师生的双向互动作用,让学生自主地完成知识建构,获得知识、能力、品德上的全面发展。
4.课堂教学过程结构的优化规律。前苏联教育家尤克?巴班斯基主张:“要使教学最优化,就必须以辩证的系统观点来对待教学过程的所有成分,师生活动的内部和外部条件,都看成是相互联系的东西,仔细考虑各种可能的解决办法,并自觉地从中选择出在当前条件下,有关教学任务、内容、形式和方法的最好方案。”在教学系统中,一定的教学目标、教学任务、师生共同参与的教学活动等,形成一定的结构,即教学结构,所谓优化教学结构,就是说教学结构最优化,也就是教学最优化。
三、过程教学的策略与方法
(一)创设有效问题情景,促进课堂动态生成
从有效教学的理念出发,在高中数学课堂中,要不断提高问题情景的有效性,让创设的问题情景能有效地为学生学习提供有力支撑,为学生数学思维能力的发展和学习能力的提升提供有力保障。新课程数学课堂教学呼唤高水平的预设,更需要精彩的生成。我们试图在预设与生成间寻找一种最佳的平衡点。例如在《等比数列的前n项和》的教学中:
1.创设情境,提出问题
在古印度,有个名叫西萨的人,发明了国际象棋,当时的印度国王大为赞赏,对他说:我可以满足你的任何要求。西萨说:请给我棋盘的64个方格上,第一格放1粒小麦,第二格放2粒,第三格放4粒,往后每一格都是前一格的两倍,直至第64格。国王令宫廷数学家计算,结果出来后,国王大吃一惊。为什么呢?
设计意图:设计这个情境目的是在引入课题的同时激发学生的兴趣,调动学习的积极性。故事内容紧扣本节课的主题与重点。
此时笔者问:同学们,你们知道西萨要的是多少粒小麦吗?引导学生写出麦粒总数1+2+22+23+....+263。带着这样的问题,学生会动手算起来,他们想到用计算器依次算出各项的值,然后再求和。这时笔者对他们的这种思路给予肯定。
设计意图:在实际教学中,由于受课堂时间限制,教师舍不得花时间让学生去做所谓的“无用功”,急急忙忙地抛出“错位相减法”,这样做有悖学生的认知规律:求和就想到相加,这是合乎逻辑顺理成章的事,教师为什么不相加而马上相减呢?在整个教学关键处学生难以转过弯来,因而在教学中应舍得花时间营造知识形成过程的氛围,突破学生学习的障碍。同时,形成繁难的情境激起了学生的求知欲,迫使学生急于寻求解决问题的新方法,为后面的教学埋下伏笔。
2.师生互动,探究问题
在肯定他们的思路后,笔者接着问:1+2+22+23+....+263是什么数列?有何特征?1+2+22+23+....+263应归结为什么数学问题呢?
学情预设:探讨1:设S64=1+2+22+23+...+263,记为(1)式,注意观察每一项的特征,有何联系?(学生会发现,后一项都是前一项的2倍)
探讨2:如果我们把每一项都乘以2,就变成了它的后一项,(1)式两边同乘以2则S64=1+2+22+23+...+263,记为(2)式。比较(1)(2)两式,你有什么发现?
设计意图:留出时间让学生充分地比较,等比数列前n项和的公式推导关键是变“加”为“减”,在教师看来这是“天经地义”的,但在学生看来却是“不可思议”的,因此教学中应着力在这儿做文章,从而抓住培养学生的辩证思维能力的良好契机。
经过比较、研究,学生发现:(1)、(2)两式有许多相同的项,把两式相减,相同的项就消去了,得到:2s64=264-1。教师指出:这就是错位相减法,并要求学生纵观全过程,反思:为什么(1)式两边要同乘以2呢?
设计意图:经过繁难的计算之苦后,突然发现上述解法,不禁惊呼:真是太简洁了!让学生在探索过程中,充分感受到成功的情感体验,从而增强学习数学的兴趣和学好数学的信心。
(二)重视知识形成过程,优化过程教学质量
虽然目前中学数学教材所呈现的知识,通常是科学家们早已发现,已形成定论的知识,学生学习时并不是去寻求人类尚未知晓的事物或联系,但它应是一个用自己的头脑独立思考,亲自获得知识的探索过程。从这一意义上来看,学生学习过程是一个“再发现”或“重新发现”的过程。这一过程可以深化学习兴趣,教师在这一过程中扮演的角色,不是向学生奉送真理,而是指导学生去发现真理。
例如在《函数y=Asin(ωx+φ)的图象》的教学中:
1.探索φ对图象的影响
利用几何画板,同时作出函数y=sin(x+1)和y=sinx的图象。
问题1:函数y=sin(x+1)和y=sinx的图象有什么关系?
问题2:既然图象是由点构成的,那么能否从点的变化对这样的过程加以解释?
问题3:一般地,函数y=sin(x+φ)和y=sinx的图象有什么关系?
2.探索A对图象的影响.
利用几何画板,同时作出函数y=3sinx和y=sinx的图象.
问题4:函数y=3sinx和y=sinx的图象有什么关系?
问题5:能否仍然结合点的变化来思考函数图象的变化?此时该研究两个函数图象上什么样的两个对应点?还是纵坐标相同的两个点吗?
问题6:你能得到函数y=sinx和y=sinx的图象有什么关系吗?
问题7:一般地函数y=Asinx(A>0且A≠1)和y=sinx的图象有什么关系?
3.探索ω对图象的影响.
利用几何画板,同时作出函数y=sin2x和y=sinx的图象.
问题8:函数y=sin2x和y=sinx的图象有什么关系?
问题9:能否仍然结合点的变化来思考函数图象的变化?此时又该考虑两个图象上什么样的两个对应点?
问题10:你能得到函数y=sinx和y=sinx的图象有什么关系吗?
问题11:一般地函数y=sinωx(ω>0且ω≠1)和y=sinx的图象有什么关系?
本例从实例出发,循序渐进地提出了11个问题,这些问题由易到难,环环相扣,渐次深入,从而得到函数y=Asin(ωx+φ)的图象的特点,体现了研究问题的方法:由具体到一般的方法,引导学生经历研究问题的过程:探索φ对图象的影响、探索A对图象的影响、探索ω对图象的影响。整个问题串形成了研究问题的一个“序”,这种“序”充分体现问题的层次感,也更适合学生研究。
(三)优化探究教学策略,激发思维创新潜能
教学过程的基本任务是让学生的内在能量释放出来,让他们在课堂上“活”起来,从原有的静听模式中走出来。传统的数学教学基本上是单向灌输式的教学,忽略了学生主体的活动过程,学生处于被动接受的地位,“学”受制于“教”,严重地阻碍了学生的思维发展与能力的提高。教师要根据学生主动学习的需要,灵活运用多种课堂教学形式,力求数学课堂教学的最优化。
在高中数学教学中,应遵循由易到难的原则,逐步加大探究力度。探究性学习具有开放性、自主性、过程性、实践性和任务驱动性等特点。正确理解这些特点,对课程教学会产生积极导向作用。
(四)构建双向互动模式,提升合作学习品质
我国的中学数学教学长期普遍地采用了传授式的课堂教学模式,主要着眼于知识的传授,其课堂教学采用“教师——学生”两点一线的结构。这种教师——学生单向联系的课堂教学,学生最多只能接受教师所讲知识的52%,甚至还要低。笔者认为,新课程教学改革就应打破以讲授、单向输入为主的教学模式,构建以学生主动参与、师生双向互动、探究创新为主的教学模式,这样才能培养出适应现代化建设要求的创新性人才。
互动式课堂教学应以学生的能力发展为目标。强调探究性学习的教育价值,注重的是探究的过程。学生的体验和表现比结果更重要,让学生在探究中学会交流和合作,在探究中得到发展,是探究性学习的最主要目的。
在互动式课堂教学中,学生的主体地位得到了更充分的体现,教师只是课堂教学的组织者和引导者,应“蹲下身子”与学生平等对话、交流、讨论,使学生产生学习的亲近感,积极引导学生高效度参与课堂教学,以多种多样的互动形式去实践学生自主、合作、探究的学习方式。
总之,在新课程理念指导下的数学教学过程应是一个生动活泼的、自主的、合作的、创造的、充满生命力的学习经历过程。在教学中,教师的主导作用与学生的主体意识,是动态结合、双向发展的关系,两者相辅相成、缺一不可。
参考文献:
[1]周小山,严先元.新课程的教学策略与方法[M].成都:四川大学出版社,2003.
[2]俞泰鸿.高中数学教学中实施过程性目标的实践与思考[J].数学通报,2011(1).