理解性数学探究活动特征及其设计要素,本文主要内容关键词为:要素论文,特征论文,数学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
随着数学课程改革的推进与深入,数学课堂设计探究活动备受推崇.但教学实践中发现,数学探究活动设计存在诸多“异化”现象:有的活动设计缺乏明确的主题或问题,只是为活动而活动;有的活动设计未能反映当前学习内容的本质,缺少“数学味”;还有的活动设计仅是停留在操作层面,活动中缺乏学生思维的深度参与等,导致课堂探究活动流于形式. 数学是一门抽象的学科,知识的获得与应用都是以理解为基础的.理解是关联性价值的目标,其他如记忆、运用、分析、迁移和创造等目标的达成,也都是以理解为基础的.因此,将“理解”作为数学探究活动的核心关注点,把探究活动的设计与实施看成理解的过程,既是数学教学的目标追求,也是对传统探究活动过多强调数学技能的一种修正. 一、理解性数学探究活动的特征 1.数学性 数学探究活动是具有数学意义的探究活动,是以数学思想为指导、用数学的方法解决问题从而感悟数学知识、形成数学能力的活动.基于理解的数学探究活动设计,有利于摒弃探究活动中过于追求课堂的表面热闹、活动的花样翻新,致使教学出现华而不实、偏离主题等现象,紧紧围绕教学内容,调动学生已有的经验,让学生从数学层面来体验、认识所学内容,在深刻揭示教学内容本质的过程中,促进学生对数学知识与技能、数学思想方法的深入理解. 2.层次性 数学认知理解水平可分为不同的层次,但数学理解的过程并非线性发展的,而是一个曲折的、螺旋式上升的发展过程.因此,基于理解的数学探究活动设计应该从学生已有认知理解出发,设计基于不同理解要求的数学探究活动,每个活动呈现按一定层次展开,前一个活动为后一个活动做铺垫,随着活动的一一呈现,学生对生成问题的探讨逐步深入,学生的理解也逐步达到较高的认知水平. 3.思维性 理解是指个体逐步认识事物的各种联系、关系直至认识其本质规律的思维活动.理解的“思维”特性要求在理解性数学探究活动中,外部操作活动是基础,内在思维活动才是探究活动的核心,只有思维层次的递进,才有数学理解层次的提升,只有高层次思维参与,学生才能达到高层次的数学理解.在探究活动中,教师可用“为什么?”“你是怎么想出来的?”等进行追问,让学生阐述获得结论的思维过程,以促进学生思维的深度参与. 4.协作性 学生对外的交流沟通和对内的自我反思是促进理解的有效途径.在交流过程中,学生要对自己的想法进行梳理、加工,这是优化认知结构的过程.交流中的讨论、争议等能激活学生已有的知识,使新旧知识产生更多联系,有助于发展学生的理解.由于不同学生对同一问题的理解角度、层次的不同,通过交流可以相互取长补短,提高认识.反思是自己对自己的交流,是对自己理解过程的回顾与思考,从而获取经验和教训,通过对已有认识的再认识,可以进一步理解相关知识的意义,感悟蕴含其中的数学思想方法. 5.指导性 理解是一种个性化的、自我实现的行为,基于理解的数学探究活动形式注重主体的建构性.由于学生自身经验的局限性,这种建构是一种在教师引导下的“再发现”、“再创造”,教师的有效引导既能使探究活动的目标明确、任务清晰,又能发掘学生探究活动中的能动性与创造性.教师可将数学探究活动的设计放在新知理解的“疑难点”上,放在认知理解的“模糊点”上,放在激发理解的思维“发散点”上,通过适时、适宜的探究活动,引导学生准确理解和把握学习内容的数学本质. 二、理解性数学探究活动的设计要素 1.理解性目标 学生需要理解什么?理解到什么程度?哪些学习内容值得深入理解?这些问题为设计数学探究活动指明方向.教学要根据不同的内容要求和学生不同的学习阶段循序渐进地设计不同的理解目标,这样才可判断学生在探究活动中达到了怎样的理解程度.同时,在确定目标时表述必须明确、清晰,具有可操作性. 例如“对数函数图象与性质”的理解性目标:(1)能陈述对数函数的定义,并能举出正例、反例加以说明;(2)能用描点法画出具体对数函数的图象,并能用自己的话描述一般对数函数的图象特征和基本性质;(3)能根据对数函数的单调性比较两个对数值的大小. 上述目标是对教学目标“学生初步理解与掌握对数函数的概念”的具体化,是探究活动后“可认知”和“可量化”的目标. 2.有价值的数学探究活动任务 以理解为目标意味着将“理解”贯穿在整个数学探究活动的设计过程中,这就需要设计出有价值的数学探究活动任务,旨在帮助学生逐渐深入地理解并应用数学知识.理解性探究活动的最大特点是从问题出发,以理解基本概念原理与数学思想方法告终,知识隐含在活动中. 例如“对数函数图象与性质”的教学可设计为四个前后连贯的探究活动任务,促进学生在活动过程中理解对数概念、掌握性质,体会蕴含的数学思想方法,感悟研究数学问题的基本思路与方法. ·探究活动任务1——创设情境,形成概念 问题1 某种细胞分裂时,由一个分裂成2个,2个分裂成4个,4个分裂成8个,依此类推,当细胞个数为x时,细胞分裂次数y与x之间的关系式是什么?y是x的函数吗? 问题2 《庄子·天下篇》中有“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,那么当木棰剩余部分长度为x时,被截取的次数y与x之间的关系式是什么?y是x的函数吗? 问题3 对于每一个对数式,y是x的函数吗?为什么? 意图 通过问题1、2的探究,强化了指数式与对数式的关系,为类比指数函数的研究方法来研究对数函数作铺垫.通过问题3的探究,加深对函数概念的理解,由此引出对数函数的定义. ·探究活动任务2——辨析判断,理解概念 问题1 在对数函数定义中,为什么要限定a>0且a≠1? 问题2 为什么对数函数(a>0且a≠1)的定义域是(0,+∞)? 意图 通过问题1、2的探究,进一步体会指数函数与对数函数形式上的联系,更准确地把握对数函数概念;通过问题3的判断,有利于学生加深对数函数定义的理解. ·探究活动任务3——实验操作,探索性质 问题1 类比指数函数性质的研究的内容与方法,提出研究对数函数性质的内容与方法. 问题3 (借助几何画板分别演示a>1与0<a<1时若干对数函数图象)当a>1时,图象有什么共同特征?当0<a<1时呢?请概括对数函数的性质. 意图 画出具体对数函数图象是为了获得对数函数的性质,也是为了从形的方面更好地理解对数函数概念.观察与分析图象,归纳它们的共同特征和性质,并由此概括出一般对数函数图象的特征和性质. ·探究活动任务4——精选例题,性质应用 例1 求下列函数的定义域: 例2 比较下列各组数中两个值的大小: 意图 进一步理解与巩固概念,学会运用相关性质解决问题. 3.探究活动的脚手架 学生不能积极有效地参与到数学探究活动中的主要原因在于,学生面对一个探究活动任务,不知从何入手,不明确要做什么、要得到怎样的结果,遇到困难时不知如何克服.因此,在探究过程中,教师要为学生搭建思维活动的脚手架,帮助学生越过障碍,避免一无所得. 例如,关于余弦定理推导的教学中,在给出问题“△ABC中,如何用边a,b及其夹角C表示边c”后,接着是定理的推导过程,关键是推导方法的发现与选择,教学中可根据实际给出定理推导方法发现的提示. 提示1 之前我们研究了正弦定理,请你仿照正弦定理的推导方法试着解决这个问题. 提示2 由条件“夹角”这个字眼你会联想到什么知识?请借助“夹角”的相关知识试着解决之. 提示3 求边c的长就是求A,B两点间的距离,试着从“距离”的角度解决问题. 提示1的意图是让学生借助正弦定理的推导方法,将解一般三角形问题化归为直角三角形问题,用几何法推导余弦定理;提示2旨在让学生通过“夹角”想到向量,用向量法推导余弦定理;而提示3的目的是借助两点间距离公式,用坐标法推导余弦定理 4.有效的交流与反思 依理解的实作观,在探究过程中教师应注重学生的数学交流.通过数学交流,可以发现学生理解的过程和深刻程度、有没有独到的见解、存在的问题是什么.学生也可以通过交流重新认识、思索哪些理解不是很透彻,哪些理解出现了偏差,自己的理解与别人的理解有什么不同,别人的优点在哪里等.依理解的表征观,数学探究活动进行后,为了知识的系统网络化,教师需要引导学生将探究活动过程作为反思对象进行整理.从理解的角度看,通过反思,学生能改造原来的数学认知结构或形成新的更高层次的数学认知结构. 例如余弦定理的推导中,要注重“将新问题化归为熟知的旧问题”和“从知识的相互联系性思考问题”等策略的教学.定理推导后,可以给出如下两个反思问题,提高学生挖掘问题解决过程中蕴含的思想方法与思维方法,增强积累数学活动经验的自觉性与主动性. 反思1 说说定理推导时你的困难是什么?你是如何突破的? 反思2 还有其他方法吗?与同伴交流,这些方法中,你认为哪种方法比较好? 反思1引导学生思考解决问题中的困难与方法,实际上是要引导学生主动外化思维活动的经验,反思2旨在引导学生从不同角度发现解决问题的策略,发展学生的发散思维能力和解题的优化意识. 促进理解的数学探究活动设计旨在将发展学生的理解作为探究活动的核心目标,将“理解”贯穿在整个探究活动中.教师的一个重要任务就是设计一些有效的课堂探究活动任务,使教材中一些较难理解的知识转化为通过探究让学生易于理解的知识.研究促进理解的数学探究活动特征与设计要素,能有效提高数学探究教学的效率.可理解数学探究活动的特点及设计要素_数学论文
可理解数学探究活动的特点及设计要素_数学论文
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