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“小學數學探究性學習”教學模式是指教師的啟發誘導下,以學生獨立自主學習和合作討論為前提,以學生已有知識與經驗為基礎,以教學內容為基本探究內容,為學生創設自主表達、質疑、探究、討論問題的時空,讓學生通過個人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動,自己發現問題,提出問題,分析問題、解決問題的一種數學活動形式。實踐使我們體會到“探究性學習”教學模式能充分調動學生參與學習活動的積極性,發揮學生自主探究的能動性。在教學活動中,規律讓學生自主發現,方法讓學生自主尋找,思路讓學生自主探究,問題讓學生自主解決,最大限度地減少了教師的講授,最大限度地滿足了學生自主發展的需要,使學生在“活動”中學習,在“主動”中發展,在“合作”中增知,在“探究”中創新。
二、實驗意義
“小學數學探究性學習”教學模式是以學生探究為基本特征的一種教學活動形式。它打破傳統教學束縛學生手腳的陳舊做法,遵循現代教育以人為本的現念,為學生創設自主發展的時空,使學生真正成為學習的主人,使學生在數學活動中學會學習和掌握科學方法,注重培養學生的創新精神和實踐能力,為學生的終身學習和可持續性發展奠定基礎。
三、實驗的過程和方法
我們通過學習先進的教學理念,搜集國內外教育教學資料,在學習本縣、本市及全國優秀教師成功經驗的基礎上,構建了“創設情境—提出問題—大膽猜想—自主探究—驗證猜想—明理內化—聯系生活—擴展升華”激勵性評價,貫穿始終的“小學數學探究性學習”教學模式,并在教學實踐中不斷檢驗、修正、完善。在實踐中證明,這種教學模式為學生創設了廣闊的自主發展時空,有利于培養學生的創新精神和實踐能力。具體如下:
1、創設情境,提出問題
創設情境是小學數學探究性學習的前提。課堂氛圍最能影響學習情緒,這已為許多心理學家所肯定。經驗也告訴我們,在平等、寬松、自覺的情緒狀態下學習,思路開闊,思維敏捷,記憶牢固。反之,在被動、緊張、低落的情緒狀態下學習則思路阻塞,操作遲緩,無創造性可言。為了形成良好的課堂氛圍,利用生動鮮活的生活素材,創設有趣的問題情境,將數學學習與學生生活經驗緊密地聯系起來,使數學問題情緒化,引導學生投身于活動,在積極、愉悅的狀態中去探究問題。
主動學習的核心是探究,而探究活動始于提出問題。因此,應該把鼓勵學生善于在生活情境中發現問題和敢于提出問題作為探究性學習的突破口,具體實施策略如下:
(1)揭題提問。即揭示課題后,讓學生根據課題提出問題。這樣的提問,一能使學生從上課伊始就明確本課探究目標;二能激起學生的探究欲望。如在教學“分數大小的比較”時,教師引導學生由故事情境引出課題后,讓學生看著課題提問,學生提出了“怎樣比較分數的大小?”“分數的大小和它的哪部分有關系?”“學習分數大小的比較方法有什么用途?”等有價值的問題,激發學生想及早知道“分數大小的比較”的強烈欲望。
(2)自學提問。即學生通過自學教材,在接觸新知識的過程中,發現與原有知識發生矛盾,學生把認為矛盾的地方提出來,為進一步探究新知識確定思維的方向。學生的自學應有學、思、疑、問四個相互聯系的學習要素組成。學有所思,思有所疑,疑有所問,是現代教學所提倡的優良學習方式,教師只要相信學生,經學生以充分的自學時空和空間,學生的自學能力肯定會迅速提高。
(3)嘗試提問。即讓學生在嘗試練習中提出問題。數學知識是按螺旋上升,循序漸進的原則編排的。小學生已有的數學認知結構和生活經驗為其獨立解決數學問題提供了可能。為此,在延伸知識或難度不大的數學活動時,我們真接讓學生嘗試,使其在嘗試中發現問題,提高問題。
2、大膽猜想
人類歷史上許多重大的發現最初源于人們的猜想,之后才逐漸被驗證。學生在探究問題之前,鼓勵他們大膽猜想問題的結論或答案。一旦學生表示出某些猜想,他就把自己與該問題連在一起,迫切地想知道自己的猜想是否正確,于是他使主動地關心這個問題,主動地深入探究的過程。學生帶著好奇與渴望的情感去自主探究,將會達到事半功倍的效果,如在教學“能被2、5整除的數“時,教師鼓勵學生大膽猜想什么樣的數能被2整除?,什么樣的數能被5整除?學生紛紛猜想:“個位上是2的數能被2整除。個位上是5的數能被5整除,個位上是2、4、6、8的數能被2整除,個位上是0的數能被5整除”等學生在探究問題之前敢于猜想,善于猜想,這樣才能有所發現,有所創造。
3、自主探究,驗證猜想
有了對探究問題的猜想,學生就有了探究的欲望,明確了探究的方向,接下來就是組織學生的探究活動。
以根據需要選用恰當的探究形式。我們組織探究活動的形式主要有三種。
一是獨立探究,即讓每個學生根據自己的經驗,用自己的思維方式自由地開放地去探究,去發現,獨立探究能使學生學到科學探究的方法,從而增加學生的自主意識,培養的探索精神和創新能力。二是小組合作探究。合作探究能使學生集思廣益,思維互補,思路開闊,使獲得的概念更清晰,結論更準確,三是班級集體探究,班級集體探究主要是抓住中心議題或關鍵性問題,讓學生自由發表意見,集中解決難點。我們在組織探究活動時,對學生獨立探究能解決的問題,就組織獨立探究,對獨立探究不能解決的問題,就組織合作探究;小組合作探究還不能解決的問題,就組織全班集中討論。
(2)根據數學內容的不同特點和學生情況,選擇合理的探究方法。組織探究,除了選用恰當的探究形式外,還應根據數學內容的不同特點與學生的實際情況,選擇合理的探究方法,同時使學學逐漸掌握交熟悉這些科學的探究方法。我們可以讓學生用下列方法進行探究。
A、猜想—驗證。即讓學生根據已有知識、經驗和方法,對數學問題大膽猜想,自主探究,發找規律,驗證猜想,這是創造性思維活動的重要途徑。
B、操作—發生。即讓學生通過自己的動手操作,發現規律,得出結論。
C、觀察—歸納。即讓學生通過大量具體事例,歸納發現事物的一般規律,培養學生對問題的抽象概括能力。
4、明理內化
首先,教師根據數學目標和學生探究情況畫龍點睛地進行歸納、概括,使學生對有關概念,法規、性質、公式、思維方法及學習方法等清清楚楚。然后,讓學生運用探究獲得的知識,舉一反三地解決類似或相關的問題,這一階段,既是學生鞏固和擴展知識的過程,又是吸收內化知識為能力的過程,而且是開發學生創新思維的重要階段。
5、聯系生活,拓展升華
數學來源于生活,服務于生活。現實生活是數學知識產生和應用的不竭源泉,通過創設鮮活的生活情境,引導學生應用教學解決各種現實問題,體驗數學的無窮魅力,這是對數學教學的首要的整體目標。因此,引導學生運用探究出的結論與規律,解決生活中的實際問題,使學生從中感受到生活與數學息息相關,體驗數學活動的愉悅性和處理問題的優越性。這一階段既有利培養學生學習數學及在生活中有效地運用數學的積極態度,又培養了學生的實踐能力,有助于學生的可持續發展。
6、激勵性評價
激勵性評價滲透于各個環節,貫穿于探究活動的始終。激勵性評價是通過鼓勵為主的民主評價,對學生探究活動的收獲,積極主動參與探究的精神給予充分肯定,并為學生今后解決類似問題指明方向。其作用是鼓勵學生學會探究方法,養成探究習慣,激勵評價主要組織學生自評,互評及師生互評,教師在評價過程中給予適當點撥,啟迪,調控評價的過程,給學生以成功的情況體驗,增強學生主動參與探究的自信心。使學生逐漸把探究學習作為自己學習生活中的一大樂趣。
四、實驗前后對比
在20*年4月—20*年5月的一年中,我們加強交流與學習,深入研究“小學數學探究性學習”教學模式。課題實驗使我們的教學觀念發生了根本的轉變,理論水平,科研能力,教學質量都有顯著提高;我們的教研精神,實驗成效有力地帶動了學校中高年級的數學教師,起到了以點帶面的作用,受到了領導,同事、學生和學生家長的一致好評,有效地推動了全校的課堂改革的實施。
在課題研究的同時,我們還積極撰寫實驗與教后反思等,所寫多篇論文獲獎。其中霍芳欣撰寫的《探究性學習初探》、《讓“已知”與“未知”碰撞出智慧的火花》,*撰寫的《放飛學生思維培養創新人才》、《關注學生已有知識注重思維深層發展》、*撰寫的《課堂需要教師的真心呵護》、《讓新理念走進課堂》,謝秀琴撰寫的《寬容讓課堂如此美麗》等分獲省、市級論文一、二等獎。今年3月,*在全縣教師新課程培訓中,主講的《與新課程同步成長》,深入淺出,切實可行,受到老師們的廣泛贊譽。
實驗證明“創設情境、提出問題—大膽猜想—自主探究、驗證猜想—明理內化—聯系生活、拓展升華”的探究性學習模式遵循現代教以人為本的理念,為學生充分創設自主發展的時空,使數學學習成為一種分享,一種肯定,成為知、情、意、行的全方位享受,它尊重學生的已有知識和經驗,符合學生的認識規律,注重學生思維的發展及綜合能力的培養,符合數學課程標準,能有力地推進新課程的實施。
五、實驗中的問題與反思
隨著實驗的深入,“探究性學習”教學模式已越來越被老師們理解和接受,然而在實施中還存在認識的誤區,主要體現在以下幾個方面:
1、認為“探究性學習”教學模式重過程不重結果
一些教師對探究性學習領悟不深,以為探究性學習是過程教育而不太在乎知識,于是就產生了探究性教學是重過程而不重結果的認識,出現“腳踩西瓜皮,滑到那里是那里”的現象,導致將學生的學習引向另一個極端。加涅的“學習條件”理論指出,作為結果的知識是任何學習的必備條件之一,沒有知識作基礎或不獲得知識的學習是不成立的,積極話多基礎知識才使得新的學習和探究成為可能。所以說探究性學習是既重過程也重結果,過程和結果相結合的學習模式。
2、認為所有的知識都要采用探究性教學
一些教師認為探究性學習能充分發揮學生自主探究能力,有利于培養學生的創新精神和實踐能力,就把所有知識的獲取都采用探究性學習模式。其實,有效地教學要采用多種方式和策略,只用一種探究方法去教學數學既是不可取的,也是行不通的。認知心理學把知識分為兩類:陳述性知識和程序性知識。陳述性知識指最原始的數學概念,是數學領域約定俗成的知識,無需探究。程序性知識是解決“為什么”、“怎么辦”的問題,它們才是自主探究的舞臺。
3、認為“自主探究”就是讓學生自由探究
一、“探究性學習”與“雙基”的界定
“探究性學習”是由英文“inquirylearning”翻譯而來的,《生物課程標準》中對科學探究的界定是:學生積極主動的獲取生物科學知識,領悟科學研究方法而進行的各種活動。
“雙基”是指學生在學習過程中應掌握的基礎知識和基本技能。
從提高學生的生物科學家養這一角度來看,“探究性學習”與“雙基”之間并不矛盾。基礎知識和基本技能是學生開展探究性學習的拓展和延伸;而學生在探究性學習中形成的思維、判斷、發現、探究能力,以及在探究性學習中獲得大量的新信息同樣會遷移到基礎知識和基本技能的學習中。
二、處理“探究性學習”與“雙基”關系的困惑
困惑一:“探究”、“雙基”與大班教學的矛盾
當一個班上眾多層次有差異的學生同時開展探究性學習時,教師往往無法掌握每一個學生的探究情況,當然就更無法了解學生在探究性學習中是否真正掌握了“雙基”。
困惑二:”深究”、“雙基”與時間分配的矛盾
開展探究性學習,注重的是學生的自主體驗。因此,探究往往需要較長時間才能完成。在一個有限的課時內往往往無法按計劃完成探究活動,而教學任務又不允許教師為了某一個探究活動占用多個課時。探究活動無法完成,又怎樣保證“雙基”的有效落實?
困惑三:探究效果與教師講授效果的矛盾
在探究性學習中,教師為了保護學生的創造性,常常鼓勵學生在實踐中去驗證自己的想法。但這樣效果往往不好,甚至得不到什么科學的結論,時間又浪費掉了,還不如老師直接將結論教給學生來得“多、快、好、省”,但這樣做又不符合課改精神。面對這樣的矛盾教師該怎么辦?
三、開展“探究與落實“雙基”的對策
1、鼓勵學生合作,加強教師的指導
合作學習既是探究性學習的構成形式,又是開展探究性學習的方法策略。它是通過群體活動(個人、小組)共同完成任務的互動性學習。教師要重視合作學習策略在探究性學習中的運用,給予合作小組明確的任務,確定小組成員的明確分工。同時通過靈活運用抽查、小組展示、小組評比。集體指導、答疑等形式加強對合作小組的監控和指導,確保小組活動得到有效落實,學生就必然能在小組活動中掌握基礎知識和基本技能,從而有效解決大班教學帶來的困惑。
例如:在組織學生進行“探究運動與脈搏的關系”活動時,根據所探究的內容就要求學生男女搭配、自由組合,每4-6人組成一個活動小組。這樣全班50個學生共分成了9個小組。學生在開展活動時,教師只要對這9個小組進行指導就可以了。這就大大減輕了教師的負擔同時也增強了教師指導的力度。當學生探究活動結束后,要求每個小組成員都要根據小組探究情況寫出自己的實驗報告并將小組成員的實驗報告匯集成冊,然后小組成員共同評價、篩選出本組寫得最好的一份交給老師作為老師對小組評價的依據。每個同學都要寫實驗報告,就可避免一些學生在完成熱鬧的探究活動之后無所思、無所得的現象;而經小組成員自評、互評篩選出最好的一份上交又可以讓學生在這一環節進一步碰撞出智慧的人花,加深對探究實驗及探究所涉及的知識的認識和理解。整個探究活動利用一節課的時間可以完成。課前先布置學生分好小組并設計好探究方案,在課上,前20分鐘組織學生到教室外進行實驗,后20分鐘回到教室對實驗數據進行分析和撰寫實驗報告。無論是在室內還是室外,學生的積極性都很高,場面十分熱鬧。但由于任務落實到小組、再由小組落實到人,形成了組組有任務,人人有事干的局面,每個學生都能在這個探究活動中通過自主體驗,掌握數據分析等基本技能和相關的基礎知識。團此,我的感受是:只要教師指導得力,在大班領教學情況下開展“探究性學習”同時落實“雙基”,教師還是大有作為的。
2、處理教材,精選探究主題
新一輪教材的編寫為教師創造性教學留有大量空間。因此,教師不能簡單的把教材當作教條來教,教學也不是教材內容的移植和加工。教師應創造性的使用教材,將教材內容變成有關學生學習的教學內容,變成發展學生科學素養的教育內容,賦予教材以生命的活力。
在每學期開學初,先認真通讀教材,仔細分析每一個探究活動對學生進行能力培養的側重點在哪,通過一個單元或一個學期后,學生應達到的整體要求是什么,據此決定哪些探究活動應安排在堂上完成,哪些探究活動可作為課外作業布置學生在課余時間自主完成,哪些探究活動可作為建議活動讓有能力的學生來完成。
教師在實施新課改中,不應再是“教教材”,而應是“用教材”。通過適當處理教材,精選探究主題,就可以有效解決時間不足這一問題。而教師在開展探究活動之前對此活動的要求早就做到明確在心,那么對學生的指導就更具指向性,有利于“雙基”在探究性學習中的落實。
3、備課要做到既各教材又備學生
一、課題的背景和依據
1.l 20世紀80年代以來,以探究性學習為基礎重構基礎教育課程已成為世界各國課程改革的突出特點。到20世紀90年代,各國將探究性學習作為變革學習方式的主要手段。
近年來,我國新的基礎教育課程改革也將變革學習方式,倡導探究性學習放在了突出地位,強調在學科領域,要為學生創設探究性學習的空間.
1.2 我國新中學數學教學大綱和新教材將培養學生的創新精神和實踐能力放在了突出地位.要實現新教學大綱提出的教學目標,就必須變革學習方式,探索新的學習方式.而探究性學習方式的核心是培養學生的創新精神和實踐能力.因此對在中學數學教學中如何開展探究性學習,進行研究是進一步深化素質教育,全面提高中學生數學素質的需要.
1.3 隨著中學數學課程的改革,高中數學新教材中新增了研究性學習內容(研究性課題與實習作業)。如何變革學習方式,組織好這些內容的教學,同時在新教材的基礎上,選擇更多的內容,開展探究性學習,以培養學生的創新精神和實踐能力,成為中學數學教學中亟待解決的問題.
對上述問題的思考,引起了我們對本課題的極大關注和濃厚興趣,決定對本課題進行研究。
二、課題界定
探究性學習即學生在教師所創設的學習情境中,在教師的指導下,探索發現問題,并通過觀察、分析、類比、歸納、猜想、證明,或通過調查研究,動手操作、表達與交流等探究性活動,解決問題,獲得知識、技能和態度的學習方式和學習過程.本課題研究內容是以國家課程規定的高中數學學科內容為主,其中包括新授課內容、研究性課題、實習作業等.
三、支撐性理論
本課題的支撐性理論主要是建構主義學習理論和主體教育理論.
3.1 建構主義學習理論
建構主義學習理論認為學習是以學習者已有的知識和經驗為基礎的主動建構。其含意有兩個方面:其一,認為學習活動在很大程度上取決于主體巳有的知識和經驗;其二,認為學習者存在個體差異,這不僅是指主體已具有的知識,而且也包含了認知風格、學習態度、信心、觀念和學習動機等。主動建構不只是動手實踐,實物操作,向他人主動學習,特別是通過教師的教學進行主動學習是主動建構的主要形式。關于建構主義及其教學涵義,在我國的主要研究者是南京大學鄭毓信教授。
建構主義在數學教育中的應用形成數學教育建構觀。數學教育建構觀認為:
(1)學習數學是主體對數學知識的認識過程,學生的數學學習活動不應只限于接受、記憶、模仿、練習等被動的吸收過程,而應是在教師指導下的主動建構學習的過程。
(2)這個建構過程依賴于認識主體巳有的認知結構,因此必須具有個體的特殊性,同時,數學知識的建構主要是一個“順應”的過程。
(3)主體的建構活動必然要受到外部環境的制約和影響,從而它是一個社會建構。這里的外部環境是相對于認識主體而言的,包括學習的內容和條件,認識的手段和方法等,更包括教師的活動.它們是與主體共存的一個動態的系統。
關于數學教育建構觀,在我國的主要研究者是南京師范大學涂榮豹教授。
3.2 主體教育理論
主體教育理論是自20世紀90年代以來在我國興起的教育學理論,它的主要研究者有北京師范大學教育系裴娣娜教授和上海師范大學燕國材教授等。該理論認為,人的主體性是人的自然性和社會性的最本質的特征,是人之所以為“人”的最重要的前提。人的主體性主要包括三個方面,即本體主體性,價值主體性,實踐主體性。主體性教育理論特別強調以下幾個方面的教育理論:
(1)人是主體教育的出發點,主體教育的直接指向就是完善人、發展人。
(2)自由、自覺的活動是個體性發展的決定性因素。
(3)主體性教育的近期目標是在教育過程中,通過培養學生的主體意識、主體能力和主體人格,發展和提高學生在教育活動中的能動性,從而成為社會活動的主體(即類主體),造就具有類主體性的社會成員。
主體教育理論,不僅強調了人的主體發展性,而且具體指出了人在發展中的自主性、能動性、創造性,科學地說明了影響和促進人的主體性發展的因素與條件。為研究解決本課題的主要問題提供了理論依據。
四、課題研究的主要方法
4.1 文獻資料法
搜集、整理與課題有關的教育教學理論,為課題研究提供充實可行的理論依據.
4.2 問卷調查法
了解學生對探究性學習的認識、態度及在探究性學習過程中的問題,以便使課題研究更適合學生。
4.3 教育實驗法
對在新授課中開展研究性學習將通過比較實驗法,以便發現、驗證因果規律。
4.4 經驗總結法
對研究性課題和實習作業將主要運用經驗總結法,探求開展探究性學習的客觀規律。
4.5 案例研究法
對新授課中開展探究性學習、研究性課題和實習作業要采取案例研究法,通過公開課、研究課,進行研討、相互交流,探求在新授課、研究性課題和實習作業中開展探究性學習的組織形式、過程、步驟、評價方法等,及時總結經驗,吸取教訓,不斷改進。
五、課題研究的主要過程
5.1 搜集、整理與課題有關的教育教學理論
為了給課題研究提供充實可行的理論依據,我們到學校圖書館查閱相關資料,在網上搜集相關資料,我們還派專人到上海、南京購買相關書籍,供課題組成員自學,不斷提高課題組成員的理論水平和研究能力.
5.2 問卷調查,全面了解學生
為了全面了解學生對開展探究性學習的認識、態度,使我們的研究更加適合于學生,我們以新授課、單元復習課、研究性課題、實習作業等不同課型設計了6個問題,其目的主要是了解學生對不同課型開展探究性學習中對老師教學方法的意向。又從學生對探究性學習的態度、認識出發設計了4個問題,其目的主要是了解學生對開展探究性學習的態度和認識。由這10個問題設計了“探究性學習調查問卷”。對2004屆高一5個班的學生進行了抽樣調查,對265份問卷進行了認真的統計分析.分析所得結論請參看文「2
5.3 相互聽課.研討交流
課題組成員之間堅持互相聽課,聽課后進行認真研討交流.除了平時的相互聽課交流外,課題組成員每學年在校內上公開課一次,課題組內上有關課題的研究課兩次,并組織課題組成員進行專題研討.三年來課題組成員在組內上研究課26節,無錫市公開課6節,外省、市公開課4節.
5.4 案例分析.總結提高
對在新授課中開展探究性學習我們還采取了案例分析法,從教學的個案進行分析研究,專家會診,發現問題,及時矯正,總結提高。通過聽課交流、案例分析等實踐研究,得到了探究性學習的課堂教學的基本模式.
5.5 積極探索,大膽實踐
對研究性課題和實習作業我們主要運用經驗總結法,積極探索,大膽實踐,探求在研究性課題和實習作業中開展探究性學習的客觀規律。對于研究性課題我們采取了小組討論式的學習方式,對實習作業我們堅持了走出課堂,深入生活,接觸社會,通過學生自己動手操作、親身實踐,體驗運用數學知識解決實際問題的探究性學習過程.經過兩年的實踐研究。得到了在研究性課題和實習作業中開展探究性學習教學的基本模式.
六、主要研究結論
6.1 關于探究性學習內容的選擇、開展探究性學習的組織形式和一般過程步驟(請參看文[1]一[4])
6.2 關于新授課中開展探究性學習的課堂教學模式
可總結為如下五個操作程序:(1)創設問題情境;(2) 引導學生主動探究(提出問題一假設、猜測結論一檢驗、推證結論);(3)小結探究成果(概念、定義、公式、法則、定理及解題的思想方法);(4)總結評價;(5)成果應用(應用所學知識解決問題).具體操作過程見文[3]、文[6.
6.3 關于研究性課題的教學模式
可總結為如下五個操作程序:(1)教師向學生介紹課題內容;(2)學生分組討論,制定解決問題的方案;(3)分小組實施方案;(4)小組討論,探究結論,形成成果;(5)全班交流,師生共同評價.具體操作過程見文[6.
6.4 實習作業的教學模式
可總結為如下五個操作程序:(1)確定作業內容;(2)成立學習小組;(3)制定實習方案;(4)實施方案(調查、實驗、測量、數據處理等);(5)小組交流;(6)形成成果(實習報告、小論文等).具體操作過程見文[4].
6.5 關于探究性學習課堂教學中師生地位、關系的研究結論(請參看文[2])
6.6 關于探究性學習的教學評價的研究結論(請參看文[2]).
6.7 探究牲學習的課寞教學特征的研究結論(請參看文「3]、文[6).
七、研究成果
7.1 課題研究促進了教師專業的發展
課題研究促進了課題組成員教師專業的發展,課題組成員中三名被評為惠山區教學能手;三名被評為無錫市教學能手;三名被評為無錫市學科帶頭人,一名被評為江蘇省待級教師.
7.2 課題的研究促進了教師教學方式的轉變
課題組成員用建構主義理論和主體教育理論指導課堂教學,積極探索適應學生的課堂教學方式,提高了課堂教學的效率。課題組成員所任班級的數學課深受
學生的歡迎,滿意率都在95%以上,平均成績名列年級前茅。特別是在2002年高考復習教學中,在課題組成員的帶動下,積極實踐“探索性學習,三步曲,復習法”教學模式(參看文[5),大大提高了復習課的教學效率,在高考中我校的數學平均成績名列無錫市第二,名列原錫山市第一.
7.3 課題的開展促進了學生學習方式的改變
隨著課題的開展,學生的學習方式得到了改變。在課題組成員的帶動下,數學課堂教學中普遍采用探究性學習的教學模式.學生學習的積極性、主動性得到了改善.
關鍵詞 職業教育 探究性學習 創新精神 實踐能力
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
On Application of Inquiry Learning in Vocational Education Stage
SUN Yumei
(College of Education, China West Normal University, Nanchong, Sichuan 637000)
Abstract Inquiry learning is a kind of self-study-based learning model, which cultivates students' ability to identify problems, ask questions, and solves problems; develop students' innovative spirit and practical ability. Our vocational education is in rapid development stage, to carry out exploratory learning in vocational education, is to adapt to the needs of social development, but also an indispensable stage in terms of vocational education.
Key words vocational education; inquiry learning; innovative spirit; practice ability
1 探究性學習的具體內涵及特點
探究性學習區別于傳統意義上的學習有著它獨特的含義。我國傳統意義上的學習一般只要求學生在課程上聽,老師在講臺上講就行了,很少涉及到學生的自主思維和實踐活動。探究性學習是指學生在老師的指導下,在學習過程中、社會現象中,自然現象中積極主動地獲取知識并且能夠應用知識,能夠學會學習,提高獲取信息和處理信息的能力。
探究性學習相較于傳統意義上的接受學習有以下幾個特點:第一,探究性學習具有綜合性。學生在學習過程中主要是學習解決問題的方法,整合知識資源,做到各個學科之間的融會貫通,培養了學生的科際整合意識。第二,探究性學習具有自主參與性。比如研究的選題要學生自主選擇,研究的方法要學生自主探究摸索,研究的對象及研究報告的撰寫也要學生自主參與。第三,探究性學習具有經驗性和研究性。經驗性是指在研究過程中,學生通過自身的實踐參與行為,將已有的經驗和研究經驗重新整合,逐步豐富自己。研究性是指在學習過程中要注重研究,不能只是被動接受,要主動思考。總之,在探究性學習中我們要牢牢把握探究性學習的內涵,防止探究性學習流于形式,要腳踏實地地培養學生的探究性學習意識及能力,為他們以后的科學研究打下堅實的基礎。
2 探究性學習在職業教育階段的開展現狀
在全球經濟快速發展的大背景下,世界各國都非常重視探究性學習的開展。在美國教育中,探究性學習很早就開展了起來,并將探究性學習融入課堂之中。在日本的教育大綱中,已經把探究性學習放在了課程學習的一個基礎位置上。在西方國家,比如法國,探究性學習已經分布于他們的初中、高中、大學等各個教育階段,并且已經形成了相互銜接的課程體系。
相較于國外而言,我國的探究性學習開展得比較緩慢。近年來,國家大力提倡開展探究性學習,在中學教育階段,學校也新增了綜合實踐課,但是在課程的開展上效果卻是不盡如人意。首先是很多老師不知道應該怎么來上好綜合實踐課。其次是在課程上,學生的主觀能動性沒有被有效地激發出來。近年來,國家出臺了一系列政策要大力發展職業教育并將探究性學習納入職業教育中來,但是在我國的職業教育階段,探究性學習的開展還遠遠滯后于普通教育。在職業教育體系中,探究性學習還停留在“倡導”階段,并沒有落到實處。在課堂上,即便是要開展探究性學習,也是老師利用在普通中學的教學經驗,在自覺不自覺的過程中開展。在職業教育體系中,探究性學習的開展沒有得到政府機構的行政命令,又沒有相關部門的有力指導,更沒有對職業教育階段如何開展探究性學習有一整套的實施方案,僅憑個別老師的相關經驗就在課堂上開展探究性學習顯然是不行的。總之,職業教育還是我國教育發展的薄弱環節,職業學校的探究性學習還處于起步階段,還是處于一種個人的摸索嘗試階段,在未來的職業教育中對于如何開展探究性學習則顯得任重而道遠。
3 職業教育階段開展探究性學習出現的問題及原因
美國國家科學教育標準中對“探究”的定義是:“探究是多層面的活動,包括:觀察;提出問題;通過瀏覽書籍和其他信息資源發現什么是已經知道的結論,制定調查研究計劃;根據實驗證據對已有的結論作出評價;用工具收集、分析、解釋數據;提出解答、解釋和預測;以及交流結果。探究要求確定假設,進行批判的和邏輯的思考,并且考慮其他可以替代的解釋。”[1]
在學習理論上,按不同的學習方式,可以分為接受學習(reception learning)和發現學習(discoverylearning)。所謂發現學習,又叫“發現法”,是主張由學習者自己發現問題和解決問題的一種學習方式。它以培養學習者獨立思考(思維)為目標,以基本教材為內容,使學習者通過再發現的步驟來進行學習。探究式學習屬于典型的發現學習。
新課程提出變革學習方式,改變現行單純接受式學習、機械訓練式學習的學習方式,倡導建立自主合作探究的學習方式。教師要充分認識到,新課程從關注人的發展和遵循學生學習規律的角度提出變革現行的學習方式,不僅是一種學習手段的改變,而且是一次學習革命。“這是一種貫穿于人的一生的學習,是不斷提出問題、解決問題的學習,是敢于打破狹隘的專業界限面向起初復雜任務的學習,是與他人協作、分享、共進的學習,是不斷進行自我反思的學習,是依托信息技術將真實情境與虛擬情境融會貫通的學習,是以信息技術(包括通讀工具、網絡、計算機等)作為強大認知工具的潛力無窮的學習。”[2]因此教師應強化“學習革命”的理念,調整教學改革的著眼點,以教會學生“會學”為己任。
探究性學習“克服了以往‘目標模式’把既定的目標作為唯一要求,忽視非預期的目標和學生個別差異的弊端,使課程目標成為學生發展的內在要求,而非外部強加的‘指令’”,因此研究型課程的目標是在學生的研究過程中逐步強化,最后得到落實的,這更有助于學生主體性的發揮和目標的達成。[3]
二、案例分析
20世紀90年代末,探究性學習的理念逐漸被我國教育界所接受并受到了高度的重視。我們在常微分方程的教學中對探究性學習做了各種各樣的探索與實踐。下面以指導本科生做“2008年中國阜陽手足口病爆發的研究調查”論文為例,研究在常微分方程這門課程的本科生教學中如何開展探究性學習,總結探究性學習的基本特征。
由于“常微分方程”是以數學建模為依托的,我們參照了美國精品教材[4],在教學中提出了大量的數學模型(如人口模型、捕食模型、彈簧振子模型),由于這些模型與生活實際密切相關,引起了學生的強烈興趣,借此機會我們鼓勵學生大膽提出自己感興趣的模型。我們采取分組討論、集中點評的方式,即由對共同題目感的同學組成一個小組,討論采用合理的數學模型以及所需要調查搜集的數據、研究的目的、可行性分析,由一位同學做代表進行綜述發言。其中一組同學談到了2008年中國爆發的手足口病的案例,這是一種發病人群主要為幼兒的新型傳染性疾病,通過討論我們認為這個案例是可行的。隨后該組學生分為兩部分,一部分負責查找已有的傳染病模型及選擇適合的模型,另一部分負責查找手足口病發病情況及數據(包括發生的地區、總體人數,傳染人數、治愈人數、是否免疫、周期、 是否有死亡等情況)。這期間,我們專門為學生做了關于傳染病模型的學術報告,由于目的性很強,取得了良好的效果。接下來,學生對數據進行整理分析,認為手足口病在全國范圍內并不具有普遍性。2008年阜陽為手足口病的集中發病區域,數據比較全面,適合研究需要。另外,由于手足口病7天一個周期且治愈后具有免疫能力,選擇SIR傳染病模型建模比較合理。在論文寫作階段,教師介紹科技論文的寫作規范,學生分工合作完成整體論文。包括:將已有數據列表,制圖,利用Maple等數學軟件進行數值模擬,將所得結果與實際數據進行對比,分析模型的合理性,利用模型進行長期預測。
在整個實施過程中我們堅持學生為主的原則,教師只是引導和輔助,充分調動學生的積極性,發揮創造性,寧愿走些彎路,教師絕不越俎代庖。
這次教學實踐活動取得的成績是可喜的,完成的論文“2008年中國阜陽手足口病爆發的研究調查”以被國家級核心期刊“數學的實踐與認識”錄用,并由論文的主要完成人――哈師大數學科學學院的一位大三本科生于2009年在哈爾濱工業大學舉行的“黑龍江省微分方程研討會”上做了學術報告,成為該會最年輕的報告人,受到了普遍好評,與會者認為這將成為其從事科學研究的良好起點,也是我們鼓勵本科生從事科學研究的有益探索。
我們在指導學生完成“2008年中國阜陽手足口病爆發的研究調查”論文這一實踐過程中,充分體現了探究性學習的如下幾個基本特征:(1)提出問題,進行猜想、假設和實驗設計(選擇合適的數學模型),使學生們投入到對科學型問題的探索中。(2)收集數據,查閱資料,使學生們親身體驗實證在解釋與評價科學型問題中起的作用。(3)分析、論證、形成解釋,這樣學生們根據實證形成對探究的科學問題的結論。(4)評估、評價結果,讓學生們在評估、評價過程中討論探究中存在的問題、獲得的發現和改進建議等,使學生們體驗和認識評估、評價在優化方案、引發新發現和培養嚴謹科學態度等方面的意義。(5)進行交流、檢驗結果,學生們報告、交流和驗證他們提出的解釋與結論,得到同學、同行甚至專家們的贊揚或批評。
三、存在的問題與啟示
1.學生的創造性思維有限,所選的題目有較大的局限性
分析原因主要是由于我國應試教育的體制,長期以來都是老師教什么學生學什么,每個問題都有固定、唯一的答案,追求知識的準確、完備,忽略了實際生活中問題的多樣性、不確定性,大大限制了學生的求知欲、好奇心。創造性人才的培養和造就要靠社會的關注,教育的改革更要靠學生的創造性學習。學生對自然和社會各種現象的態度如何是不列入學科課程教育目標和任務的,而探究性學習則要考慮學生對此的關心程度、參與意識、是否積極進取等態度因素。
2.調查分析、整理數據能力的培養
通過實踐我們發現,我們的學生對利用有效工具查找數據并分析整理感到無所適從。我們認為這是一個應該從中小學生開始培養的一種素質教育,需要反復實踐、長期培養、鼓勵學生多動手動腦才能取得效果。從如何利用書籍、文獻、網絡、媒體等工具搜集整理數據,到分類、篩選、制表、繪圖并作出分析、判斷等多種能力的培養,這些能力的培養不僅是對我們的科學研究有著重要的意義,對學生將來走向社會也是一種重要的能力。
3.利用計算機進行數值模擬的能力
數值模擬是以電子計算機為手段,通過數值計算和圖像顯示的方法,達到對工程問題和物理問題乃至自然界各類問題研究的目的。由于教育體制的不同,我國的常微分教程多偏重理論,求解析解,而忽視定性分析、數值模擬等實際應用。事實上,多數微分方程是很難或不能得到其解析解的,而我們通過數學軟件(Maple,Matlap),利用已有數據進行數值模擬,是能夠很好地模擬模型的發展變化情況及長時間的動力行為,以便我們進行預測和評估。
4.啟示
探究性學習的課程是凸現學生的主體地位和主動精神,培養學生創新精神和實踐能力的重要載體。探究性學習的優點是明顯的:一是有利于掌握知識體系與學習方法;二是有利于啟發學生的學習動機,增強其自信心;三是有利于培養學生發現與創造的探究的思維定勢;四是有利于知識、技能的鞏固和遷移。
學生在探究性學習過程中,學會從實際出發認真踏實地探究,實事求是地求得結論,并且養成尊重他人的想法和成果的正確態度,同時不斷培養進取精神和嚴謹的科學態度。
良好的物理環境是開展常微分方程探究性學習的平臺。在探究活動中,學生需要運用各種采集的數據,查閱的資料等對科學問題和現象做出解釋。教師要為學生提供類似于專業領域科學家們探索世界的情境,讓學生獲得“做科學”的真實體驗,認識到學習的價值。
我們強調“探究性學習”并不是因為“接受性學習”不好,而是因為我們過去過多倚重了“接受性學習”,把“接受性學習”置于中心,而“探究性學習”則被完全忽視或退居邊緣。強調“探究性學習”的重要性是想找回“探究性學習”在課程中的應有位置,而非貶低“接受性學習”的價值。作為一種學習方式,“探究性學習是滲透于學生的所有學科、所有活動之中的”。
四、結束語
我們認為科學研究不僅僅是少數科學家、大學教授才能做的事,我們應該在平時教學中時刻注意培養學生的創新意識,營造開放性的學習氛圍,將實驗教學、調查報告、研究性課題等多種教學模式引入課堂,充分調動學生的積極性,使我們的大學本科生乃至中小學生充分領略到科學研究的魅力,為我國建設成為科技強國做好人才儲備。
參考文獻:
[1][3]National Research Council,The National Science Education Standards,Washington DC: National Academy Press,1996.