研究性学习作为一种崭新的教学策略在小学数学教学中的渗透,能充分体现课堂教学的主体性、民主性和实践性,最大限度地开发学生的潜能,培养学生大胆尝试,乐于探究的意识,学会用科学的思维方式解决数学问题,形成终身所需的持续发展的学习能力。研究性学习又称为探究性学习,是指学生在教师指导下,从学科领域和现实社会生活中选择并确定研究问题,用类似科学研究的方式主动地获取知识,并应用知识解决问题,从而在掌握科学内容的同时,初步体验、理解和应用科学研究方法,掌握科学探索的能力。
(一)实施研究性学习策略的必要性
1.研究性学习符合建构主义理论
20世纪末,随着建构主义知识观与认识论的兴起,寻求学生主体对知识的主动建构成为一种重要的教育理念和教学原则。尽管建构主义有诸多流派,但对学生学习有以下共识:学习是一个积极主动的建构过程,学生不是被动地接受外在信息,而是根据先前的认知结构主动地和有选择地知觉外在信息,建构其意义;学习中知识建构不是任意的,它具有多向社会性和他人交互性,知识建构的过程应有交流和磋商,并进行自我调整和修正。
2.研究性学习符合多元智能理论
加德纳提出的多元智能理论认为,人的智能是多元的,除了语言智能和逻辑数理智能两种基本智能以外,还有空间智能、音乐智能、身体运动智能、人际交往智能、自我认识智能、自然智能和存在智能七种智能。加德纳认为,每个学生都在不同程度上拥有上述九种基本智能,由于智能之间的不同从而表现出个体间的智能差异。可以说,多元智能理论拓宽了研究学生学习的视野,是针对学生的智能特点,形成自主、合作、探究等多样化学习方式的依据。因此,在小学数学教学中,教师要根据多元智能理论,深入了解学生的优势与局限,就特定的教学内容设计包括研究性学习在内的多元化的教学方式,满足不同类型学生的学习需要。
3.研究性学习符合新的《数学课程标准》的要求
《数学课程标准》指出,有效的数学活动不能单纯地依赖模仿和记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。这为学生的个性化学习指明了方向,也为学生进入教学中心搭建了平台。
研究性学习注重培养学生创新意识和实践能力。具体来说,就是要培养学生观察和认识周围事物间的数量关系与形体特征的兴趣和意识,使学生感受数学与现实生活的密切联系,通过观察、操作、猜测等方式,培养学生的探索意识,使学生初步学会运用所学的数学知识和方法去解决一些简单的实际问题。
具备获取知识的能力对学生而言是最重要的,而获取知识的过程也就是培养能力的过程。数学课堂教学的过程就是培养学生获取数学知识的能力过程。因此,小学数学教学是培养学生能力的主渠道,也是体现“研究性学习”的主要途径之一。
(二)研究性学习策略的特征
研究性学习是以“问题解决”为载体,即在研究过程中以问题为出发点,创设一种类似科学研究的情境,让学生通过自己收集、分析和处理信息来实际感受并体验知识的产生过程,学会学习,培养提出问题、研究问题和解决问题的能力。所以,研究性学习具有专题性、开放性、自主性、创造性、过程性、趣味性等主要特征。这种以“问题解决”为载体的学习和研究方法,正是现今小学数学教学的主要特点和教学改革的方向。
1.专题性
研究性学习主要围绕问题的提出和解决来组织学生的学习活动。在研究性学习中,教师要组织学生从学习生活和社会生活中选择他们感兴趣的内容,去发现问题和提出问题。这些问题可以是教师提供的,也可以完全是学生自己选择和确定的;可以是课堂内教材内容的拓展延伸,也可以是对校外各种自然和社会现象的探究;可以是纯思辨性的,也可以是实践操作的;可以是已经证明的结论,也可以是未知的知识领域。
2.开放性
研究性学习要研究的问题多来自学生的自身生活,学生学习的途径、方法不一,最后研究结果的内容和形式各异,因此研究性学习必然会突破原有学科教学的封闭状态,把学生置于一种动态、开放、主动、多元的学习环境和学习的状态中。在教学中,教师精心设计的学习情境要能使学生主动去寻求探究的话题,要提供使学生获得实践技能的机会。教学中一般循着“先求异,再求同,最后求佳”的过程进行,学生可以用多种方式从多个角度来提出问题、研究问题和解决问题,然后获得最佳结论。
3.自主性
在研究性学习中,教学是师生之间、学生之间交往互动与共同发展的过程,学生由处于被教育、被塑造的边缘位置进入教学的中心,成为教学活动的主体,而教师则成为数学教学活动的组织者、引导者与合作者。研究性学习强调,以学生的自主性、探究性学习为基础,学生在按自己的兴趣选择和确定研究学习的内容后,通常采用学生个人或小组合作方式来进行,课程的内容、方式、进度、实施地点、最后的表现形态等主要取决于学生个人或小组的意见。
4.过程性
研究性学习注重学习结果,但更注重学习过程以及学生在学习过程中的感受和体验。学生经过一段时间的研究,最后形成的研究结果可能稚嫩可笑,不足称道,但这并不重要。重要的是学生通过诸如设计课题、查寻资料、动手实验、社会调查等亲身实践,可以获得对社会的直接感受,了解科研的一般流程和方法,尝试着与他人交往和合作,知道除了教材以外还有很多获取信息的渠道,试图综合已有的知识来解决正在研究的课题等,这些科学素养的获得远远比知识的获得重要得多。
(三)实施研究性学习策略的途径
研究性学习的一般过程是:提出问题→收集数据→形成解释→评价结果→检验结果。而小学数学课堂教学的基本模式是:创设问题情境→明确探究目标→猜想→尝试探究→巩固内化及目标评价。可以说,此教学模式与研究性学习过程在其本质上是统一的。
1.创设情境,激趣导入
要让学生主动参与研究性学习,产生尝试研究的欲望,积极尝试探索,不断取得成功,又不断受到成功的激励。被激起的尝试探究的动机,在很大程度上取决于教师新课导入设计的合理性程度和创设探究知识的情境。让学生既能感到兴奋愉快地去尝试,又能感到我能尝试,尝试能成功。研究学习中激趣导入新课方法有以下几种。
(1)设置悬念导入。教师揭示矛盾冲突,设置悬念,激发学生尝试探究欲望。
(2)创设生活情境导入。数学来源于生活,生活中处处有数学,把数学和生活结合起来,创设现实生活情境或模拟现实生活的情境激发学生尝试热情,促进学生尝试探究取得成功。
(3)声像传情导入。通过课件、幻灯片、播放录音等,创设与教学内容相吻合的教学情境,使学生亲临其境,受到思维启示。
(4)启示发问导入。根据所学内容,精心设计富有启发性的提问,引导学生积极动脑思考。
(5)游戏、故事导入。通过竞赛、小品、猜谜语、讲故事等,融教学于活动之中,使学生在轻松愉快的气氛中学习,产生高度快乐的体验。
导入没有固定不变的方法,要根据教学内容和学生实际,达到质疑、激趣的效果。
2.提出问题,明确目标(www.xing528.com)
学源于思,思起于疑。人们总是在不断地发现问题、解决问题中获取新知,而提出问题往往比解决问题更重要。教师要通过情境的创设,使学生明确探究的目标,给予思维的方向,同时产生强烈的探究欲望,给予思维的动力。创设问题情境,应力求体现以下几点。
(1)问题的趣味性。提供的材料要有趣味,从而激活学生的思维,引发学生积极地提出并思考问题。
(2)问题的开放性。教师要联系学生的年龄特点和认知水平,给学生提供自主探究的机会,为学生拓展多向思维的空间,鼓励学生根据所学内容,自己提出问题。
(3)问题的障碍性。要引起学生思维的冲突,产生不平衡,提出智力挑战,比如,在新旧知识的矛盾中产生和提出问题。
(4)问题的实践性。以学生个人或小组在探究实践活动中寻找方法或在讨论中产生和提出问题。
(5)问题的差异性。要适合不同层次的学生,由浅入深地产生和提出问题。
3.设计猜想,选择学法
探究方法是解决问题前的必要准备,要思考设计出解决问题的方案,选择学习方法。在此要鼓励学生大胆猜想,数学学习也是发现数学知识的过程,是一个凭借数学的直觉,提出各种猜想,进行实践验证,揭示数学知识规律的过程。小学数学探索性学习过程中,猜想是一种寻求解题思维策略的重要手段和方法,教师要鼓励学生大胆猜想,发现知识的规律,使学生不仅获取数学知识,而且学会探究发现知识的思想方法。猜想有以下几种类型。
(1)归纳猜想
归纳猜想就是对研究对象或问题从一定数量的特例进行观察分析,应用不完全归纳法得出有关命题的形式、结论或方法的猜想,根据这种推理做出直觉发现的过程。比如,著名的哥德巴赫猜想、三角形的面积等于平行四边形面积的一半等。
(2)类比猜想
类比猜想就是运用类比的方法,通过比较两个对象或问题的相似性、部分相同或整体类似,去探究等待解决的问题与相关问题的内在联系,猜想解决的途径或方法,得出数学新命题或新方法。比如,教学“分数的基本性质”与“商不变的性质”“分数和除法的关系”等。
(3)审美猜想
审美猜想运用数学美的思想性、简单性、对称性、相似性、和谐性、奇异性,对研究的对象或问题的特点,结合已有知识与经验做出直觉性猜想。比如,将圆切拼成近似于长方形的图形,找出其中联系,从而推导出圆的面积公式。
(4)探索性猜想
探索是学习新知、实现再创造的必由之路。探索性猜想是指运用常识探索法,依据已有知识和经验对研究对象或问题做出接近结论的方向性或局部性的猜想。比如,“能被3整除的数的特征”与“能被2、5整除的数的特征”是否有关,与“各个数位的和、差、积、商”是否有关等。
(5)综合猜想
综合猜想就是要求学生利用联想、类比和归类等方法,去猜想具有一定难度和深度的题目的解题结果、解题思路或解题方法。
通过大胆地猜想和探究,选定了怎样探究问题的解决方案及学习方法,接下来就要转入科学的解决具体问题的尝试探究。
4.尝试探究,获取新知
探究环节是探究性学习的核心部分。要获取新知,必须要有科学的态度进行探究,要注意以下两点。
首先,尝试教学应努力做到“三要,三不要”。一要给学生自由探究的时间和空间,不要将教学过程变成机械、照搬教案的过程;二要鼓励学生对每层目标(知识点)大胆地联想、猜想、质疑问难,发表不同的意见,不要急于得出结论;三要给学生以探究性的指导,特别是当学生的见解出现错误或偏差时,要引导学生发现问题、自我矫正,将机会留给学生,不要代替学生思考。
其次,探究解决问题的启发方式和策略。提供机会让学生把握问题的各个方面;提供机会让学生从不同角度看待问题要素之间的关系;鼓励学生探究问题的多种途径和办法;鼓励学生在小组情境中探究,共享资源;在探究过程中,让学生认真倾听别人的看法,以减少解决问题过程中的疑点或困难。
5.巩固内化,目标评价
(1)巩固内化
以科学的方法探究新知,获取新知,并把新知识巩固内化,应用于实际生活之中,这是研究性学习的终点目标。同时,由基本知识形成基本技能也有利于创新意识的培养和创造能力的发展。
当新知获取后,学生参与本课时内容的基本练习、专项练习、综合练习,使知识内化。为防止思维定式妨碍学生思维的发展,应重视设计结构不全、条件不明、必须发挥创造性、结合有关经验才能解答的开放性练习。
(2)目标评价
研究性学习充分体现了教学中的主体性、实践性、开放性、自主性等特征。由于学生的学习基础、学习方式和个性潜质的不同,在研究性学习中会产生丰富多彩的学习理念和个性化的创造表现。我们既要善于发现和表扬学生个性发展具有独特价值的东西,又要梳理出科学的探究性学习的基本思路和数学思想方法,在此基础上,艺术地运用多元化、多样性的评价手段,去推动学生整体、全面地发展。
在小学数学教学中实施研究性学习顺应了学生身心发展的规律,顺应了教育发展的要求,给予了学生一片广阔的天空。凡是学生能探究得出的,决不替代;凡是学生能独立思考的,决不暗示。给学生多一点表现自己的机会,多一些体味成功的愉悦,学生不仅能学到知识,更能学到获取知识的方法,发展思维能力和创新能力,形成合作的意识。
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