自主探究的学习方式在小学数学教学中的合理应用
南京师范大学附属小学 周艳
关键词:探究 小学数学 合理应用
内容提要:
一、自主探究学习产生的背景
教育家施瓦布指出“如果要学生学习科学的方法,那么有什么学习比通过积极地投入到探究的过程中去更好呢?”这句话对科学教育中的探究式学习产生了深远的影响。
二、 小学数学自主探究学习的积极意义与局限性
积极意义:有助于学生自主学习能力的提升;自主探究对学生的思维品质发展极为有利;自主探究学习有助于学生合作学习能力的培养。
局限性:开展探究学习对探究内容有一定要求;开展探究学习对学生水平要求较高;开展探究式学习对教师的素质提出了更高的要求。
三、小学数学课堂中合理开展自主探究学习,提高实效。
根据学习内容的不同来选择;根据学生的基础起点和知识水平来选择;在探究过程中,教师要合理组织,恰当引导。
正文:
课标指出:“学生学习数学的内容是现实的、有意义的、富有挑战性的。这些内容有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动。学生的数学学习活动应当是个生动活泼的、主动的和富有个性的过程。”自主探究的学习方式因其自身的优势和特点自然成为新课改中大力倡导的学习方式之一,已经成为每位一线教师孜孜以求的目标。但在实际应用中,笔者认为我们仍应该根据其自身的特征和适应范围合理的实施,方能显示出其优越性。
一. 自主探究学习产生的背景
最早提出在学校学科教育中使用探究方法的是杜威。在1909年,大多数教育工作者认为科学教育的方法主要是通过直接教学让学生学习大量的科学知识,概念和原理。1909年杜威在美国科学进步联合会的发言中第一次对这种方法提出了批评。他说,科学教学过于强调信息的积累,而对科学作为一种思考的方式和态度没有予以足够的重视。他认为科学教育不仅仅是要让学生学习大量的知识。更重要的是要学习科学探究的过程和方法。1950年到1960年,探究作为一种教学方法的合理性变得越来越明确。教育家施瓦布指出“如果要学生学习科学的方法,那么有什么学习比通过积极地投入到探究的过程中去更好呢?”这句话对科学教育中的探究式学习产生了深远的影响。从上世纪50年代到70年代的改革使发展学生的探究能力以及把科学理解为探究的过程这种观点得到了广泛的传播。
二. 小学数学自主探究学习的积极意义与局限性
探究性学习是20世纪60年代人们在总结发现式学习和有意义学习的经验基础上提出的一种以学生自主探究为主的学习方式,具有开放性、自主性、过程性和实践性等几个显著的特征。基于探究性学习的特征,在小学阶段进行探究性学习,应当是一种“部分的,有指导”的探究性学习,实质上是学生在教师的指导下,以学生自主探索学习为核心,是学生在教师的指导下,在“重新发现”和“重新组合”知识的过程中进行的学习,并经历和体验类似科学研究的过程,重在培养学生的创新精神和实践能力。因此在小学数学教学中实施探究性学习有其重要的意义。
1.有助于学生自主学习能力的提升。第斯多惠曾经说过,要给学生真知,更要引导他们主动寻求真知,而探究性学习正是培养学生学会学习的主要途径。自主探究学习保护了学生的天性——好奇心,这对培养学生的学习兴趣和个性至关重要。在探究的过程中,学生可以通过亲身体验,真切的感受知识概念形成的过程,通过自主探究所获得的知识更容易被学生所接受,成为他自己的东西,被内化。自主学习的能力在自主探究的过程中得到了锻炼和提高。
2.自主探究对学生的思维品质发展极为有利。因为探究的学习内容对学生构成了挑战,有利于孩子思维能力的培养,探究活动本身可以使学生的思维受到有效的锻炼,在探究的过程中,需要对自己发现的问题进行思考,推敲,探究的过程是对学生犀利的分析能力,明智的判断力,思维的批判性以及创造力的考验,是学生科学精神,科学态度、科学方法培养的主要途径。
3.自主探究学习有助于学生合作学习能力的培养。自主探究的过程并不是完全独立的,在过程中一定存在交流与合作,它需要学生们倾听、批判以及反思。在交流和合作中学生对问题的理解会不断深入。这些合作与交流的实践经验,可以帮助学生逐步掌握按照一定规则开展讨论的艺术,学会和他人交流,向别人解释自己的想法,倾听别人的想法,善待批评,正确审视自己的观点,获得更正确的认识,学会相互接纳、赞赏、分享互助的良好品格。
尽管自主探究的学习模式有着诸多值得肯定的优势,但在实际应用中还是存在一些局限性。
1、开展探究学习对探究内容有一定要求。在小学数学教材中真正适合全体学生探究的内容是少数,学生学习的知识大多是人类经过几前年探索的结晶,要求学生在短时间内学完这些知识,同时还要经历曲折的探究过程,这是不可能的,也是没有必要的。
2、开展探究学习对学生水平要求较高。进行探究学习对学生的知识积累和思考能力的要求还是很高的,这样的活动对孩子来说具有较高的难度和挑战性,往往是只有少数人才能体会到成功的快乐,多数学生成了“陪探”。对知识水平相对较低的中低年级孩子并不很合适。因此,自主探究的学习让全体学生开展探究,往往效率很低。
3、开展探究式学习对教师的素质提出了更高的要求。当前教师的工作负担还是相当繁重的,然而学生进行探究式学习,教师的指导也是至关重要的。教师应该是学生自主探究学习的引导者和组织者。这对于教师来讲,不是降低了要求,而是提出了更高的要求。它要求在备课时,不是准备讲什么,而是要在钻研教材明确这一节课教学要点和目标的基础上,确定怎样在课堂上引导孩子自主探究学习,在什么地方组织合作探究学习,对孩子自主探究、合作探究可能出现的情况和可能提出的问题做出事前的准备,教师要对学生探究活动中需要指导的重点非常明确,教师如何进行引导,何时介入学生的探究活动中,介入的程度以及教师的指导怎样才算充分又不会显得是包办代替都是值得教师反思的问题。学生探究的过程并非一帆风顺,在过程中一定会“卡壳”,会遇到困难,而且每个学生的知识水平和探究能力有所差异,直接导致他们在课堂上的探究进程步调不一致,对教师的课堂调控能力提出了新的挑战。当老师们对这些问题还不能很好的把握时,学生的自主探究学习很可能因为指导上的失误而事倍功半。
三、小学数学课堂中合理开展自主探究学习,提高实效
在当今的课堂环境下,并非探究式学习就是先进的,接受式学习就是落后的,每种学习方式都有其优势也有其不足,因此让全体学生进行自主探究的学习还应该根据教学内容以及学生的基础不同而适当的选择方能使这种学习方式更具有实效。
1.根据学习内容的不同来选择。
笔者也曾经一度在课堂上想方设法让学生采用自主探索的方式进行学习,以体现他们的主体地位。尽管我也曾给学生创设了一定的问题情境,也给学生提供了充足的时间,让学生自主探索、表达交流,但学生却很难发现规律性的东西,也就根本谈不上自觉运用,甚至一些学生自主学习陷入困境,对新知识深层次的理解及拓展更是束手无策。在对新知的探究中,对未接触过的知识,如果不顾及学生实际为探究而探究,那么无论怎样启发,都很难让学生能够朝着既定的目标探索发现的。
例如:笔者曾经看到一个课例:《两位数加两位数笔算》,在教学中,老师花费了大量的时间预想通过“摆小棒——与竖式进行比较——建立竖式模型”展开一系列的数学探索,把学习抽象的数学知识转变为学生可以体验的数学事实。可事实证明她把探究理想化了:1、没有准确估计学生起点,会列竖式的学生寥寥无几,有些会列但不明白算理。2、活动时间差异大,完成列竖式的学生无所事事。而本课的重点是让学生掌握如何列竖式计算,为后继的计算学习铺垫,而不是让学生探究出竖式的列法。因为如何列竖式计算本来就是事实性的知识,是约定俗成的,学生对从未接触过的知识的确不知所措。且笔算的必要性在本课又不能得到很好的体现,在这种情况下教师却让学生在非关键性的环节上随意探究,导致学生没有充裕的时间掌握正确的书写规范和计算方法,还减少了课堂的基本练习量。“皮之不存,毛将焉附”,没有了数学基本知识和基本技能的落实,也就没有了数学思想方法的保障,学生的探究学习又何来意义之谈呢?因此在教学学生没有知识经验基础的内容时,教师应发挥主导作用,仍应以引导讲解为主、自主探索为辅。教师适时地进行点拨、讲解。这样才能使学生对新知识真正的融会贯通。
而另一些解决“为什么”的教学内容则更适合于进行探究式学习。
例如:三角形面积计算公式的推导过程一例。
师:平行四边形的面积公式是怎样推导出来的?
生:把平行四边形转化成长方形。(板书:转化)
师:转化过后的长方形与原来的平行四边形有什么关系?(板书:找关系)
生:长方形的面积等于平行四边形的面积,长方形的长等于平行四边形的底,长方形的宽等于平行四边形的高,以为长方形的面积等于长╳宽,所以平行四边形的面积等于底╳高。
师:先转化,再找关系,推导的不错。下面就请大家利用手中的学具,用转化的方法试着来推导一下三角形的面积公式。
学生分组活动,有的根据前面的学习经验,把一个三角形转化成已经学习过的长方形或平行四边形,有的则尝试用两个完全一样的三角形拼已经学过的长方形或平行四边形,教师巡视,酌情参与小组活动中。
在这个案例中,教师引导了学生回忆探究的“脚手架”——转化的思想,放手让学生利用学具进行探究式学习,其实学生是否能找到多样化的转化方法已经不重要,重要的是给了学生思考的权利和时间,学生独立思考或小组合作,忙得不亦乐乎。教师参与到其中的一个小组,共同研究。学生之间相互交流补充,最终得到了几种较典型的转换方法。因为这几种方法都是学生们经过自己的主动探究,动手操作得到的,所以学生们对知识掌握更牢固,并能灵活地加以运用。象这样的问题更具备探讨的价值,真正有助于学生探究能力的形成,因为能力的形成不在于探究的结果而是在经历探究的过程中形成的。通过有意义的自主探索的活动体会数学发现活动的一般程序,在这些问题上花时间让学生探究是很有意义和价值的。
2.根据学生的基础起点和知识水平来选择。
在教学规律中有一条基本原则就是“因材施教”。顾名思义,根据学生的学习能力和水平选择不同的教学方式。同样,作为学习方式的探究式的学习也不是对所有学生都可行的,对于低年级儿童,本身具备的知识经验较少,思考力和判断力都处在很低级的阶段,此时他们更多的需要教师的指导和点拨,在教师的讲解、介入和引导的过程中逐步对怎样质疑,怎样探索有所了解,主要任务是掌握扎实的基础知识和形成良好的基本技能,为今后自主探索奠定基础,因此在这个阶段的自主探索应该是教师引导为主,学生自主探索为辅。对于中、高年级学生,具备了一定的基础知识和基本技能,有了一定的思考力和判断能力,就象前面举到了推倒公式一例,学生已经有了一些知识经验做为探究的基础,教师只要稍加指导,便可以让学生沿着“脚手架”进行有意义的探究。另外,即便是面对中高年级的学生,如果学生的水平一般,即使学生具备了一定的知识经验,教师也应在学生充分自主探究、讨论、交流与合作的前提下,对知识的形成过程进行梳理,对方法性、规律性的东西予以重点强调。并且在探究的过程中更多的介入,进行必要的指导,以便学生更好的接受。在学生的起点较高,整体水平比较高的班级里,可以根据学生的实际情况给学生更开放的空间,让其自主探索,获得新知。
3.在探究过程中,教师要合理组织,恰当引导。
让学生在课堂上进行自主探究是给予学生充分的自主性,让学生自主并不意味着自由和放任,没有教师合理的组织和恰当的引导课堂中的自主探究必将走入混乱和无序的散漫状态,这样的结果显然是和老师们的初衷背道而驰的,要想尽可能的避免课堂上自由无序状态的发生,教师的课前准备就显得相当重要。(1)探究前。在课前,教师就要想好,一节课中有什么内容适合学生探究,估计一下这个问题对学生的挑战有多大,如果较容易,可以直接放手,如果有一定难度,探究之前应该提出一些明确的探究要求,可以把探究的基本步骤罗列出来,分几步去做,每一步解决什么问题,投影在屏幕上。因为对于正处于探究学习初级阶段的学生来说,探究的进程最好应该慢一些,老师要学生探究的内容应该简单一些,老师的要求提的细一些,让学生知道从何处入手,切实的解决一个个小问题。这样可以避免一个大问题下去,学生显得茫然,不知道自己要做什么。学生有事可做,而且做的是对自己来说不是高不可攀的难题,有助于保护学生的探究热情,也可以积累一些探究的方法。(2)探究中,在学生探究的过程中,教师要不停的巡视学生探究的情况,在发现学生中有共性的问题时,可以让大家把手上的活先放一放,把这个问题提出来,大家共同商讨,如何解决,让思维的火花在此刻碰撞,不要让每个研究小组“闭门造车”,在巡视的时候发现哪组的进程比较慢,教师可以适当的点拨,或者请进度快的小组交流好的方法,以便这个小组的学生能和大多数学生步调一致,有利于课堂时间的调控。(3)探究后,不能只注重探究的结果,因为探究的结果其实已经存在,并不是学生的第一次发现,因此探究的过程对学生来说才是更有意义的收获,所以应该组织学生反思在探究的过程中,在什么地方遇到了问题,是如何解决的,反思探究的过程有助于学生积累一些常规方法,对下一次探究和自己课外的探究有着重要的意义。教师要把教学过程变成在教师指导下让学生自主探究学习的过程,放手让学生自主去尝试、探究、归纳、总结,去发现问题,找出解决问题的途径和方法。为此,教师应适时指导,采取多种形式,设计适当的坡度,架设必要的桥梁,及时有效地帮助学生明确方向,越过障碍,形成探究学习的能力。例如,在教学“能化成有限小数的分数的特征”时,可以通过学生先报出若干分数,经过判断,发现有的分数能化成有限小数,有的分数不能化成有限,是不是有规律呢?这个规律是在分子中呢?还是在分母中?经过观察比较,发现规律是在分母中。接着引导学生进一步思考:能化成有限小数的分母有什么特征呢?在学生的议论中可能会出现:有的认为分母是合数,但发现1/6不能化成有限小数;有的认为分母是偶数,但发现4/5也能化成有限小数。当学生的思维出现“偏离”时,教师不应该再让学生漫无目的地争论,应该及时介入,启发学生试着把分数的分母分解质因数,通过分组探究讨论,互相交流,从而发现特征,学生体验到成功的喜悦。在此基础上,教师有意识地出示3/15和1/15,问:为什么分母同是15,化成的小数却有两种不同的结果?通过分析,让学生自己认识到还得补充个前提“最简分数”。针对知识形成的特点,依据学生的认知规律,精心设计探究过程,层层递进,步步深入。当学生在探究学习活动中遇到困难时,适时加以点拨,指导学生进行探究与思考。这样不仅使学习活动顺利进行,而且有助于学生形成探究的学习能力。
新课程改革进行到今天,有人说,新课改中最显著的转变就是学习方式的转变,笔者认为学习方式的应用主要是根据学习内容和学习主体的特点而决定的,合理的选择应用学习方式势必事半功倍,方能有效促进学生知识水平的发展和能力的全面提升。在教学中,我们每位教师都要积极参与到探究性学习的研究中去,真正培养学生的主体精神,为学生的终身发展打下坚实的基础。