探究式教学在高中数学教学中的应用

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   探究式教学是学生获得数学知识并培养探究能力的有效途径,将学生学习数学过程中的发现、探索、研究等以认识活动凸现出来,使他们参与并体验数学知识的获得过程,建构起对数学的新的认识,并培养数学探究的能力。本文主要探讨高中数学中的形成性探究的应用。
   一、概念形成的探究
   数学概念的形成是一个从具体到抽象的过程,学生获得概念的过程是一个抽象概括的过程。对数学概念的教学,要关注概念的实际背景与形成过程,让学生体验一些熟知的实例,克服机械记忆概念的学习方式,经历知识的形成过程。
   如对于函数概念的学习,学生很难理解课本中给出的定义,教学中应通过具体事例,使学生体会函数能够反映实际事物的变化规律。先让学生反复比较,然后得出各题中两个变量的本质属性,一个变量每取一个确定的值,另一个变量也相应地取唯一确定的一个值和它对应。再让学生自己举出具有这样特征的实例,辨别真假,抽象、概括出函数定义。至此学生能体会到函数是两个变量之间的对应关系,但变化规律如何?教师要继续引导探究,根据不同的函数,引入函数的不同表示方法:解析法、列表法、图像法,通过让学生比较来发现各种方法的优越性和局限性。
   二、性质、法则形成的探究
   在高中数学中,有些法则和性质可以通过引导学生运用观察、实验、归纳、类比等方法进行发现和概括,其中有一些可以设计为探究性问题。
   如在学习函数y=Asin(?棕x ?渍)的图像时,可以在复习正弦函数的图像的基础上运用试验、观察、类比、归纳、概括等方法,自主探究函数y=Asin(?棕x ?渍)中A、?棕、?渍的取值对图像的影响,当学生感到有困难时,教师可进行个别指导。
   例:在同一坐标系中画出函数y=sinx,y=Asin(?棕x ?渍),y=Asin(?棕x ?渍),y=Asin(?棕x ?渍)的图像。
   让学生观察并进行小组讨论,函数y=Asin(?棕x ?渍)中A、?棕、?渍的取值对图像有什么影响,并尝试归纳出函数y=Asin(?棕x ?渍)与y=sinx的关系;然后,小组交流探讨问题的方法、目标和初步得出的结论,使学生在自主探究,合作交流中获取知识,理解和掌握探究过程中体现的数学思想方法。
   三、定理、推论的探究
   前人的知识对学生来说是全新的,学生应是一个再发现、再创造的过程。教师要引导学生置身于问题情境中,揭示知识背景,从数学家的“纸篓”里寻找探究痕迹,让学生体验数学家们对一个新问题是如何去研究创造的,暴露思维过程,体验探索的真谛。
   如在直线与平面平行的性质定理的教学时,教师可通过设问,引导学生讨论直线与平面平行时,直线与平面内任意一条直线的位置关系,且采用教具演示如正方体上下底面所在的平面,上底面任一条边所在的直线是否都与下底面平行?过上底面一边的平面与下底面相交,交线与此边所在直线平行吗?从而得到线面平行的性质定理,但这定理是要经过严密证明的,因此教师可引导学生从演示教具中探究出证明的思路。
   四、解题思路和结论的探究
   对于一些解题思路或解答过程比较复杂的问题,当它具有一般意义时,可以设计为探究性活动,有些内容可以在习题课上开展。
  如研究含有参数的二次函数性质的习题课,如果只要求证明一些含有参数的二次函数的图像具有某种性质,就带有很大的封闭性,但当把题目设计为结论是开放的形式,就增加了问题的探究性,就可以进行实施探究的训练。
   例:关于 x的二次函数 y = mx2 mx-2(m≠0)当 m取不同的实数时,图像有什么共同特征?单调性呢?
   学生通过实验、比较、小组讨论等形式,发现随着 m 的取值不同,图像的形状有无变化?在坐标系中的位置如何?它们的图像与 y = x2的图像有何关系?单调性与 m 有无关系?
   五、开放性问题的探究
   利用一些开放性数学问题开展探究性活动是一种比较简单的方式,可以作为一种经常性的教学内容。有些题目的条件明确,但要针对条件,写出所有可能的结论;有些题目给出了条件,但是没有明确的结论,需要我们探究并加以证明;有些题目在解完以后,变更条件内容,探求结论的相应变化等。其中一些内涵丰富,探究性强的问题可用于开展探究性活动。
   例:某商店计划投入一笔资金采购一批紧销货,经过市场调查发现,如果月初出售,可获利15%,并可用本和利再投资其它商品,到月末又可获利10%;如果月末出售,可以获利30%,但要付出仓储费用700元。问:根据商店的资金,如何购销获利较多?
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