高中数学自主探究式教学模式理论与实践研究

1、高中数学自主探究式教学形式理论与理论研究摘要我们初步构建了以学生为主体、以老师为主导、以学生自主探究为主线的基于网络环境下的高中数学自主探究式教学形式：“创设情境-提出问题-自主探究-网上协作-网上测试-课堂小结。本项实验研究旨在探究出既合适高中学生身心开展又具时代特征的、将现代信息技术与高中数学课程加以整合的新型高中数学课堂教学形式，以更好地培养学生的数学创新意识、创新精神、创新才能和解决实际问题的才能。关键词：网络环境，整合，自主探究式，理论与理论研究Suaryestrutureandrelyainlynstudenttentatively,Taketeaherastheleadingfa

2、tr,itprbesinttbefrthreadnthebasisfnetrkhighshlatheatisstudyingtypeteahingdennesnfenvirnentnnesnithstudent:Fundthesituatin-Putfrardthequestin-Prbennesn-peratenthenet-Testnthenet-lassrbriefsuary.Theexperientstudyandaiatandprbeandpublishfraharateristifthetie,derninfratintehnlgyandhighshlatheatisne-type

3、highshlatheatislassrinstrutindethatursebine,Inrderttrainthestudentsatheatisinnvativensiusness,initiativespirit,innvativeabilityandabilitytslvepratialprblebetter.KeyrdTheenvirnentfthenetrk,bine,Theprbinginttypennesn,Thetheryandpratiearestudied一、高中数学自主探究式教学形式的研究背景当我们步入21世纪时，世界科学技术正在发生新的重大打破，以信息科学和生命科学

4、为代表的现代科学技术突飞猛进，为世界消费力的开展翻开了广阔前景。根底教育特别是高中教育面临着难得的开展机遇，也面临着严峻挑战。教育部审时度势，根据国家“十五规划提出的根底教育战略目的和根底教育现状，制定了一系列有关政策和措施。教育部陈至立部长指出：“教育部决定，从2001年起用5至10年左右时间在全国中小学根本普及信息技术教育，全面施行校校通工程，以信息化带动教育的现代化，努力实现根底教育跨越式开展。然而，改革开放以来，我国中小学教育教学改革尽管获得了不小的成绩，但是广阔教育工作者普遍反映整个教改并没有获得很大的打破。原因在哪儿呢？我们认为，主要问题在于，这些教改只注重了内容、手段和方法的改革

5、，而无视教学形式的改革。甚至将教学内容的改革、教学手段的改革、教学方法的改革混为一谈。诚然，这些改革确实是很需要的，因为对推动整个教育教学改革有一定的意义。但是在投入大量的人力、物力进展这类改革的同时，却无视了一个更为根本性的改革，这就是教学形式的改革。所谓的教学形式，是在一定教学思想、教育理论的指导下，教学活动诸要素根据一定教学目的、教学内容及学生认识特点，所形成的一种稳定而又简约化的教学构造。也就是按照什么样的教育思想、理论来组织你的教学活动进程，它是教育思想、教学理论、学习理论的集中表达。教学构造的改变必然会触动教育思想、教学观念、教与学的理论等根本性的问题，可见，教学形式的改革是深层次

6、的改革。以凯洛夫的五段教学形式激发动机复习旧课讲授新课运用稳固检查效果为典型代表的传统教学形式，长期以来一直统治着我们各级各类学校。它以老师为中心，由老师通过讲授、板书及教学媒体的辅助，把教学内容传递给学生或者灌输给学生。老师是整个教学过程的主宰，学生那么处于被动承受老师灌输知识的地位。在这样一种构造下，老师是主动的施教者，学生是被动的外部刺激承受者即灌输对象，媒体是辅助老师向学生灌输的工具，教材那么是灌输的内容。不难想象，作为学习过程主体的学生假如在整个教学过程中始终处于比拟被动的地位，肯定难以到达比拟理想的教学效果，更不可能培养出创造型人才，这就是传统的以老师为中心教学构造的最大弊玻1作为

7、“研究型老师，我经过长期的教学理论和教改实验，终于找到了中小学教育教学改革的打破口将现代信息技术与高中数学课程加以整合进展课堂教学形式的改革。二、高中数学自主探究式教学形式的理论构思我们已初步构建了将现代信息技术与高中数学课程加以整合，以培养学生的数学创新意识、创新精神、创新才能和解决实际问题的才能为宗旨，以数学实验为主要教学方法，以学生自我评价为主要评价方式的，以学生为主体、以老师为主导、以学生自主探究为主线的，以建构主义“学与教理论和认知工具理论为主要理论根据的，基于校园网网络环境下的以自主学习为核心的“自主探究式高中数学课堂教学形式：创设情境-提出问题-自主探究-网上协作-网上测试-课堂

8、小结。“高中数学自主探究式教学形式流程图三、高中数学自主探究式教学形式的理论根底高中数学自主探究式教学形式以建构主义“学与教理论、建构主义“学习环境理论、建构主义“认知工具理论为主要理论根据。建构主义“学与教理论强调以学生为中心，要求学生由外部刺激的被动承受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，建构主义的教学理论那么要求老师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者；要求老师应在教学过程中采用全新的教育思想与教学构造(彻底摒弃以老师为中心、强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教育思想与教学构造)、全新的教学方法和全新的教学设计。建构主义“学习环

9、境理论认为，学习者的知识是在一定情境下，借助于别人的帮助，如人与人之间的协作、交流、利用必要的信息等等，通过意义的建构而获得的。理想的学习环境应当包括情境、协作、交流和意义建构四个局部。1情境：学习环境中的情境必须有利于学习者对所学内容的意义建构。在教学设计中，创设有利于学习者建构意义的情境是最重要的环节或方面。(2)协作：应该贯穿于整个学习活动过程中。老师与学生之间，学生与学生之间的协作，对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习进程的自我反应和学习结果的评价以及意义的最终建构都有非常重要的作用。3交流：是协作过程中最根本的方式或环节。比方学习小组成员之间必须通过交流来商讨如何完成规定的

10、学习任务到达意义建构的目的，怎样更多的获得老师或别人的指导和帮助等等。其实，协作学习的过程就是交流的过程，在这个过程中，每个学习者的想法都为整个学习群体所共享。交流对于推进每个学习者的学习进程，是至关重要的手段。4意义建构：是教学过程的最终目的。其建构的意义是指事物的性质、规律以及事物之间的内在联络。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习的内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联络到达较深入的理解。建构主义“认知工具理论认为，学习是以思维为中介的，为了更直接地影响学习进程，应减少一直以来对传递技术的过分关注，而更多地关心在完成不同任务中如何要求学习者思维的技术。

11、认知工具理论就是在这种根底上应运而生的。认知工具是支持、指导、扩展学习者思维过程的心理或计算装置。前者存在于学习者的认知、元认知策略；后者那么是外部的，包括基于计算机的装置和环境；它们都是知识建构的助成工具。以多媒体教学技术和网络技术为核心的现代信息技术成为最理想、最实用的认知工具。2四、高中数学自主探究式教学形式的操作特征以自主学习为核心的高中数学自主探究式教学形式的操作特征如下：1、创设情境：老师通过精心设计教学程序，利用现代教育技术，在数学虚拟实验室中创设与主题相关的、尽可能真实的情境,使学习能在和现实情况根本一致或相类似的情境中发生。学生在实际情境下进展学习，可以激发学生的联想思维，激

12、发学生学习数学的兴趣与好奇心,使学习者能利用自己原有认知构造中的有关经历，去同化和索引当前学习到的新知识，从而在新旧知识之间建立起联络，并赋予新知识以某种意义。2、提出问题：老师通过精心设计教学程序，指导学生通过课题质疑法、因果质疑法、联想质疑法、方法质疑法、比拟质疑法、批判质疑法等方法与学生自我设问、学生之间设问、师生之间设问等方式提出问题，培养学生提出问题的才能，促使学生由过去的机械承受向主动探究开展。3、自主探究：让学生在老师指导下独立探究。先由老师启发引导(例如演示或介绍理解类似概念的过程)，然后让学生自己去分析；探究过程中老师要适时提示，帮助学生沿概念框架逐步攀升。它有独立发现法、归

13、纳类比法、打破定式法、创造操作法等方法。学生始终处于主动探究、主动考虑、主动建构意义的认知主体位置，但是又离不开老师事先所作的、精心的教学设计和在协作学习过程中画龙点睛的引导;老师在整个教学过程中说的话很少，但是对学生建构意义的帮助却很大，充分表达了老师指导作用与学生主体作用的结合。4、网上协作：老师指导学生在个人自主探究的根底上进展小组协商、交流、讨论即协作学习，进一步完善和深化对主题的意义建构，并通过不同观点的交锋，补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解。通过这种合作和沟通，学生可以看到问题的不同侧面和解决途径，从而对知识产生新的洞察。老师在指导学生进展“协作学习时，必须注意处理与“自主

14、学习的关系，把学生的“自主学习放在第一位，“协作学习在“自主学习根底之上进展老师指导进展。5、网上测试：学生在老师指导下，运用新一代高中数学网上测试和评估软件系统进展以学生自我评价为主的多种形式的高中数学学习效果的评价。我们集设计、修订、常模制作等网上测试和评估所需根本功能于一体，充分利用多媒体与网络技术、数据库管理技术、面向对象程序设计方法等技术手段来辅助系统的实现，使系统真正成为辅助网上测试和评估的有力工具。为了使低分数段的学生有成功感，高分段的学生有鼓励作用，我们将测试题设计为四个层次：第一层次为达标级，按教学大纲要求设计；第二层次为进步级，在达标级根底上增加了分析层面的学习和变式练习；

15、第三层次为优胜级，增加了新旧知识联络的综合层次练习；第四层次为欣赏级，提供与学习内容有关的高考试题和数学竞赛试题分析与解答。6、课堂小结：或由学生做或老师做或师生共同做，或由学生写成小论文的形式来完成。必要时可以举行论文辩论：各小组推荐一人和老师组成“专家评议组，由组长抽签决定辩论的顺序，各小组在辩论前，将小论文上传到效劳器中指定位置。辩论时，先由辩论者在规定的时间内介绍本组的工作包括如何选题、解决问题的根本思路、如何克制困难、如何合作等，再由辩论者答复“专家老师或学生等或听众就其工作的提问。由“专家评议组进展评比，分为“一等奖、“二等奖、“三等奖、“成功参与奖等四个层次进展奖励。转贴于论文联

16、盟.ll.五、高中数学自主探究式教学形式的施行环境虚拟实验室目前，我们初步构建了高中数学自主探究式教学形式的施行环境高中数学虚拟实验室，它由硬件、软件、潜件三局部组成。1、硬件：我校校园网配有思科交换机、浪潮效劳器、长城客户机、千兆主干100到桌面等硬件设施，并将多间多媒体教室演播式多媒体教室配有高配置电脑、投影仪、录像机、高性能DVD机、无线话筒、电子教鞭等;交互式多媒体计算机机房配有效劳器、老师机、学活力的局域网，安装了inshl交互教学系统、电子阅览室等连为一体。2、软件：我们在校园网络中配置以下应用软件系统：网络光盘资源共享系统、网络视频点播VD系统、Internet资源共享系统、视频

17、播送系统、屏幕播送系统、师生网络学习与创作的编辑系统、新一代高中数学教学软件系统、新一代高中数学网上测试和评估软件系统。我们开发的“新一代高中数学教学软件系统-各种类型积件库和积件组合平台，它由以下几局部组成：按照与当前高中数学课堂教学的亲密程度，将高中数学教学素材资源库分为最常用库、次常用库和扩展库三类，并配合方便、快捷、自动、智能的光盘和网络检索方法。建立短小精悍、符合积件组合平台要求的接口式的“高中数学微教学单元库。建立高中数学虚拟积件资源库，供广阔老师直接调用该教学资源网上的素材用于课堂教学。将各种资料的呈现方式进展归纳分类，设计成供老师容易调用与赋值的图标，形成“高中数学教学资料呈现

18、方式库。组建“高中数学教与学策略库。将不同的策略方式设计成可填充重组的框架，以简单明了的图标表示，让老师在教学中根据需要将不同的素材、微教学单元与不同的资料呈现方式和教学策略方式相结合，以产生“组合爆炸式的效果，适应于各种教学情况；让学生在学习中根据自己需要将不同素材、微教学单元与不同的资料呈现方式和学习策略方式相结合，更好地发挥学生的自主性与主观能动性，进展积极的探究和认知学习。组建“工具软件库安装了方正奥思、Authrare、irsftPerPint等工具软件与几何画板、数学实验室、athad等数学实验工具软件。组建类似于“傻瓜照相机的特别合适于课堂教学使用的积件平台高中数学积件组合平台。

19、该平台的软件的根本特点是：(a)无需程序设计。(b)方便地组合积件库与各类多媒体和网上资源。()面向全体高中数学老师和高中学生，易学易用。我们开发的“新一代高中数学网上测试和评估软件系统由以下几局部组成：(1)测验试卷的生成工具测验试卷的生成工具有随机出题功能，可以为每个学消费生不同的试卷，以防作弊。(2)测试过程的控制系统系统主要完成对网上测试过程的控制，如在需要时锁定系统，不允许学生进展与测试无关的阅读，控制测试时间，到时自动交卷等。(3)自动修改即时反应功能系统对测验提供了“自动修改即时反应功能，还可以根据学生的答案提供个性化的反应内容。系统允许老师通过对一些问题加权，进一步控制测试环境

20、。(4)自动记分系统与智能系统系统还提供自动记分系统，在学生作完测验系统自动判分之后，自动将成绩登录，进一步系统还可以自动提供反应信息，自动建议学生下一步的学习内容；再比方提供邮件分类系统，对发到老师课程邮箱的信件进展分类，自动区分哪些是学生递交的作业，记录学生递交的时间是否及时，再进一步提供智能系统，自动分析邮件内容，进展归类，或自动解答或提供应老师统一解答。(5)测试结果分析工具系统根据每道题中的知识点和学生的答题情况，对详细学生给出诊断，对下一步学习提出建议。该系统还可以根据考试测验的统计数据，运用教育评估理论分析题目的质量，如区分度、难度等。3、潜件：我们重视对研究人员和实验班学生的培

21、训。研究人员以自学为主，采取专题培训、讲座、讨论和外出参加培训等多种方式，学习现代教育理论特别是建构主义“学与教理论、建构主义“学习环境理论、建构主义认知工具理论，更新教学观念和思想，掌握教育实验研究方法；学习现代信息技术，掌握多媒体与网络教学方法和多媒体与网络教学软件开发方法。实验班学生由课题组成员和计算机老师共同进展培训，计算机老师负责培训学生电脑根本操作与输入法，我们负责培训学生几何画板、数学实验室等数学实验工具软件的使用。六、基于网络环境下高中数学“创设情境的策略数学本身就是一门与生活联络比拟严密的学科，不同的是，学生所要学习的知识是人类几千年来积累的间接经历，它具有较高的抽象性，要使

22、他们理解性地承受、消化，仅凭目前课堂上老师的口耳授受是不可能的。这就迫使老师改变教学观念，探究教学技巧。本人运用现代信息技术从以下几方面创设高中数学教学情境。1、创设真实情境，激发学生学习数学的兴趣与好奇心建构主义学习理论强调创设真实情境，把创设情境看作是“意义建构的必要前提，并作为教学设计的最重要内容之一。而多媒体技术正好是创设真实情境的最有效工具，假如再与仿真技术相结合，那么更能产生身临其境的逼真效果。老师利用以多媒体技术与网络技术为核心的现代教育技术创设与主题相关的、尽可能真实的情境,使学习能在和现实情况根本一致或相类似的情境中发生。例如笔者在上“立体几何导言课时，利用多媒体电脑展示“让

23、所有立体几何图形都动起来课件。学生在实际情境下进展学习，可以激发学生的联想思维，激发学生学习立体几何的兴趣与好奇心,有效地降低学生对立体几何的恐惧感。学习者能利用自己原有认知构造中有关经历，去同化和索引当前学习到的新知识，从而在新旧知识之间建立起联络，并赋予新知识以某种意义。2、创设质疑情境，变“机械承受为“主动探究“学起于思，思源于疑。学生有了疑问才会去进一步考虑问题，才会有所开展，有所创造，苏霍姆林斯基曾说：“人的心灵深处，总有一种把自己当作发现者、研究者、探究者固有需要，而传统教学中，学生少主动参与，多被动承受；少自我意识，多依附性。学生被束缚在老师、教材、课堂的圈子中，不敢越雷池半步，其创造性个性受到压抑和扼制。因此，在教学中我们提出：学生是教学的主人，教是为学生的学效劳的。应鼓励学生自主质疑，去发现问题，大胆发问。创设质疑情境，让学生由机械承受向主动探究开展，有利于开展学生的创造个性。例如笔者在上高二数学“正方体截面课时，学生通过网络访问老师放置在效劳器上的“正方体截面课件，积极参与活动，继而提出探究性问题