【基于数学核心素养培养的中学探究式教学分析10000字】

基于数学核心素养培养的中学探究式教学研究绪论1.1研究背景以教师为中心，采取“一刀切”的方式培养学生，是一种传统的教育模式。学生被动接受教学内容。这严重影响了学生的主观能动性，也制约了他们个性品质和创造能力的培养和发展。对学生学习积极性的负面影响不容忽视。因此，建立新的教学模式也是新时代教育发展的迫切需要。因此，探究式教学应运而生。探究式教学要求学生在学习过程中根据教师的正确指导，积极探索和解决问题，形成一套适合自己的学习方法，如：促进学生的学习效率和创新能力，提高学生的综合能力和实践能力。随着新课程改革的全面推进，素质教育在全国范围内展开，其重点是培养学生的创新精神和实践能力。《中学数学新课程标准》[[]王树林.探究性学习与常态教学的融合之道——浅谈初中数学教学的有效途径［J］.读与写（教育教学刊），2018，15（7）.][]王树林.探究性学习与常态教学的融合之道——浅谈初中数学教学的有效途径［J］.读与写（教育教学刊），2018，15（7）.在此背景下，《普通中学数学课程标准》（2017年版）明确了核心学科素养的内涵，对初中教师的教学提出新的要求，要求改变简单的知识点灌输，改变过分依赖模仿记忆的传统教学方式，增加教学过程中学生的理解、感悟的过程，要求教师在教学设计实践中，根据不同学生学段特点和学习兴趣，以培养学生核心素养为中心，有效地运用数学思想和方法，提供探索数学新知的途径。1.2研究目的与意义本文旨在以现代教育理论为指导，改革目前以传授和灌输为特征的课堂教学模式，构建一种能充分体现学生主体性的“自主探究”教学模式，以作为学习主体的学生为重点。通过现代教育理论的应用，可以优化数学课堂教学结构，优化学生的学习过程，引导学生积极参与课堂教学活动，积极探索新知识，促进学生全面而主动的发展。本文的研究意义在于数学探究式教学模式是新课程标准所倡导的重要教学方式，是中学数学课堂教学的典型和基本的教学模式，探究式教学对培养学生的探究能力，对提升思维能力等综合素质具有重要的价值。在当前以数学核心素养培养为课堂教学导向的新形势下，研究探究式教学呈现哪些新的特点，为中学教师教学提供有益的参考，既具有理论的价值又有实践的意义。1.3研究内容本文主要以初中数学“弧长与扇形面积”教学为例,从教学目标、情景导入、探究活动、问题创设、教学互动等方面，研究了初中数学探究式教学的方法，以提高学生的数学能力。1.4研究思路与方法本文采取的研究方法主要有文献分析法，案例分析法。通过调查和资料分析了解了中学数学核心素养培养的探究式教学模式的研究现状；通过分析文献对探究式教学模式的理论依据进行了全面、系统的梳理；通过研究探究式教学的一般模式探讨了在核心素养培养下，中学数学教学探究式教学模式的基本程序，在此基础上进行了个别案例分析，比较客观的提出了具有建设性的建议和反思，为本课題研究提供借鉴，为创新性研究莫定基础，为课题提供理论依据和研究方法。2概念界定2.1核心素养核心素养是指学生为适应终身发展和社会发展的需要而应具备的基本品格和关键能力。它强调个人修养、社会关怀和家国情怀，更注重自主发展、合作参与和创新实践[[][]崔艳有.初中数学教学研究与思考［J］.中国科教创新导刊，2013（36）.2.2探究式教学人民教育出版社课程与教材研究所研究员柴西琴认为，“探究教学本质上是将科学领域的探究引入课堂，让学生通过类似于科学家的探究过程，理解科学概念和科学探究的本质，培养其科学探究能力的一种特殊教学方式”[[]赵海.数学教学中如何培养学生自主探究的能力［J］.数学教学与研究，2009.]。西南师范大学教育科学研究所教授金毓乐认为，探究教学是一种模拟的科研活动，具体包括两个相互联系的方面；一是有以学生为中心的探究学习环境；第二，教师为学生提供必要的帮助和指导，让学生在探究中有明确的方向。山西省教育科学研究所研究员张崇山认为，“所谓探究式课堂教学，就是探究式教学。具体来说，是指在教师的启发下，以学生的自主学习和合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围的世界及其实际生活为参照对象，为学生提供充分而自由的表达、质疑、探究和讨论问题的机会，使学生通过个体、小组和集体的尝试，将所学知识应用于解决实际问题的教学过程。”[[]赵海.数学教学中如何培养学生自主探究的能力［J］.数学教学与研究，2009.[]杨光丰.如何构建初中数学研究性学习模式［J］.好家长，2016.2.3数学探究式教学数学探究教学是指数学探究教学。尤其是在老师的鼓励下，学生的主体性得到了充分的改变和提升[[][]沈良.试论“知识·探究·思维”路径下学生核心素养的培养[J].数学通报,2017(10).3基于核心素养的初中数学探究式教学研究3.1基于核心素养的初中数学探究式教学研究3.1.1基于核心素养的探究式教学特点（1）教学结果的创新性高在探究教学过程中，教学的主体是学生。学生通过自己的探究获得知识。这就需要教师培养学生的发散思维，培养学生面对同一问题时解决不同问题的能力。同时，教师要进一步引导学生从不同方面提出新问题，在掌握知识后掌握新问题。这也是对已经掌握的问题的拓展、巩固和拓展。（2）教学趣味性高式教学不同于传统的教学模式。它基于面向问题的扩展。同时，教师要引导学生进行自主调查，根据学生的心理特点制定教学计划。受年龄等因素影响，中学生的耐力和注意力相对欠缺。这就要求教师在引导学生探究问题时，设计出适合学生思维模式的有趣的教学方法。激发学生的探究兴趣，让学生在愉快的学习氛围中完成教学活动。（3）教学过程中协作性高探究教学的过程是在教师正确指导下与学生交流合作的过程。在探索的过程中，这种方法有取长补短的优点，可以充分发挥每个学生的力量和能力，使学习事半功倍。这不仅增加了教师和学生之间的沟通和交流，也使教师更好地了解学生的学习情况，增加了学生之间的互动和合作。它提高了学生的自主学习能力，增强了学生的学习能力、合作意识和集体凝聚力。3.1.2基于核心素养的探究式教学案例分析（1）案例简介本文以初中《弧长与扇形面积》为例，探索启发探究数学课堂有效设计的具体方法，大致内容如下：（图3-1）（一）观察概括，概念探析1、展示一组实物图片，引出扇形（1）定义弧（2）定义扇形2、根据概念，判断扇形；加深对扇形的认识（二）探索弧长公式回顾扇形的面积的推导过程，充分利用“扇形是所在圆的一部分”这样一个部分与整体的关系，类比一下，推导弧长公式能否也这样进行呢？（小组协作）类比推得：半径为r，圆心角为n°的弧长：（三）探索扇形面积公式1、通过观看几何画板动画，探索扇形面积与哪些量有关？2、从特殊到一般，探索扇形面积公式：半径为r，圆心角为n°的扇形的面积为：3、引导学生理解扇形面积公式。（四）深入探索扇形面积公式II1、对比，探索扇形面积公式IIS扇形=化曲为直、无限逼近，再探扇形面积公式II再通过观看几何画板的切割扇形拼为矩形，即化曲为直、无限逼近来探索扇形面积公式2，进一步渗透化“曲为直、无限逼近”的数学思想。图3—1《扇形面积与弧长》教学设计（2）案例分析通过这个案例，我们可以比较系统的来分析探究式教学模式在初中数学教学中的应用。这堂课的总体教学思路是：让学生理解和学会根据概念，判断扇形；加深对扇形的认识。考虑到学生对扇形的知识已经熟练掌握，对弧长与扇形面积之间的知识也有了初步的认识，因此运用了探究式的教学模式来完成本课教学。这堂课分为教师创设情景、学生自主探究、小组讨论练习和教师总结评价四部分，完全是按照探究式模式的操作程序进行，我们可以从这四部分来分析探究式教学模式的优点。其一，情景创设激发了学生的学习和求知的兴趣。在这堂课中，教师采用的情景导入是从学生身边的实际生活入手，以学校附近的家电商场中弧长与扇形面积的物品为切入点，这可以很好的激发学生的学习兴趣，将学生的思维巧妙的引入到数学课堂之中。由此可见，探究式教学模式通过情景的创设，可以很好的调动学生积极的投入到数学学习中，这比传统教学模式中的教师简单枯燥的灌输知识，更加有趣和生动。这是探究式教学模式的优点之一。其二，小组讨论学生自主寻找问题答案，凸显学生的主体性，激活学生创新思维。在教学过程中，教师让学生组成小组讨论数之间如何比较大小，将课堂交给学生，让学生通过交流和探讨寻找问题的答案，这样做可以让每一个学生更好的参与到学习的过程中来，成为学习的主体。一方面培养了学生的主体意识，另一方面也激活了学生的思维，学生不再是知识的被动接受者，而是转变成为知识的探求者。探究式教学模式一改传统教学模式中的教师主体、学生客体的角色定位，在教学中淡化教师痕迹，突出学生自主性，使教学不再是一言堂，教学变得更加丰富和立体。这是探究式教学模式的另一个优点。其三，创新应用练习，让学生不仅学会知识，更要学会运用所学知识。在学生找出“弧长与扇形面积”的规律之后，教师适时引导，做了一些扩展练习来巩固学生的所学知识，这其中最为重要的就是教师所制定的发展练习。教师通过让学生帮助自己选商品这件小事，不仅让学生复习了前面所学的知识，而且也引导学生学会在实际生活中如何运用自己所学到的知识。不再是简单的课后练习，而是创新知识应用，这也是探究式教学模式的优点。这样的创新练习可以真正的提高学生的思维创新能力和实践应用能力。其四，教师及时总结，激励学生，给予学生肯定，增强了学生学习的信心和动力。在教学的结尾，教师对学生的表现及时给予充分的肯定，同时对整堂课的教学内容进行总结，巩固学生所学知识。这样做既让学生懂得了学习的重要性，也让学生有了充足的信心和动力继续学习。这是探究式教学模式对于传统教学模式的一个有力改革。（3）数学探究实践中教师的优化策略第一，更新教学观念。它是教学过程的实施者和解释者。通过教师教学的具体实施，使课程更好地被学生接受和体验。教师要认真学习，深刻理解“新课标”，改变不良习惯。教学思路适应新的教学要求，明确新的教学思路。它把以前以教师为主体的“教”变成了现在以学生为主体的学，教学过程就是师生互动。为了引领以学生为中心的思想和实践，师生关系应该是相互尊重、平等进步、民主和谐的。第二，因地制宜，因材施教。在教学过程中，教师可以采取灵活的教学方法。不同层次的教学内容，不同能力的学生，不同的教学条件，可以采用不同的教学方法，培养和提高学生各方面的能力，提高教学效率。首先，针对学生的差异。在教学中，我们发现有些孩子口头表达能力强，但实际操作能力差。有的孩子做作业很用心，但是思维能力弱。心理学研究表明，人的智力结构是不一样的。有的人擅长形象思维，有的人擅长逻辑推理，有的人思维能力发展缓慢.因此，在教学中关注学生全面发展的同时，也要充分关注学生的差异及其个体成长。其次，针对难的内容。每本教材中，总体情况都不一样。在教材简单的情况下，学习可以是主体，教师可以引导学生充分发掘自身潜力，培养学生自主学习能力。比如7、8年级的教材里，会有计算教学和形式教学。教计算比找常规教学容易。那么我们就可以直接教学生自学，让他们直接去探索计算、交换、报表的方法。但要引导学生循序渐进地寻找规律，这样可能会导致学生无从下手。最后，根据不同的环境。在不同的地区，学校的教学条件不一样，甚至差别很大，尤其是城市和农村。县级学校有多媒体，电脑，视频，投影等教学设备，农村中学没有多媒体，投影不好。面对不同的教学条件，教师可以采取不同的教学方法。有条件的学校老师要尽可能利用多种渠道传播知识。在条件较差的学校，教师不应该消极被动，而应该积极尝试，尽可能创造条件。第三，建立评价机制。建立合理的评价体系，不仅要关注学生的学业成绩，还要发现和培养学生多方面的潜能。因此，评价内容要多样化，评价方法也要多样化。评价内容的多样化不仅指评价结果，还包括对学生探索精神和立场、探索方法能力的评价和评价行为的多样化，主要指两个方面：一是自评评价小组；通过绝对评价和相对评价、定性评价和定量评价、静态评价和动态评价、各评价主体的相互评价、教师评价和评价进行评价。（4）数学探究实践中学生的优化策略第一，激发学习兴趣，培养探究意识。兴趣是鼓励的源泉。兴趣可以促进学生的思考和探索。大量科学事实表明，强烈的探索意识来源于对科学永恒的好奇和热爱。因此，在教学中，重点是培养学生的学习兴趣，让学生对数学学习产生浓厚的兴趣，同时培养学生的探究意识。第二，指导学习方法。因此，在探究式教学中，不仅要帮助学生“学会学习”，还要教会他们如何学习：一、学会观察。数学观察能力强的人，善于发现图形特征、数量关系与数学知识之间的关系，并得出结论。因此，在教学中，既要激发学生的观察兴趣，又要培养学生的观察观念。更重要的是，学生学习科学的观察方法；其次，学会思考。孔子云“学而不思则罔，思而不学则殆。”我们的学生只是忙着解决问题，应付考试。他们无法独立思考，发现问题，改进问题，详细思考问题。普朗克说，“思考可以形成一座桥梁，引领我们走向新的知识。”牛顿说：“如果我对世界有所贡献，那不是因为别的，而是因为我努力而持久的思考。”思考和探索新知识的重要性毋庸置疑。在学习数学的过程中，引导学生学会思考，提高思维能力是非常重要的。最后，学会提问。是问题数学的重点，数学创新也来源于数学问题。随着问题意识的增强，学生将产生解决问题的强烈内部动机，并积极调动自己的洞察力、注意力、想象力和思维能力等。从而培养学生的探究能力。3.2中学探究教学案例设计的要点3.2.1明确“知识学习+实践”教学目标笔者根据人教版《扇形面积与弧长》这一节内容中[[]刘海涛.初中数学探究式教学的实践与思考[J].教学与管理，2013(13).]，主要教学设计就转变成围绕“学生怎么自我探索得到面积公式”的教学理念；本节课的教学目标设计为：在扇形面积公式的基础上，自主类比探索弧长公式，掌握弧长公式并能正确运用公式进行计算，体验“从特殊到一般”研究问题的方法，学会“类比”“[]刘海涛.初中数学探究式教学的实践与思考[J].教学与管理，2013(13).3.2.2结合生活实际合理引入问题情境本节课是几何图形的认知，是抽象化的数学概念，合理准确的“转化”会降低学习难度，增强学生的兴趣。本节课从学生对实际物体的基本认知出发，抽象出数学图形，达成“实物抽象化为数学”的目的，保证学生的兴趣，培养学生学习数学的基本方法和思想意识[[]王明明.初中数学探究式教学价值再思考[J].数学教学通讯，2019（05）：62-63.]。在引出“[]王明明.初中数学探究式教学价值再思考[J].数学教学通讯，2019（05）：62-63.3.2.3通过新旧知识的对比透析知识本质探究数学概念的生成过程，需要教师由旧知识引导向新知识，从而了解不同知识点的关联性，从而在原有的知识体系中准确建构。扇形问题的研究，其基础就是圆，让学生能够把握住扇形与圆关系的本质，就可以探究出扇形的概念等问题。扇形与圆面、弧与圆周的联系（图1-2），得出定义，把握不同概念彼此间内在的联系，渗透“从已知建构未知”基本方法。这类必要的引导设计对于几何概念课是常用的设计策略。3.2.4扩展探究性活动深化教学方法该部分教学是通过提出弧长与扇形面积如何计算的问题，按照从特殊到一般的数学思想，设计分析推进的过程，从而猜想、归纳、概括公式。教学设计中：通过填表顺序（图1-3），引导学生思维的方法最先呈现的是空白表格当中半圆的情况，然后是四分之一的圆和四分之三的圆，然后是圆心角为60°的扇形和30°的扇形面积，让学生独立寻找规律，最后猜想1°扇形面积，最终推广如何计算当圆心角为n°时，扇形面积公式。图1-3从特殊到一般扇形面积归纳图类比扇形面积公式，学生可以独立实现“自我探究得到弧长的计算公式”，这个教学设计的过程，让学生能够根据内化到心，建构到已有知识体系中的数学思想，顺利地归纳出弧长的计算公式。本节课的难点就在于对扇形面积公式与弧长公式数量关系的探究；这里渗透的思想和方法是学生进入初中后，第一次明确提出的，直观形象接触到“化曲为直”“无限逼近”的思想。图1-4扇形面积归纳推导图通过图（图1-4）中的方法渗透两个基本思想：1、当扇形被切割的圆心角越来越小时，则小扇形的弧长也会由曲线无限逼近直线；2、当扇形被分割的小扇形圆心角足够小时，则两个齿状的拼接图形就会更加趋向长方形，弧长相当于长方形的长，半径趋近于长方形的宽，由此可以类比记忆扇形面积的第二种计算公式，与长方形计算公式的类比，从而体会数学中的“化曲为直”“无限逼近”的数学方法。3.2.5巧妙提出问题引导学生独立思考启导探究式教学要求老师擅长提出问题来引导学生思考，老师可以从以下几个方面提出问题：引导性语言设计1：“同学们观看几何动画时，是否发现扇形面积与哪些量有关？！”这个问题有效地引导学生关注不同物理量之间相互依存的变化性，提醒同学们关注对象，寻找规律。引导性语言2：“弧长公式与扇形面积公式形式上很像，那么他们之间有没有一定的数量关系呢？！”这个问题的引导，直接让同学们注意到弧长公式和扇形面积公式之间，从形式上的相似，应该有更进一步的数量上的相关，从而开展探究。引导语言3：“回顾扇形的面积推导过程，充分利用了“扇形是所在圆的一部分”这样一个部分与整体的关系。”此时的提问，体现两点引导，一是直接传递了数学思想和数学方法，提醒学生刚才的探究过程就是从特殊到一般，部分到整体；二是提醒学生后续的研究可以采用类比的方法，模仿扇形面积生成的过程，用同样的方法，展开弧长公式的探究。3.2.6运用小组师生互动探索新知数学知识、技能、方法和思想是通过教学活动的开展让学生感悟和建构，并通过学生教学活动培养和渗透相关的数学学科素养。例如：在探索弧长公式时，让同学们充分发挥生生互动、小组合作的活动模式，展开充分的类比讨论、动手探究如何得到弧长公式；同学间小组的谈论，思维的碰撞，会在模仿中形成新知、在差异审视中，掌握本质。弧长公式的得出，采用小组互助的形式，这样的活动设计也有效地保护每一位同学的思维独立，让同学的思考得到不断反复的碰撞，从而自主生成掌握探索新知的方法，生成新知。3.3初中数学教学的问题3.3.1教学目标把握不准，课堂教学形式化在新的数学教学体系改革下，部分数学教师对教学目标的把握不够准确，导致实际教学过程中教学内容与教学目标出现偏差。部分教师存在教学形式化的现象[[][]宋卫东,方厚石.数学探究贵在发现性探索[J].数学通报,2018(1).3.3.2采用填鸭式教学，教学方法落后虽然义务教育已经实施了素质教育，但考试依然在各大中中学盛行，在教学过程中，为了应付考试，只教考试要考的东西。虽然教育主管部门一再主张放宽教育限制，减轻学生负担，但应试教学仍然很受欢迎。由于中考的影响，很多教师在教学中仍然注重知识和话题的讲解。在课堂上，无论学生基础如何理解与否，数学教师在短时间内完成知识点，以“满堂灌”的形式，然后做大量的练习[[][]王兆群.初中数学探究式教学策略研究[J].中学数学初中版，2020（1）：88-89，91.3.3.3学生实践不够，缺乏思维拓展与创新目前，许多初中数学教学中对学生数学素养的培养只停留在理论层面，没有真正运用到课堂教学中，没有运用到实践中来，尽管学校在培养学生的基本素质方面投入了大量的精力，但仍然过于注重教学进度，忽视了学生基本素质的长期培养，初中数学教学的目标不仅仅是巩固和提高学生的基本素质，同时也要发展学生的数学思维，使学生能够掌握如何运用数学知识和方法解决数学问题。然而在教学实践中，一些教师忽视了知识与生活的关系，没有发挥出符合新时代教学的创新思维，在课堂上缺乏衔接，教学方法和教学理念相对保守，课堂教学形式单一，仍采用传统的填鸭式教学方法。在固有的教学模式中，不能联系到相关的知识内容，数学教学观念得不到体现。有的教师虽然有时使用新的教学工具进行多样化的教学，活跃的教学氛围，但没有及时沟通和理解学生的感受，没有引导学生的思维思路，从长远来看，这会导致学生求知欲的下降，影响他们的创新思维，导致创新思维和知识能力的缺乏。4结论通过案例分析，真正体现核心素养培养的课堂教学要求，体现以学生为本，教师为导的现代设计，通过教学目标、情景导入、概念界定、探究活动、问题创设、教学互动等多环节的结合，更加关注知识生成的过程性教学设计，注重活动方式的有效组合。通过本课程的设计和教学，不仅帮助学生相互学习，而且促进了学生的独立思考，促使学生建立新知识，积累经验，教学效果理想，学生成绩有了很大提高。总之，在探究教学的应用中，学生要做学习的主人，培养他们的创新能力、实践能力和独立思考能力。同时也要认识到，学生也是教育的主动主体。在教学过程中，学生应充分发挥自己的能力，积极发现和解决问题。根据学生个体的实际情况，制定适合学生能力的问题，让学生在探究的过程中探索和引导形成自己的学习方法和理论，注重培养学生的发散思维和创新学习能力。在帮助学生发现问题时、发现问题、解决问题的过程中，不断提高学生的综合素质。除此之外，本次课堂教学设计取得了一定的成绩，提高了学生的学习，要进一步提高学生数学学习能力，对数学有效性课堂教学设计的策略研究还应关注三点：1）教师自我教育观念的转变和提升，