目前教师都有意识地进行探究式教学,但效果迥异,最大的原因在于不能选择适切的探究策略.所谓适切,就是要针对教学内容、针对学生实际,采用相应的探究方法.总的原则是要考虑学生的发展,要有利于提升学生的学科素养,要更多地从有利于促进“学”的角度去设计教学,而不是一味地考虑如何便于教.笔者结合教学实践,总结了四大类的探究策略:整体类比法、归纳推理法、演绎推理法、变式递进法.下面结合课例来阐述具体方法以及它的适切性. 一、整体类比法 整体类比法一般适合前后内容相似或相近的教学.如指数函数与对数函数,等差数列与等比数列,椭圆与双曲线等,学完前一节的内容,进入下节学习时,可以引导学生类比上一节课,自行尝试探究,交流展示,教师引导提升总结.这样的方式有利于学生抓住问题本质,也能学会运用类比来研究数学问题,遇到相关联的内容时,教师大多都能采纳这样的教学方式. 笔者曾大胆尝试做了章与章之间的类比探究教学.在开设空间向量章首课时,让学生先回顾平面向量所学的知识和研究方法,由此类比联想空间向量可以研究哪些内容,思考哪些定理可以从平面拓展到空间. 教学中,学生较好地把许多知识要点作了类比推广,但纠结于平面向量基本定理如何向空间推广,教师启发学生思考:平面向量基本定理的本质是什么?一番研究探讨之后,学生尝试着把该定理向空间作推广.教师追问:这样的推广正确吗?逼迫学生深入思考.由此,掀起了又一波探究学习的热潮,而随后的学生展示与争辩让课堂精彩纷呈. 应该说,章与章之间的整体类比探究,既打破了常规教学,更让我们欣赏到了学生不一样的精彩.这其中,学生不仅习得了知识和方法,更大力提升了他们的学科素养. 二、归纳推理法 此处的归纳往往指不完全归纳,即对于研究一般性的结论比较困难的数学问题,不妨从特殊情形入手,等寻求到了有效解决策略后,再去尝试推广.一般适合研究蕴含规律性的数学问题.数列中的一些公式、性质等适合用此法来研究.如等差数列的通项公式,等比数列的求和公式等,从特殊项去探寻规律,进而猜测一般性的结论,最后辅以严格论证. 下面以等比数列求和公式为例,来阐述如何应用归纳推理法. 首先回顾分析等差数列求和公式,其前n项和与哪几个量有关,从而可类比得出等比数列求和公式应该也与首项、公比、项数或末项有关.那么如何探寻这个关系式呢? 学生尝试探究,发现等差数列的倒序相加法在此失效,但剖析等差数列求和公式,可发现其蕴含的普遍性,即对n的任何取值均成立,暗示着要探寻等比数列求和公式,不妨从特殊项入手去探寻研究. 一番探究后,学生列出了如下一串等式:
面对这一串等式,大家认同其有规律,但要成为公式,必须要简化,如何简化亟待研究. 学生探究一番后没有头绪,于是教师提醒到:大家以往几乎没有接触过把一长串和简化成几项的形式,但大家一定尝试过把一个多项式变成两个多项式的积,这种方法称之为什么? 教师话音刚落,就有学生联想到是因式分解,而现在是要把任意多项转化成少数项,那如何实施呢? 顺着这一思路,学生探究发现对于
,两个等式,两边同乘以1-q,就可以逆向利用平方差和立方差公式,把右边多项和转化成为两项差的形式. 但对于后续的等式,尤其是
,学生不敢妄下结论,因为之前没有学过n次多项式的因式分解,但教师鼓励学生去尝试展开计算.
规律终于呈现,学生自是非常高兴.而这样的一个演绎探究过程,虽一波三折,但顺应了学生的思维发展,教师只在关键处点拨启发,使得探究真正地发生. 三、演绎推理法 为了研究一个相对复杂的性质或定理,先从它的外延入手、层层演绎递进,最后触及其核心.运用好演绎推理首先要理清研究内容的本质,弄清学生学习该内容存在的难点或混淆点,然后在此基础上再设计具有导引性的问题串,最后揭示其本质.下面以直线的斜率为例来阐述. 苏教版必修2对于直线斜率有这样一段描述: 楼梯或路面的倾斜程度可以用坡度来刻画,那么可以用类似的方法来刻画直线的倾斜程度,由此就可以得出斜率的坐标公式. 显然,教材省略了得到公式的演绎推理过程,教师如果不加引导探究,学生只能是依葫芦画瓢,知其然而不知其所以然.但这一过程是教学难点,在关于这节课的许多公开教学中,教师也想让学生通过探究得到公式,但往往浅尝辄止.在给出坡度公式之后,让学生去凭空猜想,若学生猜不出,就直接告知;若能猜出,不去进一步追问缘由.这样的探究只能流于形式.