时间:2023-04-01 10:05:23
导语:在学术研究论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词:医学科研;论文署名;规范管理
近年来,由于学术竞争的激烈和职称评审体制等原因,出现了作者署名随意、署名滥用、挂名等种种不规范现象,由此带来一系列学术道德问题、法律纠纷以及科研管理问题[1]。本文就温州医科大学附属第二医院日常科研管理过程中发现的医学论文署名不规范的表现做一总结,分析产生的原因,并提出解决对策。
1论文署名不规范的表现
1.1论文仅单作者署名,但事实上该类论文并非是综述,系统评价,而为临床研究的总结,是临床科室成员多人参与,为团队的共同成果,而该作者仅仅是将该临床研究进行了总结、数据分析,仅为论文的撰写者。1.2论文中通讯作者学历和职称明显低于第一作者和其他合著者,且以往没有任何科研成果;通讯作者与所的学术专业完全不一致;通讯作者在作者排序中不在最后位,等等。可见作者不重视甚至不了解通讯作者署名的原则和要求。通讯作者署名是对论文负主要责任的作者,一般排名在所有作者的最后[2]。通讯作者要熟悉课题设计,掌握数据材料,参与论文撰写,能够全面处理稿件中的一切,对论文的真实性、可靠性、科学性等均负有全责[3]。1.3论文中的合作署名不规范。随着学科的交叉和融合,科研合作日益增强的情况下,来自不同学科领域的研究者之间的合作也越来越频繁,因此,共同署名的文章越来越多。但是在合作署名的论文中有些是上下级,有些是同学,有些是夫妻,有些是朋友等,而这类论文“真正的作者”无法辨识。1.4研究生论文署名不当情况。研究生在导师的指导下,利用我院的科研条件、课题组甚至科研经费完成实验,撰写研究论文,毕业后到另一家单位工作,将该毕业论文投稿时却只标注其工作单位,不仅没有导师的署名,也没有我们医院的署名,甚至有好多从未参与过该课题研究的无关人员的署名。1.5进修生论文署名的不规范,包括来我院进修和外出进修人员发表的论文。如来我院进修人员,利用我院的仪器设备、临床病例资料甚至经费开展科研活动,撰写好的论文投稿时仅将我院标注为第二单位,甚至只署名其原来工作单位。而我院外出进修人员,也有出现类似情况。1.6作者在开具单位投稿介绍信后,文章被录用时或要求其出具版权转让书时,至科研管理部门申请要求更改作者署名,新增作者,删减已经署名的作者,调换作者顺序等。1.7临床工作者把科室他人的中文文章翻译成英文论文再投稿,而大部分作者与原来中文文章署名作者不一致,甚至完全不一样。
2署名不规范带来的后果
2.1滋生学术腐败现象
学术论文的作者作为原始著作权人,是科学研究的主体。如果不具备署名资格的人作为著作权人,破坏科学研究的严肃性和真实性,严重损害了学术研究和学术期刊在社会公众中的地位,放纵了投机取巧、不劳而获的坏风气,给科研学术的评价也造成了不公平和混乱现象。
2.2不利于学术交流
论文的通讯作者是对论文负全部责任的人,论文刊出后,如他人需反馈意见或探讨问题总是与通讯作者联系,若通讯作者对论文内容毫无所知,论文的发表只流于形式,不利于学术交流与评价,影响科研合作的可持续性。
2.3侵犯他人的署名权
根据《著作权法》和《向生物医学期刊投稿的统一要求》[4],明确规定了作者资格的条件,作者署名应在投稿时确定。随意增加或减少作者署名,以及变换署名顺序,都是对其他作者署名权的侵犯。同时会降低部分作者在论文中的地位,贬低其对论文的实际贡献程度,甚至可能产生知识产权的纠纷。
2.4影响职称评定的真实性
撰写学术论文是科学研究者科研能力和学术水平的具体体现。医院职称评定是为充分调动科研工作者的学术研究积极性,将发表的论文数量和质量作为硬性指标,但是如果有人通过学术论文“挂名”、“搭车”等不当途径通过职称晋升,将会影响职称评审的严肃性和公正性,同时引发学术上急功近利的发生。
2.5不利于科研成果的进一步推广
科研论文撰写完成后,涉及到知识产权的归属问题。在申报成果时,因为完成人员的限制,部分论文往往因为当时的挂名,在报奖时要求其退出成果完成人员的行列,但往往遭到拒绝,难以协调,从而影响科研成果报奖及进一步的推广。
3规范作者署名的建议
3.1大力宣传论文署名的意义
科研管理部门加强宣传和教育,开展院内讲座,宣传我国著作权法和国内外杂志相关规定[5],让医护人员明白作者署名的条件和资格,增强作者依法保护自己署名权的意识,维护自己的合法权益,著作的作者获得的利益与其所承担的责任是同时的,并是所有署名作者共有的,保证论文署名的科学合理。
3.2加强学术论文的署名管理
署名权属于作者,其他人员无权剥夺,但是作为科研管理人员有责任和义务指导、帮助作者正确行使署名权,维护自身合法权益。我院科研管理部门重视署名问题,制定科研论文作者署名规范,明确论文作者的署名条件,按贡献大小排序的具体原则,出现署名问题的处罚方法等。科研管理部门在开具论文介绍信时,要求每个作者签名,以示作者的知情权以及对论文署名负责,尤其是通讯作者,投稿以后原则上不允许变更署名。对于提出更改署名要求的,科研管理部门认真核实,履行监管责任,如果因为作者首次投稿时疏忽错写作者姓名、漏写作者姓名等确属合理要求,必须提供变更理由充分的书面申请,由所有作者亲笔签名同意,科研管理部门才给予盖章审核。3.2.1对于研究生投稿,科研管理部门要求第一作者的研究生提供其导师、论文所有作者亲笔签名同意发表的证明,同时核对其署名单位。3.2.2对于作者因研究生毕业、工作调动或者在研究单位进修学习等要求,更改署名单位的,原则上按照知识产权归属确定署名单位,但可在论文作者单位备注项中注明作者现在的单位。3.2.3对于研究涉及多中心、多单位合作完成的论文,我们要求作者署名由所有合作单位的研究参与者自主协商决定,建议署名作者在研究过程中加强沟通交流,署名及排名顺序取得一致意见后再投稿,并在论文中注明合作研究的单位,避免以后署名争议。
3.3制定科研道德规范
根据近年来我国出台的系列科技工作者科学道德、科研活动诚信指南等规范[6-7],我院科研管理部门制定科研道德规范,要求科研人员以科学严谨的态度,实事求是地反映科学成果,自觉抵制一切违反科学道德的研究活动。科研工作者不能为了眼前利益,在自己没有做出任何贡献的论文上挂名,甚至请或向论文机构购买论文。也不能为了朋友、领导的利益,主动让出科研成果,互挂获利。同时制定明确处罚条例,一旦发现存在违反科学道德的行为,科研管理部门将严肃调查,查实后网络公示,并要求作者做出改正,且记入职工不良行为记录,抄告人力资源部、监察审计处,并与其年终考核、职称晋升等挂钩;甚至要求编辑部对该论文停发,且3年内不再接受该作者投寄的论文。科研管理部门还建立检举、揭发科研不端行为等平台,逐步杜绝不正之风。
3.4制定科学合理的考评制度
[关键词]艺术学;美学;分类;标准
二级学科艺术学在国家学科目录上已经存在多年了,目前具有二级学科艺术学硕士、博士授予权的高校也有不少,从数量上看,其增长速度相当快,这也许是“学术成果大发展”的业绩证明。在增长数量的背后自然是大量的研究生,有一个真实的情况是愈是接近年底论文“开题”的时段,部分准硕士、准博士们愈是对二级学科艺术学研究什么内容,如何研究很是心焦。今年底笔者收到他们的一封电子邮件,说他们曾为此“商量”,讨论,并且在检索查看了以往历届“艺术学”博士学位论文,发现绝大多数都是二级学科的非“艺术学”的内容,最后得出结论是:大家都觉得,艺术学论文很难脱离某一个具体的艺术门类来写,如果脱离具体门类来写,纯粹形而上的东西那就变成美学、哲学了。
这让笔者想起2007年《中山大学学报》第2期上就有论者在《艺术学的学科性质与发展前景》论文中提出:“艺术学与美学并无实质性区别,必将消失于美学之中或重新成为美学的一个部门”。再看作者相关的论辨,知道他的意思并非“艺术学科消亡”,而是目前的“性质”“定位”不当:现在的二级学科“艺术学”定位在一级学科“艺术学”之下,成为“文学”门下,而作者认为应当或将来“必将”要归属于“哲学”门下。wwW.lw881.com笔者认为,哲学、美学自然有纳“艺术学”于其门下的容量,但是这不妨碍“文学”仍保留“艺术学”的空间。理由是从“文学”门下一级学科“艺术学”的角度观察的“艺术”和哲学、美学角度的观察是不一样的,结论也有不同。本文以俄罗斯美学家卡冈对“造型艺术”的分类为例,试释不同之处。
一、艺术学的分类问题
出现上述研究生疑问的原因中,至少有一个是“艺术学”迄今未有成熟的“分类”。“分类”不明,当然研究对象难免交杂不清,研究方向、目标和方法模糊就是必然的了。学术研究,不进则退。我在《艺术学,莫后退》一文中就“分类”问题略作探讨,就是希望证明二级学科“艺术学”还是能“生存”在“文学”门下而已。分类中大概只有“应用艺术学”概念被部分学者采信,其余的都未能引起学人兴趣,没有真正的学术回应。现在则恐怕连“应用艺术学”也不再引起兴趣,因为大概“艺术”一经“应用”,就会被看成不是“理论”的低层次了吧。
我想要探讨问题,先要站稳在“艺术”的起跑线上,这个起跑线不仅在于对“全部”艺术实践的理论须有所认知,更需要的是对某些门类的艺术实践有所“实践”。正如陆放翁诗句:“纸上得来终觉浅,绝知此事须躬行。”“艺术学”不同于其他纯理论学科的地方就在于“须躬行”,而不是永远的“隔岸观火”。“隔岸观火”可以观其大势,“须躬行”可以避免“隔靴搔痒”的结论。有“切肤之感”,又明其大势,“艺术学”研究才有实质的“莫后退”。
对艺术的分类,不论是对艺术总体内容、还是对某一门类“品种”的分类方面,美学和艺术学的立场不同,标准也不同,结论当然不同。下引俄罗斯美学家卡冈在《艺术形态学》中的“造型艺术”分类为例,提出疑惑之处:从这些疑惑之处引入到“艺术学”角度的分类的思考。
在上表中,卡冈把“造型艺术样式”分为5大类:“艺术摄影”和“书画刻印艺术”、“绘画”分为一大类;其他4大类是:“雕刻”、“全景艺术”、“玩具艺术”和“化妆艺术”。他提出:艺术摄影与书画刻印艺术和绘画的接近在于,它在平面上、通过对世界的假定的黑白色再现或者彩色再现而描绘世界。因此,摄影艺术仿佛重复书画刻印艺术和绘画的可能性,不过,它与书画刻印艺术和绘画的区别不仅在于技术手段,而且在于这些手段所产生的对被再现现实的反映和改造之间不同的——直接对立的——相互关系:艺术摄影总是纪实艺术的,而在书刊刻印艺术和绘画中甚至对模特儿的直接再现,也包含着无法排除的使模特儿发生变化的因素,这种变化按照艺术家对模特儿的看法、感觉和理解而产生。从这段引文中可以看到卡网关于“造型艺术”的某些概念和我们已经有了如下歧义。
先看他分出“造型艺术样式”之一的“书画刻印艺术”,在此样式下含三项“品种”:“书刊的书画刻印艺术”、“版画”和“插图”。他也知道这不是20世纪之前的分类,他说:在20世纪以前理论不把书画刻印艺术划分为与绘画和雕刻并列的第三种独立的艺术样式……在“三种最著名的艺术”中,与绘画和雕刻并列的是建筑,而素描仅仅被评价为一切“构造”艺术的基础或者绘画的一个品种。他这里说的“素描”,其实和绘画所说的素描还不是一回事,他说:
素描开始被看作为一种独立的艺术价值,而使它与版画相接近的特点,归根到底许可承认在平面上、在素描的所有技术品种(铅笔、炭笔、钢笔、色粉的素描,以及木版画、金属版画、漆布画等)中的黑白造型和单色造型是造型艺术的特殊样式,称之为书画刻印艺术。他说的素描,就是单色画(黑白依然是单色)。可见,对同一个词汇,美学家和艺术家的理解距离有多遥远,双方如有争论、探讨、研究,也许都在“各说各话”,连基本概念都没有统一的对象——除了一个词汇之外。
按照卡冈的“素描”说,如果只要是“黑白造型”和“单色造型”就是“素描”,就是“书画刻印艺术”,那么,对
如果笔者的记述不错的话,这种“全景艺术”,似乎类似“艺术学”角度所说的“装置艺术”、“行为艺术”。“装置艺术”的“空间”可以在街头巷尾,可以在市民广场,可以在厅堂、门廊……总之,有足够的“空间”就行。“行为艺术”则除了一定的造型外,也可以有“进行中的情节”,而这个“情节”的参与者可能是行人,也可能是来驱散他们的警察。总之它揉合了一点“时间艺术”的条件。卡冈强调:全景艺术与雕刻和绘画的另一个本质区别在于,如果绘画预定于从一个视点出发的完整知觉,而全雕刻作品预定于视线围绕静止的雕刻的运动,那么,围绕观众的全景造型则定向于从内向外的环形知觉。“从一个视点出发”,包含观者只可能有的“一个视点”和绘画本身的“焦点透视”及非焦点透视的构图,“全雕刻作品”显然即“圆雕”。至于“全景艺术”又有“环形知觉”,令人想到一种“全息电影”和“环形电影”。但他又提出:全景艺术的边缘形式是透景画,透景画在它的视知觉的结构和性质上接近于自己的形态学邻居——透视浮雕。卡冈列出“透景画”品种,不能详明何所指。联系他的相关论述,也许指的是博物馆陈列中普遍采用的虚拟“场景”艺术设计。这是借用电脑技术,利用光学原理合成的有真实“三维空间”的艺术设计,用来表现某种历史上曾发生过的诸如族群迁徙过程或某种手工艺工艺操作流程,如“玉作”、“陶瓷作”、“泥人作”等连贯的过程。在特殊的“橱窗空间”里,完全“纪实”的人物、器物都被按比例缩小,俨然如“小人国”般的“表演”,所以也含有相应的“时间艺术”因素。但是这些在“艺术学”角度看来,统统属于“展示设计”的范畴,上述所有具体内容的呈现手段,都只是“展示设计”指 定的某种“技术”的运用,和“雕刻艺术”没有关系。
卡冈把“玩具”列入造型艺术的一个类,下列“静态玩具”、“活动玩具”两个品种,不知道他的“静态”、“活动”是不是指不能“动”的(如泥偶等)和能“动”(如附发条机械或电控的汽车、飞机之类)的两种玩具的意思?这是出乎“艺术学”研究者的意料之外的。倘若凡有“造型”——不论何种手法、形式——皆可为“造型艺术”,那么“绘画”、“雕刻”、“建筑”都是“造型艺术”;“戏剧”、“电影”里也有“造型”,理应也是“造型艺术”,但若在艺术学分类中以呈现主要艺术效果的“手段”为标准的话,其主要艺术效果并非单由“造型”解决,更多的是音乐、表演、语言、灯光、色彩及镜头特技所起的作用,所以只好说它是“时间艺术”类的“综合性艺术”品种。
玩具则不然,首先是“玩具”的涵盖量巨大,既有平面的,也有立面的。既有芭比娃娃、变形金刚一类的“造型”,也有正方几何体拼图游戏一类的“造型”。即如卡冈列出的“静态玩具”而言,它们也不是艺术家个人完成的终端产品,一样要经过工艺制作过程,并且最重要的是只有“玩”的过程中,“玩具”的艺术功能才彰现出来。从这一点看,分类的标准和前述的“绘画”就不一致了:设定同一种标准应该是“分类”的“游戏规则”,标准不一必然带来逻辑混乱,离分类的要求太远了。
卡冈认为“玩具不仅是独立的艺术现象,而且是儿童的综合创作——艺术游戏——的一种成分。”因此他又提出“造型艺术样式”中还有一项是“化妆艺术”。他说:化妆通过演员的面孔再现完全不同的人——戏剧或者电影的角色——的面孔,从而自己的特殊手段创造类似于造型创作的其他机所创造的艺术形象。因此,对于演员,化妆艺术和木偶艺术原来是二者必择其一的;实质上,木偶本身仿佛是演员的一种“化妆”,是演员用来遮盖自己面孔的假面具。从上文可知卡冈的“化妆艺术”仅指戏剧、电影演员的“化妆”而已,但如果就“化妆”,特别是就“化妆”的“假面具”而言,儿童玩具中就有此类“化妆”物。就其形态说,在未使用前是“静态玩具”,一旦使用又是“动态玩具”,虽然它本身并不动,或只有局部动。此外,戏剧演员会有“假面具”,
“绘画”本身的“描绘”技巧可以独立,因而能够成为非“绘画”的一种表现技能,因此对“绘画”还须加以“定义”。我们可以给艺术学的所谓“绘画”设定三个条件:第一是有主题、有情节;第二是有构图范围;第三是在平面上的静态展示。所以不是有“描绘”的技术形式皆可称“绘画”,如先古时代某些“壁画”、器物上的“画”皆不可当作“绘画”讨论,因为前者缺乏第一、二项条件;后者不符第三项条件:所以它们都是“描绘”技法的运用。此外,现代出现的电视画面、电影画面虽在“平面”上展示,但非“静态”形式,故也不符合“绘画”讨论要求。这样就区分开了“青铜器”、“彩陶”以及附属于器物上的一切“图画”,也就是说,那些附丽于器物的“图画”是在器物装饰艺术中运用了“描绘”的技法而已,本身并不足以成为“绘画”。
1“研究性学习”的教学含义
随着《全日制普通高级中学课程计划》和《全日制普通高级中学数学教学大纲》的实施,以及新的高中教材在全国逐步推广使用,“研究性学习”正成为高中教学研究的热点.教育部门的各级领导、教研员、任课教师对“研究性学习”的理解还处在探索阶段,认识还不统一.尤其是对“什么是‘研究性学习’?”“什么样的课是‘研究性学习’的课?”“研究性学习与探究性学习有什么区别?”等问题在认识上还存在分歧.我们认为有必要搞清楚“研究性学习”的含义,适当扩大“研究性学习”这一概念的外延,这样我们把“研究性学习”划分了三个层次.
1.1含有课程意义的必修课
“研究性学习”最初是在《全日制普通高级中学课程计划》中提出的,它是该课程计划中规定的高中课程项目之一.把“研究性学习”、“劳动技术教育”、“社区服务”和“社会实践”统一划归为“综合实践活动”,属于必修课程,规定了课时安排和具体要求.这种意义的“研究性学习”属于课程范畴,但它没有统一的教材,属于校本课程的范围.它所涉及的教学内容不同于数学、物理、化学、地理、生物等学科,而具有明显的综合性.它一般在课下和校外进行,具有鲜明的实践性.
1.2写进课本的“研究性学习”课题
在《全日制普通高级中学数学教学大纲》中规定:“每个学期至少安排一个研究性学习课题”.新教材执行新大纲,在相应的章中单独设立一节,以“研究性课题”给出具体的教学内容,如“分期付款中的有关计算”、“向量在物理中的应用”、“线性规划的实际应用”、“多面体欧拉公式的发现”、“杨辉三角”等.教材中的“研究性学习”给出了具体的课题,这些课题大部分属于课外内容,或具有实际意义或具有研究探索的意义,但都属于数学内容.它与上一层次没有材的“研究性学习”不同,它既有教材,又具有学科性.
1.3课堂教学中的“研究性学习”
随着教学改革的深入,只用以上两种层次的“研究性学习”来培养学生的创新意识和应用意识已感到不足.如何使用课本的教材内容,使用“研究性学习”的方法,在日常教学的过程中进行学生创新意识和应用意识的培养,就成了课堂教学改革的方向.于是这种使用课本内容进行“研究性学习”的课堂教学被称之为“研究性学习”的教学模式或方法,简称为“研究性学习”.
不过开始时,有些报刊中的文章使用“自主探究性学习”的提法以和第一层次的“研究性学习”相区别.但随着改革的深入,现在大部分文章已不再使用“探究性学习”的字样,而都使用“研究性学习”了.这种变化也说明了随着课程和教学改革的深入,对“研究性学习”的理解正向纵深发展,给“研究性学习”注入了新的内涵,使它更具生命力.
三个层次的“研究性学习”其区别在于所选用的素材不同,所研究的对象不同,而使用的方法却是一样的,都具有研究性和探索性.本文下面所提及的“研究性学习”是指“研究性学习”教学模式的简称,它的真实含义是“研究性教学”.
2“研究性学习”的教学特性
如何使用课本内容,引导学生进行探索与发现的课堂教学,是我们要研究的重点.为此,我们首先应该明确以引导学生参加“研究性学习”为主的教学模式应该具备哪些特性,只有这样才能为教学设计、具体实施以及教学评价提供依据.
2.1自主性
学生的自主学习是相对于传授式学习而言的,自主性的主要标志是学生学习的主动性.学生是课堂教学的主人,他们应积极主动参与教学活动,主动获取知识,是课堂教学的主体.对主体性的评价,不能只看学生的活动所占课堂教学时间的比例,关键是看学生的思维是否真的被调动起来了,他们的学习是否积极主动.
自主性的第二个标志是个体性或独立性.课堂虽是集体学习的场所,但课堂的学习活动却是从个体开始的,其最终目的也是为了提高每一个学生的思维水平.因此,课堂教学过程中首先要强调学生个体的作用与发展,让每个学生在教学活动中尽量做到:信息自己采集,数据自己处理,问题自己提出,课题自己选定.提倡独立钻研,独立思考,独出心裁,以培养独创精神.
2.2协作性
协作性是在个体性和独立性的基础上体现的,两者的关系是相辅相成的,在学生的自主独立思维活动被调动起来之后,在解决问题的过程中,往往会遇到思维障碍,此时通过学生与学生之间的思维沟通,通过相互协作,往往会使思维障碍得以克服,并加快解决问题的速度.学生之间进行相互沟通与交流的学习也被称为“合作学习”.“合作学习”可以培养学生的协作意识和团队精神,学会与人沟通和交流的方法.
合作学习可划分为两个层次.一是小组内的合作学习,几人一组,人数不多,便于沟通,有利于互相启发,与个体研究能紧密结合.二是班级性的大型思维展示,这也是一种合作学习.这种形式的合作学习范围大,人数多,用于展示研究成果和思维过程,并开展讨论和争论.两种层次的合作学习可在课堂中多次交替开展,有利于学生创新思维的培养.
2.3研究性
前两个特性都是从学生在“研究性学习”中的地位、作用以及学习的方式等方面简述的,并没有对研究的方法、研究的过程给以突出说明.我们认为,“研究性学习”最本质的属性是“研究”二字,“研究性学习”的教学模式不同于讲授式,也不同于自学式,它的主要过程是:提出问题—研究探索—得出结论.其中所研究问题的性质很重要,无论是由学生提出,还是由教师给出,所提出的问题应该是开放的,只有素材而没有结论.这样才具有研究的意义.可以这样说,问题的开放性决定了教学模式的研究性.
“研究性学习”的研究性还应表现在研究过程中对研究方法的实践.研究不应该盲目进行,而应体现出方法性.也就是说在研究的过程中,要教给学生一些研究问题的基本方法,通过研究的实践,使他们从中学会研究的方法.我们认为学习实践研究的方法比得到的研究结论更为重要.
在“研究性学习”的教学活动中,最经常使用的研究方法有:归纳性研究方法、类比性研究方法、试验性研究方法和实验性研究方法.课堂教学过程中是否突出强调并使用相关的研究方法是“研究性学习”研究性的重要标志.
“研究性学习”的教学特性,除上面所述的三种以外,还具有开放性、实践性、创新性等其他特性.但我们认为后三种特性的本质属性不如前三种突出,有的还可以包含在前三种之中,因此就不再赘述.
3“研究性学习”的教学设计
如何进行“研究性学习”的教学设计?怎样实施课堂教学的“研究性学习”?这些问题应该是我们研究的重点.我区“研究性学习”的教学研究工作刚刚起步,只搞了几节市、区级的研究课,在听取了专家和同行们的意见之后,又进行了深入的思考,产生了一些新的想法.现将“研究性学习”在教学设计时应重点考虑的几个问题整理如下.
3.1两个体现
作为教研活动的“研究课”,在备课之初首先应该考虑这节课要给听课教师展示什么,打算起到什么示范作用,准备达到什么目的.对于“研究性学习”的研究课,应重点突出以下两条.
3.1.1体现新教学理念
什么是新的教学理念?什么是数学教学的新理念?我们认为应该从教学目的出发,在新的高中教学大纲中去寻找答案.
在新的高中教学大纲中对数学课的教学目的进行了新的划分,共分为三个层次.第一层提出的是一般能力要求,可归纳为“三层问题”,即“提出问题、分析问题和解决问题的能力”;“两种意识”,即“创新意识和应用意识”;“四类能力”,即“探究能力”、“建模能力”、“交流能力”和“实践能力”.第二层提出的是数学思维能力要求,把空间想象和运算等都包含在内.第三层是人格、品德和素质的要求,表现为“兴趣”、“信心”、“精神”、“价值”和“世界观”.
与原大纲相比较,我们认为“提出问题”的能力、“创新意识和应用意识”、“探究能力”、“建模能力”、“交流能力”和“实践能力”等都颇具新意.如果我们在备课之初抓住其中的一两项,认真地去设计在教学过程中如何实现,不失为是新教学理念的体现.
3.1.2体现新的教学设计思想
在党的“十六大”上,提出了“发展要有新思路,改革要有新突破,开放要有新局面,各项工作要有新举措”的工作要求.数学课的教学模式与教学设计怎样体现“新”字,是我们需要研究的又一个问题.我们不能墨守陈规,因循守旧或小打小闹,止步不前,而必须解放思想,打破原有的教学设计的思维框架,在教学模式和教学设计上有所突破.要大胆创新,独出心裁,别出新意,以体现课堂教学改革的新思路.
最近进行的一节以数列为载体的“研究性学习”课,包括了等差数列和等比数列的定义、通项公式、前n项和公式等主要内容.教学顺序不是先研究完等差数列再研究等比数列,而是横向与纵向交叉进行.在研究完等差数列的定义之后,类比研究等比数列的定义;在研究完等差数列的通项公式之后,类比研究等比数列的通项公式,最后再顺次研究等差数列、等比数列的前n项和公式.这种改革不失为一种大胆的尝试,不仅课堂教学容量大,而且知识之间的横纵向联系十分紧密,不仅学生在研究方法上有所收益,而且有利于知识结构的形成.
3.2两个突出
一节课只有45分钟,不可能涉及过多的教学目的,不可能面面俱到,因此一节“研究性学习”研究课的教学设计抓主要矛盾和主要过程是十分必要的.
3.2.1突出一个主题
主题的确定,可以从教材内容上考虑,可以从教学方法上考虑,但最主要的还是从教学目的和培养目标上考虑.一节课如果从总的教学目标考虑,不应有过多的项目,要把主题选好,然后再在这个主题下进行具体设计.
最近进行了一节函数复习的“研究性学习”研究课.开始时打算由两个具体的函数解析式,通过研究它的定义域、值域、奇偶性、单调性、最大(小)值,并画出它的草图来复习函数的概念、性质与图象.但后来任课教师考虑到给出的函数解析式过于抽象,不如由实例引出,使其具有实际意义.这是个很好的建议,并在此基础上又作了进一步的发展,既然引入的是实例,那么结尾也应给予呼应,也应再回到应用问题.于是前后共出现三道应用题,并且还涉及了字母的讨论.这样一来,由原来侧重于创新意识,变成了应用意识与创新意识并重;由一个主题变成了两个主题.如果照此设计实施,可能一个目标也完成不了.又经过讨论,最后决定只由应用问题引出函数解析式,把由解析式到函数图象的“研究性学习”、培养创新意识确定为本节课的主题.
3.2.2突出一条主线
我们这里所说的主线是指教师与学生的关系、学生与学生的关系在“研究性学习”中的位置.作为“研究性学习”的研究课,必然要把学生的自主学习放在首位.在课堂中,学生的自主性与协作性的关系如何处理?以哪一个特性为主更好呢?在常规教学中学生主体作用的发挥、课堂活跃的程度,往往用教师提问次数的多少、学生回答问题所占时间的多少来评价.为了改变这种现象,我们提出,在现阶段“研究性学习”的研究课,要突出“合作学习”的作用.一节课中,在不同的教学环节应设计出不同类型的合作学习方式,以“合作学习”为主线,将“合作学习”贯穿于课堂教学的始终.
3.3两个侧重
无论什么课型,就教学过程而言,都可以划分为引入环节、主体环节和结尾环节.不言而喻,一节课的中心和关键必然是中间的主体环节,必然要把设计的重点放在这一环节中.正因为如此,往往容易忽视对引入和结尾的教学设计,于是我们在“研究性学习”研究课的教学设计中,加强了对这两个环节的考虑.
3.3.1侧重引入环节的教学设计
引入环节是课堂教学的首要环节.这一环节设计得好坏,直接影响一节课的教学效果.对于“研究性学习”的研究课,引入环节的教学设计,我们提出了三层考虑,即提出问题—制造悬念—激发兴趣.
问题的提出,可以由教师直接给出,也可以由学生自己提出;可以由实际问题引出,也可以用数学问题引出;可以由旧内容引出,也可以开门见山直接给出.但无论采用哪种方法,都要注意贯彻主题和主线.能由学生提出的,最好就不由老师给出;能由实际问题引出的,最好就不用数学问题引出;能由旧知识引出的,最好就不开门见山.在提出问题时,应该是先大后小,先难后易,先一般后特殊,以给学生多留一些思考的余地,少一些提示,以增加课堂“研究性学习”的气氛.
制造悬念是设置问题的一种技巧.对学生那些似知非知,似懂非懂,似是而非的新内容,对那些可能产生负迁移,可能发生错误的新方法,教师应精心设计一些带有悬念的问题,让学生自己思考,“勾”起学生参与解决问题的欲望,最终达到激发兴趣的目的.
3.3.2侧重小结环节的教学设计
复习小结是课堂教学的最后一个环节,常规做法是由老师或学生总结本节的知识内容,也有教师更深入一步,总结本节课所涉及的重要思想和方法.但作为“研究性学习”的研究课,到此我们仍觉不够.由于“研究性学习”的课堂教学把研究方法放在了重要的位置上,因此我们提出,在总结数学知识和数学方法的基础上,还应更深入一步,“在学完了这节课之后,你还学会了哪些解决问题的一般方法?”希望学生自己总结出在思维方法上的收获.开始时,学生肯定会不适应,说不到点子上.我们觉得,随着改革的深入,在多次使用“研究性学习”的教学模式进行教学之后,学生解决问题的方法会逐渐积累.通过总结,解决问题的能力会逐步提高.
4两个希望
教学设计是在课堂教学之前教师的教学设想,但在课堂教学具体实施的过程中,往往很难完全实现,这是正常的现象.尤其是在调动学生参与,启发学生思维时,课堂上学生会怎样表现?设计与实际之间往往会有较大的差异,设计时难度也会更大.于是,我们只好用“希望”二字来表达我们对课堂教学中学生活动的一种企盼,也是对教师在教学设计时提出的较高要求.
4.1希望产生障碍或出现错误
研究的过程从来就不可能一次成功,产生思维障碍,出现这样或那样的错误是正常和自然的.为了使学生学会思维、实践研究的方法,我们希望教师在全班讨论时,不要只叫会的,只听对的,相反,应从出现错误的,产生障碍的开始,要求学生不要只讲结果而应讲出产生错误和出现思维障碍的原因,讲出解决的办法,讲出思维的全过程.
没有失败,哪有成功?我们也应该让学生尝试失败,并从中总结经验和教训,逐渐学会由失败走向成功.
关键词:高中数学研究性学习思考
“研究性学习”课程已作为必修课正式开始实施了,同时要求各门学科都要渗透研究性学习的思想,研究性学习就是要让学生主动地参与研究过程,获得亲身体验,培养其良好的科学态度和学会进行科学研究的方法,并不在乎能不能取得什么成果或发现。美国在小学阶段就开展研究性学习了。研究性学习的素材可以是有定论的东西(如定理、公式)也可以是未知领域,答案不确定、不唯一、丰富多彩都有可能,但提出的课题对学生必须有价值、有意义,符合学生实际。笔者曾对高中阶段开展研究性学生的理论进行比较系统的学习,在此结合高中数学新教材教学中开展研究性学习的实践谈点己见,以供同行商榷。
一.关于研究性学习
(一)研究性学习
研究性学习是学生在老师指导下,在学科领域或现实生活情境中,通过学生自主探究式的学习研究活动,在摄取已有知识或经验的基础上,经过同化、组合和探究,获得新的知识、能力和态度,发展创新素质的一种学习方式。研究性学习与社会实践、社区服务、劳动技术教育共同构成“综合实践活动”,作为必修课程列入《全日制普通高级中学课程计划。
实施以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育,关键是改变教师的教学方式和学生的学习方式。设置研究性学习的目的在于改变学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式,为学生构建开放的学习环境,提供多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用于实践的机会,培养创新精神和实践能力。当前,受传统学科教学目标、内容、时间和教学方式的局限,在学科教学中普遍地实施研究性学习尚有一定的困难。因此,将研究性学习作为一项特别设立的教学活动作为必修课纳入《全日制普通高级中学课程计划(试验修订稿)》,这将会逐步推进研究性学习的开展,并从制度上保障这一活动的深化,满足学生在开放性的现实情境中主动探索研究、获得亲身体验、培养解决实际问题能力的需要。
(二)研究性学习的特点
研究性学习具有开放性、探究性和实践性的特点,是师生共同探索新知的学习过程,是师生围绕着解决问题共同完成研究内容的确定、方法的选择以及为解决问题相互合作和交流的过程。
1.开放性
研究性学习的内容不是特定的知识体系,而是来源于学生的学习生活和社会生活,立足于研究、解决学生关注的一些社会问题或其他问题,涉及的范围很广泛。它可能是某学科的,也可能是多学科综合、交叉的;可能偏重于实践方法,也可能偏重于理论研究方面。
在同一主题下,由于个人兴趣、经验和研究活动的需要不同,研究视角的确定、研究目标的定位、切人口的选择、研究过程的设计、研究方法、手段的运用以及结果的表达等可以各不相同,具有很大的灵活性,为学习者、指导者发挥个性特长和才能提供了广阔的空间,从而形成一个开放的学习过程。
研究性学习,要求学生在确定课题后,通过媒体、网络、书刊等渠道,收集信息,加以筛选,开展社会调研,选用合理的研究方法,得出自己的结论,从而培养了学生的创新意识、科学精神和实践能力,它的最大特点是教学的开放性。
(1)教学内容是开放的。天文地理、古今中外,只要是学生感兴趣的题目,并有一定的可行性,都可作为研究课题。
(2)教学空间是开放的。强调理论联系实际,强调活动、体验的作用。学习地点不再限于教室、实验室和图书馆,要走出校门进行社会实践;实地勘察取证、走访专家、收集信息等等。
(3)学习方法、思维方式是开放的。针对不同目标,选择与之适应的学习形式,如问题探讨、课题设计、实验操作、社会调查等。要综合运用多门学科知识,分析问题、解决问题的能力增强了,思维方式从平面到立体,从单一到多元,从静态发展到动态,从被动发展到主动,从封闭到开放。
(4)收集信息的渠道是开放的。不是单纯从课本和参考书获取信息,而是从讲座、因特网、媒体、人际交流等各种渠道收集信息。
(5)师生关系是开放的。学生在研究中始终处于主动的地位,教师扮演着知道者、合作者、服务者的角色。提倡师生的辩论,鼓励学生敢于否定。
2.探究性
在研究性学习过程中,学习的内容是在教师的指导下,学生自主确定的研究课题:学习的方式不是被动地记忆、理解教师传授的知识,而是敏锐地发现问题,主动地提出问题,积极地寻求解决问题的方法,探求结论的自主学习的过程。因此,研究性学习的课题,不宜由教师指定某个材料让学生理解、记忆,而应引导、归纳、呈现一些需要学习、探究的问题。这个问题可以由展示一个案例、介绍某些背景或创设一种情景引出,也可以直接提出。可以自教师提出,也可以引导学生自己发现和提出。要鼓励学生自主探究解决问题的方法并自己得出结论。
3.实践性
研究性学习强调理论与社会、科学和生活实际的联系,特别关注环境问题、现代科技对当代生活的影响以及社会发展密切相关的重大问题。要引导学生关注现实生活,亲身参与社会实践性活动。同时研究性学习的设计与实施应为学生参与社会实践活动提供条件和可能。
(三)研究性学习的目标
研究性学习强调对所学知识、技能的实际运用,注重学习的过程和学生的实践与体验。需要注重以下几项具体目标:
1.获取亲身参与研究探索的体验
研究性学习强调学生通过自主参与类似于科学研究的学习活动,获得亲身体验,逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度,产生积极情感,激发他们探索、创新的欲望。
2.培养发现问题和解决问题的能力
研究位学习通常围绕一个需要解决的实际问题展开。在学习的过程中,通过引导和鼓励学生自主地发现和提出问题,设计解决问题的方案,收集和分析资料,调查研究,得出结论并进行成果交流活动,引导学生应用已有的知识与经验,学习和掌握一些科学的研究方法,培养发现问题和解决问题的能力。
3.培养收集、分析和利用信息的能力
研究性学习是一个开放的学习过程。在学习中,培养学生围绕研究主题主动收集、加工处理和利用信息的能力是非常重要的。通过研究性学习,要帮助学生学会利用多种有效手段、通过多种途径获取信息,学会整理与归纳信息,学会判断和识别信息的价值,并恰当的利用信息,以培养收集、分析和利用信息的能力。
4.学会分享与合作
合作的意识和能力,是现代人所应具备的基本素质。研究位学习的开展将努力创设有利于人际沟通与合作的教育环境,使学生学会交流和分享研究的信息、创意及成果,发展乐于合作的团队精神。
5.培养科学态度和科学道德
在研究性学习的过程中,学生要认真、踏实的探究,实事求是地获得结论,尊重他人想法和成果,养成严谨、求实的科学态度和不断追求的进取精神,磨练不怕吃苦、勇于克服困难的意志品质。
6.培养对社会的责任心和使命感
在研究性学习的过程中,通过社会实践和调查研究,学生要深入了解科学对于自然、社会与人类的意义与价值,学会关心国家和社会的进步,学会关注人类与环境和谐发展,形成积极的人生态度。
二、高中数学研究性学习
(一)数学研究性学习
数学研究性学习是学生数学学习的一个有机组成部分,是在基础性、拓展性课程学习的基础上,进一步鼓励学生运用所学知识解决数学的和现实的问题的一种有意义的主动学习,是以学生动手动脑主动探索实践和相互交流为主要学习方式的学习研究活动。它能营造一个使学生勇于探索争论和相互学习鼓励的良好氛围,给学生提供自主探索、合作学习、独立获取知识的机会。数学研究性学习更加关注学习过程。
用于数学研究性学习的材料应是建立在学生现有知识经验基础之上,能够激起学生解决问题的欲望,体现数学研究的思想方法和应用价值,有利于营造广阔的思维活动空间,使学生的思路越走越宽,思维的空间越来越大的一种研究性材料。
数学研究性学习的材料不仅仅是教师自己提供的,而且教师应鼓励学生通过思考、调查、查阅资料等方式概括出问题,甚至可以通过日常生活情景提出数学问题,进而提炼成研究性学习的材料。在研究性学习的过程中,学生是学习的主人,是问题的研究者和解决者,是主角,而教师则在适当的时候对学生给予帮助,起着组织和引导的作用。
数学研究性学习的评价不仅仅关心学习的结果,而且更重要的是关注学生参与学习的程度、思维的深度与广度,学生获得了哪些发展,并且特别注意学生有哪些创造性的见解,同时对学生的情感变化也应予以注意。为了使评价能够真实可靠,起到促进学生发展的目的,因此要充分尊重学生自己对自己的评价以及学生之间的相互评价。既要有定量的评价也要有定性的评价。
(二)数学研究性学习课题的选择
数学研究性学习课题主要是指对某些数学问题的深入探讨,或者从数学角度对某些日常生活中和其他学科中出现的问题进行研究。要充分体现学生的自主活动和合作活动。研究性学习课题应以所学的数学知识为基础,并且密切结合生活和生产实际。新高中数学新教材将按《新大纲》的要求编入以下课题,供参考选用,当然教学时也可由师生自拟课题。提倡教师和学生自己提出问题。
新高中数学新教材研究性学习参考课题有六个:数列在分期付款中的应用,向量在物理中的应用,线性规划的实际应用,多面体欧拉定理的发现;杨辉三角,定积分在经济生活中的应用。其教学目标是:(1)学会提出问题和明确探究方向;(2)体验数学活动的过程;(3)培养创新精神和应用能力;(4)以研究报告或小论文等形式反映研究成果,学会交流。
(三)数学开放题与研究性学习
研究性学习的开展需要有合适的载体,即使是学生提出的问题也要加以整理归类。作为研究性学习的载体应有利于调动学生学习数学的积极性,有利于学生创造潜能的发挥。实践证明,数学开放题用于研究性学习是合适的。
自70年代日本、美国在中小学教学中较为普遍地使用数学开放题以来,数学开放题已逐渐被数学教育界认为是最富有教育价值的一种数学问题,因为数学开放题能够激起学生的求知欲和学习兴趣,而强烈的求知欲望浓厚的学习兴趣是创新能力发展的内在动力。80年代介绍到我国后,在国内引起了广泛的关注,各类刊物发表了大量的介绍、探讨开放题的理论文章或进行教学实验方面的文章,并形成了一个教育界讨论研究的亮点。
高考命题专家也敏锐地觉察到开放题在考查学生创新能力方面的独特作用,近几年在全国和各地的高考试题中连续出现具有开放性的题目。例如高考数学题中,1993年的存在性问题,1994年的信息迁移题,1995年的结论探索性问题,1996的主观试题客观化,1997年填空题选择化,1998的条件开放题,1999年的结论和条件探索开放。
数学开放题的常见题型,按命题要素的发散倾向分为条件开放型、方法开放型、结论开放型、综合开放型;按解题目标的操作摸式分为规律探索型、量化设计型、分类讨论型、数学建模型、问题探求型、情景研究型;按信息过程的训练价值分为信息迁移型、知识巩固型、知识发散型;按问题答案的机构类型分为有限可列型、有限混沌型、无限离散型、无限连续型。
数学开放题体现数学研究的思想方法,解答过程是探究的过程,数学开放题体现数学问题的形成过程,体现解答对象的实际状态,数学开放题有利于为学生个别探索和准确认识自己提供时空,便于因材施教,可以用来培养学生思维的灵活性和发散性,使学生体会学习数学的成功感,使学生体验到数学的美感。因此数学开放题用于学生研究性学习应是十分有意义的。
(四)数学研究性学习中开放题的编制方法
无论是改造陈题,还是自创新题,编制数学开放题都要围绕使用开放题的目的进行,开放题应当随着使用目的和对象的变化而改变,应作为常规问题的补充,在研究型课程中适合学生研究性学习的开放题应具备起点低、入口宽、可拓展性强的特点。
用于研究性学习的开放题尽量能有利于解题者充分利用自己已有的数学知识和能力解决问题。编制的开放题应体现某一完整的数学思想方法,具有鲜明的数学特色,帮助解题者理解什么是数学,为什么要学习数学,以及怎样学习数学。开放题的编制不仅是教师的任务,它的编制本身也可以成为学生研究性学习的一项内容。
数学开放题的编制方法:
1.以一定的知识结构为依托,从知识网络的交汇点寻找编制问题的切入点。能力是以知识为基础的,但掌握知识并不一定具备能力,以一定的知识为背景,编制出开放题,面对实际问题情景,学生可以分析问题情景,根据自己的理解构造具体的数学问题,然后尝试求解形成的数学问题并完成解答.
2.以某一数学定理或公设为依据,编制开放题。数学中的定理或公设是数学学习的重要依据,中学生的学习特别是研究性学习常常是已有的定理并不需要学生掌握,或者是学生暂时还不知道,因此我们可以设计适当的问题情景,让学生进行探究,通过自己的努力去发现一般规律,体验研究的乐趣。
3.从封闭题出发引申出开放题。我们平时所用习题多是具有完备的条件和确定的答案,把它称之为封闭题,在原有封闭性问题基础上,使学生的思维向纵深发展,发散开去,能够启发学生有独创性的理解,就有可能形成开放题。在研究性学习中首先呈现给学生封闭题,解答完之后,进一步引导学生进行探究,如探究更一般的结论,探究更多的情形,或探究该结论成立的其它条件等。
4.为体现或重现某一数学研究方法编制开放题。数学家的研究方法蕴涵深刻的数学思想,在数学研究性学习中让学生亲身体验数学家的某些研究,做小科学家,点燃埋藏在学生心灵深处的智慧火种。以此为着眼点编制开放题,其教育价值是不言而喻的。
5.以实际问题为背景,体现数学的应用价值编制开放题。在实际问题中,条件往往不能完全确定,即条件的不确定性是自然形成的或是实际需要,其不确定性是合理的。如包装的外型,花圃的图案,工程的图纸这些是需要设计的,而由于考虑的角度不同,设计者的知识背景、价值判断不同,得出的方案也会不同。
以实际问题为背景,编制出设计类型的开放题,用于研究性学习,可以培养学生创新精神和实践能力。第国际数学教育心理会议的公开课问题:“在一块矩形地块上,欲辟出一部分作为花坛,要使花坛的面积为矩形面积的一半,请给出你的设计。”是一道公认的开放题,花圃的图案形状没有规定性的要求,解题者可以进行丰富的想象,充分展示几何图形的应用,这种以实际问题为背景编制的开放题往往有趣而富有吸引力。
将数学开放题作为数学研究性学习的一种载体,首先必须有适合的问题,如何编制能够用于研究性学习的开放题,这是值得研究的。在研究性学习的教学实践中,有充满活力和创造力的学生的参与,必将促进对这一问题认识的深化和提高。
目前,“研究性学习”仍属于初创、实验阶段,还存在许多方面的问题,同时也给我们广大教师提出了新的挑战,让我们共同走进“研究性学习”吧!
参考文献:
1、李建平、普通高中如何实施研究性学习、中国教育报,2001,5,31
2、李建平、研究,从这里起步、中国教育报,2001,3,23
3、程太生、普通高中开设“研究性学习”的实践与思考、教育理论与实践,2001,5
全日制义务教育新《数学课程标准》明确指出:“有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆”,教师应当帮助学生“在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握的数学知识与技能、数学思想和方法,获得广泛的数学活动经验。”这实际上从一个角度要求数学教师,要重视学生的认知学习。但在实际教学中,还未重视认知结构的研究运用。尤其到了复习阶段,连续不断的向学生发放复习试卷和机械地向学生布置复习题给予强化,以达到反应结果。或者在平时教学中,让学生死记一些结论,不注重“有意义的学习”。学生的学习似乎还停留在“S—R”阶段。这种简单的操作方法在短时间内能使考试成绩上去,但代价是学生沉重的学习负担,并造成学生思维僵化,不利于培养“发展型”人才,与素质教育背道而驰。如学生对于绝对值概念,只知道│a│是a绝对值,而不明白它的真正内涵。没有通过学生生活中已建立起来的认知概念与数学内容的新认知结构进行联结。结果是造成对绝对值概念理解的是似而非。本文就数学学习的联结问题及导向策略上作一些探索。
二、关于联结理论
数学学习是什么过程?“人类的学是以一定的经验和知识为前提,是在联想的基础上,更好地理解和掌握新知的。”①数学学习也不例外,这里的联想即为知识的联结过程。
关于联结,理论上的研究,目前有两大派别。一是以美国心理学家桑代克为代表的联结主义的行为学习理论。二是以美国心理学家布鲁纳和奥苏伯尔为代表的认知学派学习理论。桑代克的主要观点是,学习就是作尝试错误。如果把当今的学习刺激设为S,学习反应设为R,学习就是S—R的联结过程。它是在动物实验的基础上提出的,是一种盲目的尝试。通过不断尝试,出现错误,不断矫正,从中学会知识和技能。
而认知学派认为,学习就是知觉的重新组合,这种知觉经验变化过程不是简单的“S—R”过程,而是突然的“顿悟”,强调“情景的整体关系”。而以美国心理学家托而曼为代表的观点进一步认为,在S与R之间应该有一个“中间变量”,即认知和目的,学习是期待,就是对环境的认知。因而,学习过程是一个S—O—R的过程。布鲁纳和奥苏伯尔还把它进行了发展为现代认知理论,认为“学习就是类目即及其编码系统的形成。”②它不仅批评S—R直接、机械的联结,而且提出学习存在一个认识过程,是认知结构的重新组合。强调原有的认知结构的作用,也强调学习材料本身的内在联系。把内在联系的材料和学生原有的认知结构联结起来,新旧知识发生作用,新材料在学生的头脑中达成“内化”,学会了对“S—O—R”中的“O”的捕捉,成为真正的意义的联结,或者说学生对新材料有了深刻地理解和超越。
显然,在不同的时代,上述理论对数学教育都有积极的贡献。但时至今日,在数学教育中,我们不能不重视,数学学习重要的应该是认知学习,它是一个建立学生心理内部学习机制的过程。这里要明白三点:学生学习数学,一要利用学生原有的认知结构,二要重视学生一定年龄阶段的心理发展水平,三要充分考虑不直接参与的情感、意志、兴趣等问题。
三、数学学习的两种联结思想剖析
下面结合教学实践,说明“S—R”与认知结构连结之间的各自意义。
例:如图,已知在O内接ABC中,D是AB上一点,AD=AC,E是AC的延长线上一点,AE=AB,连结DE交O于P,延长ED交O于Q.求证:AP=AQ.
按“S—R”的行为主义联结理论,可以让学生直接操作。这时,学生可能不去仔细审题。由图形“先入为主”,不断尝试,不断碰壁,然后再回头去审题。在点、线、角、三角形、圆的离散图形中不断产生错误。偶而碰上解题思路,才得到问题的解决。之后,再不去认识、总结。下次在碰上此题,又重新错误尝试。显然,这样的问题解决法,造成精力的极大浪费,所学知识也难以巩固。平时,我们老师经常说:“此题我让学生解过,还做不出!”原因在于“S—R”联结不是“有意义的学习”,没有找出新旧知识之间的内在联结,没有建立学生的新的认知结构。
而利用认知结构理论思考,首先是认真审题,进入“上位学习”③,对自己提问:
1、见过这个问题吗?见过与其类似的问题吗?用到那些基础知识?(图类似?还是条件类似?还是结论类似?)
2、见过与之有关的问题吗?(能利用它的某些部分吗?能利用它的条件吗?能利用它的结论吗?引进什么辅助条件,以便利用?)
以此,把原建立的认知结构中的全等三角形、圆周角性质、等腰三角形的判定等旧知加以调运。在此基础上,使学生进入“下位学习”④
然后,盯住目标——始终盯住要证的结论AP=AQ。就是要明确方向,哪怕中间状态不断变化,但始终与目标比较,及时调整自己的思路,建立“认知地图”⑤,以不迷失方向。其基本框架如下:
有什么方法能够达到目标?(1、达到的目标的前提是什么?2、能实现其中的某个前提吗?3、实现这个前提还应该怎么办?)
如上题,我们不妨采用逆向分析进行探索。这是认知策略的其中一条有效途径:
AP=AQ(目标)
∠AQP=∠APQ(前提)
以下为实现前提需找中间量,
即∠AQP=中间量=∠APQ.这时,逆向分析无法进行,此时一般就是添辅助线的时候,转化圆周角∠AQP,连结BP,即有
∠AQP=∠ABP.
因此,只要证明∠ABP=∠APQ.
由于∠ABP=∠ABC+∠PBC,∠APQ=∠E+∠PAC,
而∠PBC=∠PAC,所以,只要证∠ABC=∠E,即证ABC≌AED.
(以下略)
这样,学生在原有的认知结构思维水平基础上发展他的联想思维,使新旧知识加以联结,找到证题方法,达到解决问题,建立起新的认知结构。
因此,我们在教学中,一定要把精力化在建立学生认知结构的工夫上,善始善终加以引导。少用或不用“S—R”这种“尝试错误”的机械方法,多用科学成功的尝试,引导学生认真寻求“中间变量”,努力使学生的新旧知识加以联结,促进学生的数学素养不断提高。
四、数学学习联结的教学策略
事实上就学习者对数学问题的解决,无论是数学概念的形成、数学技能的掌握,还是数学能力的培养,都是学习者由未知到已知的联结过程,即“S—R”的联结过程,重要的是寻求“中间变量O”,从而构建数学认知结构。所谓数学认知结构,就是学生通过自己主动的认识而在头脑里建立起来的数学知识结构。可以这样说,数学学习的联结过程,就是数学认知建构的过程,学会自觉主动的寻求“中间变量”。最终达到解决问题的目的的过程。那么,在这一过程中数学学习究竟有那些规律可循?说具体一点有那些主要途径,这里谈一些粗浅的认识。
策略之一:以数学知识结构为基础,构建学生的数学认知结构
学习过程就其本质而言是一种认识活动。因此,数学教学的根本任务是发展学生的数学认知结构,首先应明确:数学认知结构是由数学知识结构转化而来的;要建立学生的数学认知结构,首先必须以数学知识结构为基础,进行开发、利用,从而转化为学生的数学的认知结构。着重把握以下三个方面:
(1)加强数学知识的整体联系。数学是一个有机整体,各知识相互联系,教学中教师对数学知识的组织应能促进学生从前后联系上下照应的角度对数学知识进行整体性构建从而在头脑中形成经纬交织的知识网络,这是一种“情景的整体关系”。对于一个具体的数学问题,应该感知有效的信息。如在本文第二部分的例题分析中提出的第1、第2个问题,就是寻求有效信息,找其联结点;对于“准类”的一块知识,要注意纵向联结。如函数,初一年级学习一次式、一元一次方程、二元一次方程组时,就要向学生渗透函数思想,初二学习正比例函数、反比例函数、一次函数,要回首前面知识与函数的联系,并在学习一元二次方程时,自然与二次函数联结作准备。到了初三,初中数学的“四个二次”(二次式、二次方程、二次不等式、二次函数)有机地综合联结;对于一章知识,要让学生逐步自己小结,构成知识网络,输入大脑,形成数学认知结构。
(2)注意揭示数学思维过程。数学被称为“思维的体操”,但是数学的思维价值和智力价值是潜在的,决不是自然形成的,也不是靠教师下达指令能创造出来的,课堂教学中,教师应精心创设问题情景,引导启发学生积极思维,其间应注意两个环节:①制造认知冲突——充分揭示学生的思维过程,即使新的需要与学生原有的数学水平之间产生认知冲突。传统的教学在教师分析讨论解题时,往往思路理想化、技巧化、脱离学生的认知规律,忽视了学生的思维活动,导致学生一听就懂,一做即错。学生无法达到真正的连结。为此,在引导学生学习中,为了使学生联结中,必须充分估计知识方面的缺陷和学的思维心理障碍,揭示他们的思维过程,从反面和侧面引起学生的注意和思考,使他们在跌到处爬起来,在认知冲突中加强联结。②稚化自身思维——充分揭示教师的思维过程。即教师启发引导要与学生的思维同步,切不可超前引路,越俎代疱。如果教师在教学中,对于各类问题,均能“一想即出,一做就对”,尤其是几何证明题,辅助线新手拈来,或者把自己的解题过程直接抛给学生,使学生产生思维惰性,遇到新的问题情景,往往束手无策。只有通过教师的多种方式的启发,稚化自身,象学生学习新知识的过程一样展开教学,把自己认识问题的思维过程充分展示,接近学生的认知势态,学生才能真正体会、感受到数学知识所包含的深刻的思维和丰富的智慧。③开发解题内涵——充分揭示数学发展的思维过程。在引导学生学习中,除了学生、教师的思维活动外,还存在着数学家的思维活动,即数学的发展思维过程。这种过程与经过逻辑组织的理论体系是不同的。如果将课本内容照搬到课堂上学生就无法领略到数学家精湛的思维过程。学生要吸取更多的营养,必须经自身的探索去重新发现。这就需要教师帮助学生开发数学问题的内涵,努力使学生的整理性思维方式变为探索性思维方式,有效地使学生从数学知识结构出发,构建新的认知结构。
(3)有机渗透数学思想方法。所谓数学思想方法就是数学活动的基本观点,它包括数学思想和数学方法。数学思想是教学思维的“软件”,是数学知识发生过程的提炼、抽象、概括和提升,是对数学规律更一般的认识,它蕴藏在数学知识之中,需要教师引导学生去挖掘。而挖掘的过程就是数学认知结构形成的过程,也就是数学学习的最佳连结过程。数学方法是数学思维的“硬件”,它们是数学知识不可分割的两部分。如字母代数思想、集合映射思想、方程思想、因果思想、递推思想、极限思想、参数思想、变换思想、分类思想等。数学方法包括一般的科学方法——观察与实验、类比与联想、分析与综合、归纳与演绎、一般与特殊,还有具有数学学科特点的具体方法——配方法、换元法、属性结合法、待定系数法等等Æ。这就要求在数学知识教学的同时,必须注重数学思想,数学方法的有机渗透,让学生学会对问题或现象进行分析、归纳、综合、概括和抽象等。只有这样,才能有助于学生一个活的数学知识结构的形成。现举一例:
例:如图,在线段AB上有三个点C1,C2,C3,问图中有多少条线段?若线段AB上有99个点,则有多少条线段?AC1C2C3B
探索分析:①如果一条一条数,这是一种思想方法;②如果AB上有99个点就得另辟溪径;③假如一开始要你对后一种比较复杂的情况作出回答,就必须回到简单情况去考虑,这就是一般到特殊、简单到复杂的数学方法,也就是“以退求进”的变换思想;
当有1个点C1时,有线段AC1,AB,C1A,共有2+1=3条;
当有2个点C1C2时,有线段AC1,AC2,AB,C1C2,C1B,C2B,共有3+2+1=6条;
当有3个点C1C2C3时,有线段AC1,AC2,AC3,AB,C1C2,C1C3,C1B,C2C3,C2B,C3B共有4+3+2+1=10条;
当有99个点时,共有线段100+99+98+……+3+2+1=5050条.
这里用到了重要的归纳思想。
策略之二:以学生的层次性出发,引导学生构建新的数学认知结构
一方面,认知结构总是在学生头脑中进行建构的。学生学习活动的主动性,自觉性是建构认知结构的精神力量;另一方面,认知结构总是不断发生变化的,原有认知结构是构建新认知结构的基础,新认知结构是原认知结构的发展与完善。因此教师应积极探索在课堂教学中根据学生实际按层次引导他们去构建数学认知结构。
(1)对整体水平较高的班级集体,由于学生有较丰富的知识积累,具有较强的形成“思维链”的能力,因而可采用快(教学节奏)、多(问题系列)、变(习题丰富多变)等思路进行教学,启发学生的思维向纵深发展,培养学生思维的敏捷性和独创性。促进以高效快速建构。
(2)对学生基础和发展水平中等的班级集体,教师应以课本为本,按教材本身的内在逻辑有序地组织教学,理清知识体系,形成知识网络,注意方法指导,培养学生自学能力和应用知识解决实际问题的能力。
(3)对整体水平较低的班级集体,重在考虑以下策略:①采用“小步子”方式循序渐进,经常“回头观望”,调整教学进度和内容的难易度以符合学生认知结构;②尽可能多地利用多种手段(例如:形象生动的语言或多种教学媒体的辅助)激发学生学习兴趣,启发学生思维;③对学生因新旧知识衔接不良难以迁移时,及时制定有针对性的复习对策,通过提问、书面作业、补充辅导等帮助学生过渡,以取得整体水平的提高。现举一例课堂实录片段,特别适用数学整体水平较低的的学生:
例:课题——无理数。学生学了有理数后,不能有效地容纳无理数概念,即学生用“同化”的过程形成新概念,只能通过“顺应”的过程达到无理数概念的形成。对于基础较差的班级学生,若直接用“无尽不循环小数叫无理数”死灌,感到抽象,学生难以理解。我们不妨用形象生动的教学情景,从感知着手:教师上课进教室,手拿一个骰子。上课开始,教师问学生:“这是一件什么东西?”学生感到诧异:“老师怎么把赌具拿到教师里来,这不是搓麻将用的吗!”引起学生一片好奇心。接着教师把一位同学请到讲台前进行抛骰子,教师作好记录,黑板上跳出一串数:2.25361554261……,这时,教师问学生:“无尽的投下去,结果出现的数能循环出现吗?”由于这是学生直接感知到的,又贴近实际,学生很自然地得出了无理数的概念。这是一种巧妙的联结,是行之有效的策略。
总之,从数学知识结构本身不同层次学生来说,创设联结的“最近发展区”,引导他们乐于构建新的认知结构这一导向策略,体现了因材施教,因人施教的原则。
策略之三:以学生发展为目标,使学生自主地构建新的数学认知结构
根据数学认知结构来构思教学策略较好地解决了知识与能力的关系,但是,教学的根本问题乃是人的问题。面向二十一世纪的中学数学教师应该看到:学生的学习主要不只是为适应当前的环境,而是为适应今后发展的需要。从当前看,学生的学习容易成为一个被动的接受过程;从未来看,他们的学习又有待于发展到完全独立而主动的自学阶段,因些,数学课堂教学的重点是要培养起独立积极学习的态度和自我教育,自我发展的自主的、能动的、创造性的能力。数学认知结构的建立,最后归根到底,不是依赖教师去建构,更不是简单的联结,而是要求学生离开教师后,能自己主动地建构。因此以“人的发展”为主题,进行中学数学课堂教学策略的探讨和构思是一种趋势。
“人的发展”是课堂教学的出发点和归宿,而课堂教学如何促进人的发展呢?必须以培养学生独立学习的能力为突破口,独立学习的实质是强调学生的独立思考。传统的教学模式是先教后学,即课堂教学在先,学生复习作业在后。然而独立学习将这种天经地义的教学关系(或顺序)颠倒过来,先学后教,即学生首先必须独立学习,然后再进行课堂教学。在课堂教学中应着重解决学生在独立学习中遇到的问题。中央教科所卢仲衡先生倡导的数学自学法、北京师范大学裴娣娜教授的自主发展性教学、上海华东师范大学叶澜教授的“自主教学”、江苏特级教师邱学华先生的尝试教学法、江苏洋思中学的“先练后学”教学模式等等,不失为使学生自觉构建新的认知结构的有效连结途径。因此,此时的课堂教学是在独立学习的基础上进行,其教学策略则应侧重在以下几个方面:①通过检查阅读笔记和作业本以及课堂小测验或提问来了解学生独立学习的情况;②反映和解决学生独立学习中存在的主要问题。关键在于教师在引导学生对存在的问题进行分析归类,将大部分问题在分析过程中得以解决,小部分问题则通过质疑,讨论来解决;③教师应充分寻找学生思维的闪光点,让学生充分表现,鼓励学生大胆发表自己的独立见解。同时教师留心寻找学生的创见,作为深化课堂教学的契机,使全班同学共同受益。④小结引导学生对本节内容进行小结,要求学生按照自己的思路的方法把小结内容记入阅读笔记。
一、善编:融合课程资源
在《平均数》设计中,教师尊重课本但不照搬课本,尊重实际而又超越生活。以下几个细节值得关注:
“引入”部分有这样一个环节:“生活中随处可以发现数学问题。学校最近组织爱心捐款,请看四(1)班第一小组(共10人,其中4名女生,6名男生)的捐款情况,你能提出哪些数学问题?你能比较这4名女生和6名男生的捐款情况吗?”教师引导学生通过讨论争辩,得出相对合理的比较方法,即“先分别算出男、女生的平均捐款数,再进行比较”。
在这里,教师大胆改编教材,充分利用孩子身边的学习素材。一方面,这样的学习素材对于孩子来说,比较熟悉,易于接受;另一方面,这样的学习素材,又能拉近数学与生活的密切联系。其实,只要教师留意观察周边生活,有价值的教学素材是极其丰富的。当然,组合、改编学习材料时,教师必须遵守正确的价值取向,不能纯粹为了改编而改编,应力求“善编”。“善编”的“善”应重点体现在:一是加工教材。当教材内容与现实生活冲突较大的,可以重新改换教材设定的相关信息,使之更贴近学生生活;二是丰富教材。可以对教材内容进行充实或删减,补充学生喜闻乐见的学习素材,删除学生不易接受的学习素材;三是重组教材。结合本班实际,在确保教学目标落实的前提下,对教材原定的课时划分及板块安排进行适当整合。四是开发教材。可以在完成教学任务、达成教学目标的情况下,大胆开发校本教材。
二、善变:智对现场生成
课堂现场,处处蕴藏着永不干涸的有用资源。学生不起眼的一个动作、不经意的一句话语、不自觉的一次错误,或许都能成为课堂教学的优质资源。那么,如何更好挖掘课堂中随机出现的教学资源呢?用一句时下流行的话来作答,即“这个世界什么都在变化,唯一不变的也是变化。”还以“平均数”一课为例。
一是体现在教师较为精彩地处理了预设与生成间的辨证关系。请看以下教学片断:
师:看来平均数问题的应用真的很广泛,下面我们继续研究。(教师课件呈现:小王投掷三次垒球的成绩第一次28米,第二次29米,第三次27米,求小王的平均成绩)请大家试一试!
孩子们低头静悄悄地开始计算。就在这个时候,我们注意到教室中有一个孩子一动也没动地坐着。于是,老师便轻轻地叫起了这个孩子,问:“哎,你为什么不动呀?”孩子满有把握地说:“其实,我不用计算就知道计算的结果了。”
教师望望其他同学一张张充满诧异的小脸后,问道:“你怎么知道的呢?能把想法说给大家听听吗?”
“我是这样想的,不用计算,只要把29中的1移给27就可以了,这样三个数都变成了28,所以小王的平均成绩应该是28米。”
接着这位学生的简算方法,教师自然地引出了“移多补少求平均数”的策略。
在这个片断中,如何引出“移多补少”必定早已预设在教师的教案中。但面对上述偶境,教师调整原定教程,鼓励学生大胆发表自己的观点,从而成功处理了预设与生成间的辨证关系。
二是体现在教师尊重差异、鼓励选择的语言设计上。我们经常可以听到这样的教学语言:“请大家算一算,男生算女生的平均数,女生算男生的平均数,计算快的同学可以两个都算。”、“请大家计算第一小组6位同学的平均身高,已经好了的同学可以思考更加简洁的方法。”像这样“快的同学可以两个都算”,“已经好了的同学可以思考更加简洁的方法”也许对我们来说已是耳熟能详了,但不容质疑的是,正是这简简单单的几句话,却是人文课堂中承认差异、尊重个性的真实写照。
三、善导:珍视主体思维
在《平均数》教学中,有这样一个教学片断。
(材料呈现:少儿歌曲大赛中,六个评委给一位参赛小朋友的得分情况。)
师:请大家独立计算这位小朋友的平均分。(学生计算)
生1:我是这样算的,(84+70+88+94+82+86)÷6=84。
生2:我采用移多补少的方法,具体是……
师:还有没有同学不是这样计算的?(教师本意是让学生说出,去掉最高分、最低分再计算的方法。)
生3:70+(14+18+24+12+16)÷6=84。
生4:我可以把生1的方法作一下改进,我是这样计算的[(84+86)+(88+82)+94+70]÷6=84。这样计算的话就显得比较简单了。
这是一个很好的生成点!在计算过程中,采用简便的计算策略,可以提高学生问题解决的效率。但此时,教师表情平平、语气淡淡,显然,教师心中所牵挂的,依然是“去掉最高分、最低分再计算”的计算方法。
师(继续追问):还有没有不一样的计算方法,你也可以思考与生活实际结合起来的方法!
等了一会儿,终于有一只不怎么自信的小手举了起来:“我还有一种计算的方法,也是以前从电视中看到的,可以先去掉最高分、最低分以后再计算。”
智慧技能的教学是学校教学的中心任务.著名认知心理学家加涅认为,智慧技能主要涉及概念和规则的掌握与运用,它由简单到复杂构成一个阶梯式的层级关系:概念(需要以辨别为先决条件)规则(需要以概念为先决条件)高级规则(需要以规则为先决条件).因此,对于中学数学的每个单元,学生应该按照加涅关于智慧技能由简单到复杂构成的这个层级关系去学习,以便按照这个层级关系把所学的知识组织到大脑当中,形成具有良好层级性的认知结构.
据此,笔者在“排列、组合”单元的教学中,将教材内容的顺序进行了调整.调整后的结构如图1所示.排列、组合P概念从飞机票和飞机票价等具体问题的辨别入手,得出排列与组合的概念,进而介绍排列数概念、组合数概念及其符号表示.
排
列
、
组
合
概念
从飞机票和飞机票价等具体问题的辨别入手,得出排列与组合的要领进而介绍排列数概念、组合数概念及其符号表示.
专题一
算法
在解释P1n=n,C1n=n(n∈Z+)的基础上,介绍加法原理和乘法原理(引例和例题的处理均须用由P1n或C1n组成的算式来解答).
专题二
排列数公式与计算
专题三
组合数公式、计算与性质
应用
用直译法解决纯排列与组合问题(同时用分步法解答纯排列问题).题型如1990年人教版高中《代数》下册(必修)(简称:高中《代数》下册.下同)第234页例3、第245页例2.
专题四
用分类法解决加法原理的简单应用题.题型如高中《代数》下册第234页例4(此例还可用分步法)、第245页例3.
专题五
用分步法、分类法和排除法解综合性排列与组合问题.题型如高中《代数》下册第235页例5、第246页例4.
专题六
图1
于是该单元的教学次序是:基本概念的形成(排列与组合的概念、排列数与组合数的概念)基本算法规则的掌握(原理与公式)概念和算法规则相结合的应用(这里是以解题规律为主线,把排列应用题和组合应用题一并按其解法由易到难分层次集中而对偶地解决的),完全符合加涅关于智慧技能的学习必须按从概念到规则,再到高级规则的层级顺序去进行的规律,理顺了学生学习排列、组合内容的认知层次,加强了该单元认知结构的层级性.
2.运用先行组织者,促成认知结构的稳定性
运用先行组织者以改进教材的组织与呈现方式,是提高教材可懂度,促进学生对教材知识的理解的重要技术之一.其目的是从外部影响学生的认知结构,促成认知结构的稳定性.
因为高中生首次面对排列、组合单元的学习任务时,其认知结构中缺乏适当的上位观念用来同化它们,因此,我们在该单元的入门课里,在没有正式学习具体内容之前,先呈现如图2所示的组织者,能起到使学生获得一个用来同化排列、组合内容的认知框架的作用.
排
列
、
组
合
概念
排列、组合的概念
算法
算法原理、计算公式
应用
解排列、组合问题
图2
值得一提的是,安排在本文的入门课——专题一中的飞机票和飞机票价等具体问题,以及安排在基本原理课题中的两个引例,它们也分别起到了学习相应内容的具体模型组织者的作用.
3.实行近距离对比,强化认知结构的可辨别性
如果排列概念和组合概念在学生头脑中的分离程度低,加法原理和乘法原理在学生头脑中的可辨别性差,则会造成学生对排列和组合的判定不清,对加法原理和乘法原理的使用不准,从而严重影响学生解排列、组合问题的正确性.因此,在教学中我们必须增强它们在学生头脑中的可辨别性,以达到促使学生形成良好的“排列、组合”认知结构之目的.
按调整后结构的顺序教学,很自然地实行了近距离对比,加大了排列与组合、加法原理和乘法原理的对比力度,从而强化了它们在学生头脑中的可辨别性.
(1)在入门课里,开篇就将排列概念和组合概念进行近距离对比,有利于引导学生得到并掌握排列和组合的判定标准:看实际效果与元素的顺序有无关系.
(2)专题二首次近距离比较加法原理和乘法原理,并运用其判定标准——是分类还是分步,去完成对实际问题的处理,以加强学生对它们的理解与辨别.
1.调整教材内容顺序,加强认知结构的层级性智慧技能的教学是学校教学的中心任务.著名认知心理学家加涅认
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(3)专题四、五、六里,把排列、组合问题按其解法分层次对偶地解决,在没有单独占用课时的情况下,很自然地为排列和组合的近距离比较,为加法原理和乘法原理的运用对比,提供了切实而尽可能多的机会.
4.及时归纳总结,增强认知结构的整体性与概念性
我们知道,认知结构是人们头脑中的知识结构,也就是知识在人们头脑中的系统组织,它具有整体性和概括性.认知心理学认为,认知结构的整体性越强、概括水平越高,就越有利于学习的保持与迁移.因此,在每个单元的教学中,我们必须随着该单元教学进度的推进,及时归纳总结已学内容的规律,以促进学生认知结构概括水平的不断提高,最终促使学生高效高质地整体掌握该单元,从而形成整体性强、概括程度高的认知结构.
于是对于“排列、组合”单元,笔者就随着教学进度的深入,引导学生不断归纳、及时总结出以下各规律:
(1)排列与组合的判定标准(见前文).
(2)加、乘两原理的判定标准(见前文).
(3)排列数公式的特征(略).
(4)组合数与排列数的关系(略).
(5)解排列、组合问题的基本步骤与方法:
①仔细审清题意,找出符合题意的实际问题.
所有排列、组合问题,都含有一个“实际问题”,找出了这个实际问题,就找到了解题的入口.
②逐一分析题设条件,推求“问题”实际效果,采取合理处理策略.
处理排列、组合问题的常用策略有:正面入手;正难则反;调换角度;整、分结合;建立模型等.但不管采用哪个策略,我们都必须从问题的实际效果出发,都必须保证产生相同的实际效果.因此,实际问题的实际效果,就是我们解排列、组合问题的出发点和落脚点,因而也可以说是解排列、组合问题的一个关键.
③根据问题“实际效果”和所采取的“处理策略”,确定解题方法.
解排列、组合问题的方法,不同的提法很多,其实归根到底,不外乎以下五种:枚举法;直译法;分步法;分类法;排除法.如所谓插空法,推究起来也只不过是在调换角度考虑的策略下的分步法而已.
5.注意策略的教学与培养,增大认知结构的可利用性
智育的目标是:第一,通过记忆,获得语义知识,即关于世界的事实性知识,这是较简单的认知学习.第二,通过思维,获得程序性知识,即关于办事的方法与步骤的知识,这是较复杂的认知学习.第三,在上述学习的同时,获得策略知识,即控制自己的学习与认知过程的知识,学会如何学习,如何思维,这是更高级的认知学习,也是人类学习的根本目的.
所谓策略,指的就是认知策略的学习策略,认知策略是个人用以支配自己的心智加工过程的内部组织起来的技能,包括控制与调节自己的注意、记忆、思维和解决问题中的策略.学习策略是“在学习过程中用以提高学习效率的任何活动”,包括记忆术,建立新旧知识联系,建立新知识内部联系,做笔记、摘抄、写节段概括语和结构提纲,在书上评注、画线、加标题等促进学习的一切活动.
在中学生的数学学习中,如果学生的认知结构中缺乏策略或策略的水平不高,那么学生的学习效果就不好、学习效率就不高,特别是在解题过程中,就会造成不能利用已学的相关知识而找不到解题途径,或造成利用不好已学的相关知识而使解题思路受阻,或造成不能充分利用好已学的相关知识而使解题方法不佳,以致解题速度不快、解答过程繁冗、解答结果不准确等.因此,中学数学教学,必须重视策略的教学和培养,让学生学会如何学习和如何思维,以增大学生认知结构的可利用性.
为此,笔者在“排列、组合”单元的教学中,除注意一般性学习策略(如做笔记、画线、注记和写单元结构图等)的培养以外,更注重解排列、组合问题的培养和训练.
(1)在专题二、四、五、六里,对排列、组合问题解法的教学,始终按“仔细审清题意,找出符合题意的实际问题逐一分析题设条件,推求问题实际效果,采取合理处理策略根据问题实际效果和所采取的处理策略,确定解题方法”的基本步骤进行,以培养学生在解排列、组合问题时,有抓住“实际问题的实际效果”这个关键的策略意识和策略能力.
(2)重视一题多解和错解分析(多解的习题要有意讲评,例题讲解可故意设错).
一题多解能拓宽解题思路,让学生见识各种解题方法和处理策略.另外,一题多解又能通过比较各种解法的优劣,使学生在较多的思路和方法中优选.同时,因为解排列、组合问题,其结果(数值)往往较大,不便于检验结果的正确性,而一题多解可以通过各种解法所得结果的比较,来检验我们所作的解答是否合理、是否正确,从而起到检查、评价乃至调控我们对排列、组合问题的解答的作用.
错解分析能使学生注意到解答出错的原因所在,同时使学生体验到解题策略调节的必要性和方法,防止今后犯类似的错误,增强学生解题纠错力.
故意设错如高中《代数》下册第246页例4的第(3)小题:如果100件产品中有两件次品,抽出的3件中至少有1件次品的抽法有多少种?
错解:由分步法得C12C299=9702(种).
略析:像该题一样的“至少”问题最好莫用分步法,这里分步出现了重复计算(以上错解是学生易犯错误,教学中必须注意).
参考文献
1邵瑞珍主编.学与教的心理学.上海:华东师范大学出版社,1990
关键词:创设情境教学原则特性方式案例
课堂教学是实施素质教学的主阵地,提高学生的素质是课堂教学的重要内容,怎样将“应试教育”向“素质教育”转轨,怎样变单纯的“知识输入”为“能力培养、智力开发”,如何大面积提高中学的数学教学质量,这是摆在我们广大数学教师面前的一个重大课题。在众多教学改革的原则中,主体性是素质教育的核心和灵魂.在教学中要真正体现学生的主体性,就必须使认知过程是一个再创造的过程,使学生在自觉、主动、深层次的参与过程中,实现发现、理解、创造与应用,在学习中学会学习.使学生产生明显的意识倾向和情感共鸣,乃是主体参与的条件和关键.
情境教学具有一定的代表性,它以优化的情境为空间,根据教材的特点营造、渲染一种富有情境的氛围,让学生的活动有机地注入到学科知识的学习之中。它讲究强调学生的积极性,强调兴趣的培养,以形成主动发展的动因,提倡让学生通过观察,不断积累丰富的表象,让学生在实践感受中逐步认知知识,为学好数学、发展智力打下基础。简言之,情境教学以促进学生整体能力的和谐发展为主要目标.结合本人十多年的教学经验和近几年在数学教学实践中的探索,谈谈情境教学的一些体会
创设情境教学的原则
创设情境的方法很多,但必须做到科学、适度,具体地说,有以下几个原则:
①要有难度,但须在学生的“最近发现区”内,使学生可以“跳一跳,摘桃子”.
②要考虑到大多数学生的认知水平,应面向全体学生,切忌专为少数人设置.
③要简洁明确,有针对性、目的性,表达简明扼要和清晰,不要含糊不清,使学生盲目应付,思维混乱.
④要注意时机,情境的设置时间要恰当,寻求学生思维的最佳突破口.
⑤要少而精,做到教者提问少而精,学生质疑多且深.
重视创设情境教学的特性
一、诱发主动性:
传统教育的弊端告诫我们:教育应以学生为本。面对当今新时期的青少年,服务于这样一种充满生气、有真挚情感、有更大可塑性的学习活动主体,教师决不可以越俎代庖,以知识的讲授替代主体的活动。情境教学就是把学生的主动参与具体化在优化的情境中产生动机、充分感受、主动探究。如在复习函数这节课时,教师可以创设以下的教学情境:
案例:“我”在某市购物,甲商店提出的优惠销售方法是所有商品按九五折销售,而乙商店提出的优惠方法是凡一次购满500元可领取九折贵宾卡。请同学们帮老师出出主意,“我”究竟该到哪家商店购物得到的优惠更多?问题提出后,学生们十分感兴趣,纷纷议论,连平时数学成绩较差的学生也跃跃欲试。学生们学习的主动性很好地被调动了起来。活势形成,学生们在不知不觉中运用了分类讨论的思想方法。
曾有人说:“数学是思维的体操”。数学教学是思维活动的教学。学生的思维活动有赖于教师的循循善诱和精心的点拨和启发。因此,课堂情境的创设应以启导学生思维为立足点。心理学研究表明:不好的思维情境会抑制学生的思维热情,所以,课堂上不论是设计提问、幽默,还是欣喜、竞争,都应考虑活动的启发性,孔子曰:“不愤不启,不悱不发”,如何使学生心理上有愤有悱,正是课堂情境创设所要达到的目的。
二、强化感受性:
情境教学往往会具有鲜明的形象性,使学生如入其境,可见可闻,产生真切感。只有感受真切,才能入境。要做到这一点,可以用创设问题情境来激发学生求知欲。创设问题情境就是在讲授内容和学生求知心理间制造一种“不和谐”,将学生引入一种与问题有关的情境中。心理学研究表明:“认知矛盾时动机的根源。”课堂上,教师创设认知不协调的问题情境,以激起学生研究问题的动机,通过探索,消除剧烈矛盾,获得积极的心理满足。创设问题情境应注意要小而具体、新颖有趣、有启发性,同时又有适当的难度。此外,还要注意问题情境的创设必须与课本内容保持相对一致,更不能运用不恰当的比喻,不利于学生正确理解概念和准确使用数学语言能力的形成。教师要善于将所要解决的课题寓于学生实际掌握的知识基础之中,造成心理上的悬念,把问题作为教学过程的出发点,以问题情境激发学生的积极性,让学生在迫切要求下学习。
案例:在对“等腰三角形的判定”进行教学设计时,教师可以通过具体问题的解决创设出如下诱人的问题情境:
在ABC中,AB=AC,倘若不留神,它的一部分被墨水涂没了,只留下了一条底边BC和一个底角∠C,请问,有没有办法把原来的等腰三角形重新画出来?学生先画出残余图形并思索着如何画出被墨水涂没的部分。各种画法出现了,有的学生是先量出∠C的度数,再以BC为一边,B点为顶点作∠B=∠C,B与C的边相交得顶点A;也有的是取BC中点D,过D点作BC的垂线,与∠C的一边相交得顶点A,这些画法的正确性要用“判定定理”来判定,而这正是要学的课题。于是教师便抓住“所画的三角形一定是等腰三角形吗?”引出课题,再引导学生分析画法的实质,并用几何语言概括出这个实质,即“ABC中,若∠B=∠C,则AB=AC”。这样,就由学生自己从问题出发获得了判定定理。接着,再引导学生根据上述实际问题的启示思考证明方法。
除创设问题情境外,还可以创设新颖、惊愕、幽默、议论等各种教学情境,良好的情境可以使教学内容触及学生的情绪和意志领域,让学生深切感受学习活动的全过程并升化到自己精神的需要,成为提高课堂教学效率的重要手段。这正象赞可夫所说的:“教学法一旦触及学生的情绪和意志领域,这种教学法就能发挥高度有效的作用。”
三、着眼发展性:
数学是一门抽象和逻辑严密的学科,正由于这一点令相当一部分学生望而却步,对其缺乏学习热情。情境教学当然不能将所有的数学知识都用生活真实形象再现出来,事实上情境教学的形象真切,并不是实体的复现或忠实的复制、照相式的再造,而是以简化的形体,暗示的手法,获得与实体在结构上对应的形象,从而给学生以真切之感,在原有的知识上进一步深入发展,以获取新的知识。
案例:在学习完了平行四边形判定定理之后,如何进一步运用这些定理去判定一个四边形是否为平行四边形的习题课上.我先带领学生回顾平行四边形的定义以及四条判定定理:
1、平行四边形定义:两组对边分别平行的四边形是平行四边形。
2、平行四边形判定定理:
(1)两组对边分别相等的四边形是平行四边形。
(2)对角线相互平分的四边形是平行四边形。
(3)两组对角分别相等的四边形是平行四边形。
(4)一组对边平行且相等的四边形是平行四边形。
分析从这五条判定方法结构来看,平行四边形定义和前三条判定定理的条件较单一,或相等、或平行,而第四条判定定理是相等与平行二者兼有,如果将它看作是定义和判定(1)中各取条件的一部分而得出的话,那么从定义和前三条判定定理中每两个取其中部分条件是否都能构成平行四边形的判定方法呢?这样我创设了情境,根据对第四条判定定理的剖析,使学生用类比的方法提出了猜想:
1.一组对边平行且另一组对边相等的四边形是平行四边形。
2.一组对边平行且一组对角相等的四边形是平行四边形。
3.一组对边平行且对角线交点平分某一条对角线的四边形是平行四边形。
4.一组对边相等且对角线交点平分某一条对角线的四边形是平行四边形。
5.一组对边相等且一组对角相等的四边形是平行四边形。
6.一组对角相等且连该两顶点的对角线平分另一对角线的四边形是平行四边形。
7.一组对角相等且连该两顶点的对角线被另一对角线平分的四边形是平行四边形。
在启发学生得出上面的若干猜想之后,我又进一步强调证明的重要性,以使学生形成严谨的思维习惯,达到提高学生逻辑思维能力的目的,要求学生用所学的5种判定方法去一一验证这七条猜想结论的正确性。
经过全体师生一齐分析验证,最终得出结论:七条猜想中有四条猜想是错误的,另外三个正确猜想中的一个尚待给予证明。学生在老师的层层设问下,参与了问题探究的全过程。不仅对知识理解更透彻,掌握更牢固,而且从中受到观察、猜想、分析与转换等思维方法的启迪,思维品质获得了培养,同时学生也从探索的成功中感到喜悦,使学习数学的兴趣得到了强化,知识得到了进一步发展。
四、渗透教育性:
教师要传授知识,更要育人。如何在数学教育中,对学生进行思想道德教育,在情境教学中也得到了较好的体现。法国著名数学家包罗•朗之万曾说:“在数学教学中,加入历史具有百利而无一弊的。”我国是数学的故乡之一,中华民族有着光辉灿烂的数学史,如果将数学科学史渗透到数学教学中,可以拓宽学生的视野,进行爱国主义教育,对于增强民族自信心,提高学生素质,激励学生奋发向上,形成爱科学,学科学的良好风气有着重要作用。
教师应根据教材特点,适应地选择数学科学史资料,有针对性地进行教学
案例:圆周率π是数学中的一个重要常数,是圆的周长与其直径之比。为了回答这个比值等于多少,一代代中外数学家锲而不舍,不断探索,付出了艰辛的劳动,其中我国的数学家祖冲之取得了“当时世界上
通过大量的案例展示分析,揭示了中学数学素质教学中的情境教学的意义。最先进的成就”。为了让同学们了解这一成就的意义,从中得到启迪,我选配了有关的史料,作了一次读后小结。先简单介绍发展过程:最初一些文明古国均取π=3,如我国《周髀算经》就说“径一周三”,后人称之为“古率”。人们通过利用经验数据π修正值,例如古埃及人和古巴比伦人分别得到π=3.1605和π=3.125。后来古希腊数学家阿基米德(公元前287~212年)利用圆内接和外接正多边形来求圆周率π的近似值,得到当时关于π的最好估值约为:3.1409<π<3.1429;此后古希腊的托勒玫约在公元150年左右又进一步求出π=3.141666。我国魏晋时代数学家刘微(约公元3~4世纪)用圆的内接正多边形的“弧矢割圆术”计算π值。当边数为192时,得到3.141024<π<3.142704。后来把边数增加到3072边时,进一步得到π=3.14159,这比托勒玫的结果又有了进步。待到南北朝时,祖冲之(公元429~500年)更上一层楼,计算出π的值在3.1415926与3.1415927之间。求出了准确到七位小数π的值。我国的这一精确度,在长达一千年的时间中,一直处于世界领先地位,这一记录直到公元1429年左右才被中亚细亚的数学家阿尔•卡西打破,他准确地计算到小数点后第十六位。这样可使同学们明白,人类对圆周率认识的逐步深入,是中外一代代数学家不断努力的结果。我国不仅以古代的四大发明-------火药、指南针、造纸、印刷术对世界文明的进步起了巨大的作用,而且在数学方面也曾在一些领域内取得过遥遥领先的地位,创造过多项“世界纪录”,祖冲之计算出的圆周率就是其中的一项。接着我再说明,我国的科学技术只是近几百年来,由于封建社会的日趋没落,才逐渐落伍。如今在向四个现代化进军的新中,赶超世界先进水平的历史重任就责无旁贷地落在同学们的肩上。我们要下定决心,努力学习,奋发图强。
为了使同学们认识科学的艰辛以及人类锲而不舍的探索精神,我还进一步介绍:同学们都知道π是无理数,可是在18世纪以前,“π是有理数还是无理数?”一直是许多数学家研究的课题之一。直到1767年兰伯脱才证明了是无理数,圆满地回答了这个问题。然而人类对于π值的进一步计算并没有终止。例如1610年德国人路多夫根据古典方法,用262边形计算π到小数点后第35位。他把自己一生的大部分时间花在这项工作上。后人为了纪念他,就把这个数刻在它的墓碑上。至今圆周率被德国人称为“路多夫数”。1873年英国的向客斯计算π到707位小数,1944年英国曼彻斯特大学的弗格森分析了向克斯计算的结果后,产生了怀疑并决定重新算一次。他从1944年5月到1945年5月用了一整年的时间来做这项工作,结果发现向克斯的707位小数只有前面527位是正确的。后来有了电子计算机,有人已经算到第十亿位。同学们要问计算如此高精度的π值究竟有什么意义?专家们认为,至少可以由此来研究π的小数出现的规律。更重要的是对π认识的新突破进一步说明了人类对自然的认识是无穷无尽的。几千年来,没有哪一个数比圆周率π更吸引人了。根据这一段教材的特点,适当选配数学史料,采用读后小结的方式,不仅可以使学生加深对课文的理解,而且人类对圆周率认识不断加深的过程也是学生深受感染,兴趣盎然,这对培养学生献身科学的探索精神有着积极的意义。
五、贯穿实践性:
情境教学注重“情感”,又提倡“学以致用”,努力使二者有机地统一起来,在特定的情境中和热烈的情感驱动下进行实际应用,同时还通过实际应用来强化学习成功所带来的快乐。数学教学也应以训练学生能力为手段,贯穿实践性,把现在的学习和未来的应用联系起来,并注重学生的应用操作和能力的培养。我们充分利用情境教学特有的功能,在拓展的宽阔的数学教学空间里,创设既带有情感色彩,又富有实际价值的操作情境,让学生扮演测量员,统计员进行实地调查,搜集数据,制统计图,写调查报告,其教学效果可谓“百问不如一做”,学生产生顿悟,求知欲得到满足更加乐意投入到新的学习情境中去了。同时对学生思维能力、表达能力、动手能力、想象能力、提出问题和解决问题的能力,甚至交际能力、应变能力等等,都得到了较好的培养和训练。
案例:“三角形内角和定理”就可以通过实践操作的办法来创设教学情境。学生的认知结构中,已经有了角的有关概念,三角形的概念,还具有同位角、内错角相等等有关平行线的性质。这些都是学习新知识的“固着点”,但由于它们与“三角形内角和定理”之间的逻辑联系并不十分明显,大部分同学都难以想到要对三角形的三个内角之和进行一番研究,这种情况下,我们可以创设这样的数学情境:首先,在回顾三角形概念的基础上,提出:“三角形的三个内角会不会存在某种关系呢?”这是纲领性提问,对学生的思维还达不到确定的导向作用,学生可能会对角与角的相等、不等、两角之和(差)与第三个角的大小比较等等问题进行研究,当发现这些问题只对某些特殊三角形有意义时,他们的思维可能会指向“三个内角的和是否有一定的规律?”我适时地提出:“请同学们画一些三角形(包括锐角、直角、钝角三角形),再用量角器量出三个角,观察一下各三角形的三个内角有什么联系。”经测量、计算,学生发现三个内角的和都在180°左右。我再进一步提出:“由于具体测量会有误差,但和数都在180°左右,三角形的三个内角之和是否为180°呢?请同学们把三个角拼在一起,看一看,构成了一个怎样的角?”学生在完成这一实验后发现,三个内角拼在一起构成一个平角。经过上述两步实验,提出“三角形的三个内角之和为180°”的猜想就水到渠成了。接着,我指出了实验操作的局限性,并要求学生给出严格的逻辑证明。在寻找证明方法时,我提出:“观察拼接图形,从中能得到什么启示?”学生可凭借实践操作时的感性经验,找到证明方法。实践操作不但使学生获得了定理的猜想,而且受到了证明定理的启发,显示了很大的智力价值。又如:我在初三复习列方程解应用题时,为了让学生明白学数学的主要目的是要培养思维和掌握解决问题的能力,在课的最后出了一道开放型命题:
将一个50米长30米宽的矩形空地改造成为花坛,要求花坛所占的面积,恰为空地面积的一半。试给出你的设计方案(要求:美观,合理,实用,要给出详细数据)。这题是一道中考题,是应用数学的典型实例,既培养学生解决问题的能力又开发他们的创新思维。学生讨论得十分激烈,不断有新的创意冒出来,有的因无法操作而被别人否定,也有不少十分不错的设想。通过这次讨论,我觉得每个学生都是有潜力可挖的,解决问题的能力虽有强弱,但我们教师更应该多培养多点拨多激励,以增强学生学习数学的自信心。
创设情境教学的主要方式
一,创设应用性情境,引导学生自己发现数学命题(公理、定理、性质、公式)
案例1在“均值不等式”一节的教学中,可设计如下两个实际应用情境,引导学生从中发现关于均值不等式的定理及其推论.
①某商店在节前进行商品降价酬宾销售活动,拟分两次降价.有三种降价方案:甲方案是第一次打p折销售,第二次打q折销售;乙方案是第一次打q折销售,第二次找p折销售;丙方案是两次都打(p+q)/2折销售.请问:哪一种方案降价较多?
②今有一台天平两臂之长略有差异,其他均精确.有人要用它称量物体的重量,只须将物体放在左、右两个托盘中各称一次,再将称量结果相加后除以2就是物体的真实重量.你认为这种做法对不对?如果不对的话,你能否找到一种用这台天平称量物体重量的正确方法?
学生通过审题、分析、讨论,对于情境①,大都能归结为比较pq与((p+q)/2)2大小的问题,进而用特殊值法猜测出pq≤((p+q)/2)2,即可得p2+q2≥2pq.对于情境②,可安排一名学生上台讲述:设物体真实重量为G,天平两臂长分别为l1、l2,两次称量结果分别为a、b,由力矩平衡原理,得l1G=l2a,l2G=l1b,两式相乘,得G2=ab,由情境①的结论知ab≤((a+b)/2)2,即得(a+b)/2≥,从而回答了实际问题.此时,给出均值不等式的两个定理,已是水到渠成,其证明过程完全可以由学生自己完成.
以上两个应用情境,一个是经济生活中的情境,一个是物理中的情境,贴近生活,贴近实际,给学生创设了一个观察、联想、抽象、概括、数学化的过程.在这样的问题情境下,再注意给学生动手、动脑的空间和时间,学生一定会想学、乐学、主动学.
通过大量的案例展示分析,揭示了中学数学素质教学中的情境教学的意义。二,创设趣味性情境,引发学生自主学习的兴趣
案例2在“等比数列”一节的教学时,可创设如下有趣的情境引入等比数列的概念:
阿基里斯(希腊神话中的善跑英雄)和乌龟赛跑,乌龟在前方1里处,阿基里斯的速度是乌龟的10倍,当它追到1里处时,乌龟前进了1/10里,当他追到1/10里,乌龟前进了1/100里;当他追到1/100里时,乌龟又前进了1/1000里……
①分别写出相同的各段时间里阿基里斯和乌龟各自所行的路程;
②阿基里斯能否追上乌龟?
让学生观察这两个数列的特点引出等比数列的定义,学生兴趣十分浓厚,很快就进入了主动学习的状态.
三,创设开放性情境,引导学生积极思考
案例3直线y=2x+m与抛物线y=x2相交于A、B两点,________,求直线AB的方程.(需要补充恰当的条件,使直线方程得以确定)
此题一出示,学生的思维便很活跃,补充的条件形形.例如:
①|AB|=;②若O为原点,∠AOB=90°;
③AB中点的纵坐标为6;④AB过抛物线的焦点F.
涉及到的知识有韦达定理、弦长公式、中点坐标公式、抛物线的焦点坐标,两直线相互垂直的充要条件等等,学生实实在在地进入了“状态”.
四,创设直观性图形情境,引导学生深刻理解数学概念
案例4“充要条件”是高中数学中的一个重要概念,并且是教与学的一个难点.若设计如下四个电路图,视“开关A的闭合”为条件A,“灯泡B亮”为结论B,给充分不必要条件、充分必要条件、必要不充分条件、既不充分又不必要条件以十分贴切、形象的诠释,则使学生兴趣盎然,对“充要条件”的概念理解得入木三分.
五,创设新异悬念情境,引导学生自主探究
案例5在“抛物线及其标准方程”一节的教学中,引出抛物线定义“平面上与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线”之后,设置这样的问题情境:初中已学过的一元二次函数的图象就是抛物线,而今定义的抛物线与初中已学的抛物线从字面上看不一致,它们之间一定有某种内在联系,你能找出这种内在的联系吗?
此问题问得新奇,问题的结论应该是肯定的,而课本中又无解释,这自然会引起学生探索其中奥秘的欲望.此时,教师注意点拨:我们应该由y=x2入手推导出曲线上的动点到某定点和某定直线的距离相等,即可导出形如动点P(x,y)到定点F(x0,y0)的距离等于动点P(x,y)到定直线l的距离.大家试试看!学生纷纷动笔变形、拚凑,教师巡视后可安排一学生板演并进行讲述:
x2=y
x2+y2=y+y2
x2+y2-(1/2)y=y2+(1/2)y
x2+(y-1/4)2=(y+1/4)2
=|y+14|.
它表示平面上动点P(x,y)到定点F(0,1/4)的距离正好等于它到直线y=-1/4的距离,完全符合现在的定义.
这个教学环节对训练学生的自主探究能力,无疑是非常珍贵的.
六,创设疑惑陷阱情境,引导学生主动参与讨论
案例6双曲线x2/25-y2/144=1上一点P到右焦点的距离是5,则下面结论正确的是().
A.P到左焦点的距离为8
B.P到左焦点的距离为15
C.P到左焦点的距离不确定
D.这样的点P不存在
教学时,根据学生平时练习的反馈信息,有意识地出示如下两种错误解法:
错解1.设双曲线的左、右焦点分别为F1、F2,由双曲线的定义得
|PF1|-|PF2|=±10.
|PF2|=5,
|PF1|=|PF2|+10=15,故正确的结论为B.
错解2.设P(x0,y0)为双曲线右支上一点,则
|PF2|=ex0-a,由a=5,|PF2|=5,得ex0=10,
|PF1|=ex0+a=15,故正确结论为B.
然后引导学生进行讨论辨析:若|PF2|=5,|PF1|=15,则|PF1|+|PF2|=20,而|F1F2|=2c=26,即有|PF1|+|PF2|<|F1F2|,这与三角形两边之和大于第三边矛盾,可见这样的点P是不存在的.因此,正确的结论应为D.
进行上述引导,让学生比较定义,找出了产生错误的在原因即是忽视了双曲线定义中的限制条件,所以除了考虑条件||PF1|-|PF2||=2a,还要注意条件a<c和|PF1|+|PF2|≥|F1F2|.
通过上述问题的辨析,不仅使学生从“陷阱”中跳出来,增强了防御“陷阱”的经验,更主要地是能使学生参与讨论,在讨论中自觉地辨析正误,取得学习的主动权.
总之,切实掌握好创设情境教学的原则、重视创设情境教学过程的特性,合理应用创设情境教学的方式,充分重视“情境教学”在课堂教学中的作用,通过精心设计问题情境,不断激发学习动机,使学生经常处于“愤悱”的状态中,给学生提供学习的目标和思维的空间,学生自主学习才能真正成为可能.在日常的教学工作中,不忘经常创设数学情境,引导学生自主学习,动机、兴趣、情感、意志、性格等非智力因素起着关键的作用.把智力因素与非智力因素有机地结合起来,充分调动学生认知的、心理的、生理的、情感的、行为的、价值的等方面的因素,让学生进入一种全新的情境境界,学生自主学习才能达到比较好的效果.这就需要在课堂教学中,做到师生融洽,感情交流,充分尊重学生人格,关心学生的发展,营造一个民主、平等、和谐的氛围,在认知和情意两个领域的有机结合上,促进学生的全面发展.
参考文献:
1、皮连生《学与教的心理学》(华东师范大学出版社1997年)
2、柳斌《学校教育科研全书》(九州图书出版社,人民日报出版社1998年)
3、肖柏荣《数学教育设计的艺术》(《数学通报》1996年10月)
4、章建跃《关于课堂教学中设置问题情境的几个问题》(《数学通报》1994年6月)
5、盛志军《今天,我没有完成授课计划》(《数学教学》2004年第11期)
6、冯克诚《中学数学研究:3+x中学成功教法体系⑧、⑨》(内蒙古出版社,2000年9月)
1“研究性学习”的教学含义
随着《全日制普通高级中学课程计划》和《全日制普通高级中学数学教学大纲》的实施,以及新的高中教材在全国逐步推广使用,“研究性学习”正成为高中教学研究的热点.教育部门的各级领导、教研员、任课教师对“研究性学习”的理解还处在探索阶段,认识还不统一.尤其是对“什么是‘研究性学习’?”“什么样的课是‘研究性学习’的课?”“研究性学习与探究性学习有什么区别?”等问题在认识上还存在分歧.我们认为有必要搞清楚“研究性学习”的含义,适当扩大“研究性学习”这一概念的外延,这样我们把“研究性学习”划分了三个层次.
1.1含有课程意义的必修课
“研究性学习”最初是在《全日制普通高级中学课程计划》中提出的,它是该课程计划中规定的高中课程项目之一.把“研究性学习”、“劳动技术教育”、“社区服务”和“社会实践”统一划归为“综合实践活动”,属于必修课程,规定了课时安排和具体要求.这种意义的“研究性学习”属于课程范畴,但它没有统一的教材,属于校本课程的范围.它所涉及的教学内容不同于数学、物理、化学、地理、生物等学科,而具有明显的综合性.它一般在课下和校外进行,具有鲜明的实践性.
1.2写进课本的“研究性学习”课题
在《全日制普通高级中学数学教学大纲》中规定:“每个学期至少安排一个研究性学习课题”.新教材执行新大纲,在相应的章中单独设立一节,以“研究性课题”给出具体的教学内容,如“分期付款中的有关计算”、“向量在物理中的应用”、“线性规划的实际应用”、“多面体欧拉公式的发现”、“杨辉三角”等.教材中的“研究性学习”给出了具体的课题,这些课题大部分属于课外内容,或具有实际意义或具有研究探索的意义,但都属于数学内容.它与上一层次没有材的“研究性学习”不同,它既有教材,又具有学科性.
1.3课堂教学中的“研究性学习”
随着教学改革的深入,只用以上两种层次的“研究性学习”来培养学生的创新意识和应用意识已感到不足.如何使用课本的教材内容,使用“研究性学习”的方法,在日常教学的过程中进行学生创新意识和应用意识的培养,就成了课堂教学改革的方向.于是这种使用课本内容进行“研究性学习”的课堂教学被称之为“研究性学习”的教学模式或方法,简称为“研究性学习”.
不过开始时,有些报刊中的文章使用“自主探究性学习”的提法以和第一层次的“研究性学习”相区别.但随着改革的深入,现在大部分文章已不再使用“探究性学习”的字样,而都使用“研究性学习”了.这种变化也说明了随着课程和教学改革的深入,对“研究性学习”的理解正向纵深发展,给“研究性学习”注入了新的内涵,使它更具生命力.
三个层次的“研究性学习”其区别在于所选用的素材不同,所研究的对象不同,而使用的方法却是一样的,都具有研究性和探索性.本文下面所提及的“研究性学习”是指“研究性学习”教学模式的简称,它的真实含义是“研究性教学”.
2“研究性学习”的教学特性
如何使用课本内容,引导学生进行探索与发现的课堂教学,是我们要研究的重点.为此,我们首先应该明确以引导学生参加“研究性学习”为主的教学模式应该具备哪些特性,只有这样才能为教学设计、具体实施以及教学评价提供依据.
2.1自主性
学生的自主学习是相对于传授式学习而言的,自主性的主要标志是学生学习的主动性.学生是课堂教学的主人,他们应积极主动参与教学活动,主动获取知识,是课堂教学的主体.对主体性的评价,不能只看学生的活动所占课堂教学时间的比例,关键是看学生的思维是否真的被调动起来了,他们的学习是否积极主动.
自主性的第二个标志是个体性或独立性.课堂虽是集体学习的场所,但课堂的学习活动却是从个体开始的,其最终目的也是为了提高每一个学生的思维水平.因此,课堂教学过程中首先要强调学生个体的作用与发展,让每个学生在教学活动中尽量做到:信息自己采集,数据自己处理,问题自己提出,课题自己选定.提倡独立钻研,独立思考,独出心裁,以培养独创精神.
2.2协作性
协作性是在个体性和独立性的基础上体现的,两者的关系是相辅相成的,在学生的自主独立思维活动被调动起来之后,在解决问题的过程中,往往会遇到思维障碍,此时通过学生与学生之间的思维沟通,通过相互协作,往往会使思维障碍得以克服,并加快解决问题的速度.学生之间进行相互沟通与交流的学习也被称为“合作学习”.“合作学习”可以培养学生的协作意识和团队精神,学会与人沟通和交流的方法.
合作学习可划分为两个层次.一是小组内的合作学习,几人一组,人数不多,便于沟通,有利于互相启发,与个体研究能紧密结合.二是班级性的大型思维展示,这也是一种合作学习.这种形式的合作学习范围大,人数多,用于展示研究成果和思维过程,并开展讨论和争论.两种层次的合作学习可在课堂中多次交替开展,有利于学生创新思维的培养.
2.3研究性
前两个特性都是从学生在“研究性学习”中的地位、作用以及学习的方式等方面简述的,并没有对研究的方法、研究的过程给以突出说明.我们认为,“研究性学习”最本质的属性是“研究”二字,“研究性学习”的教学模式不同于讲授式,也不同于自学式,它的主要过程是:提出问题—研究探索—得出结论.其中所研究问题的性质很重要,无论是由学生提出,还是由教师给出,所提出的问题应该是开放的,只有素材而没有结论.这样才具有研究的意义.可以这样说,问题的开放性决定了教学模式的研究性.
“研究性学习”的研究性还应表现在研究过程中对研究方法的实践.研究不应该盲目进行,而应体现出方法性.也就是说在研究的过程中,要教给学生一些研究问题的基本方法,通过研究的实践,使他们从中学会研究的方法.我们认为学习实践研究的方法比得到的研究结论更为重要.
在“研究性学习”的教学活动中,最经常使用的研究方法有:归纳性研究方法、类比性研究方法、试验性研究方法和实验性研究方法.课堂教学过程中是否突出强调并使用相关的研究方法是“研究性学习”研究性的重要标志.
“研究性学习”的教学特性,除上面所述的三种以外,还具有开放性、实践性、创新性等其他特性.但我们认为后三种特性的本质属性不如前三种突出,有的还可以包含在前三种之中,因此就不再赘述.
3“研究性学习”的教学设计
如何进行“研究性学习”的教学设计?怎样实施课堂教学的“研究性学习”?这些问题应该是我们研究的重点.我区“研究性学习”的教学研究工作刚刚起步,只搞了几节市、区级的研究课,在听取了专家和同行们的意见之后,又进行了深入的思考,产生了一些新的想法.现将“研究性学习”在教学设计时应重点考虑的几个问题整理如下.
3.1两个体现
作为教研活动的“研究课”,在备课之初首先应该考虑这节课要给听课教师展示什么,打算起到什么示范作用,准备达到什么目的.对于“研究性学习”的研究课,应重点突出以下两条.
3.1.1体现新教学理念
什么是新的教学理念?什么是数学教学的新理念?我们认为应该从教学目的出发,在新的高中教学大纲中去寻找答案.
在新的高中教学大纲中对数学课的教学目的进行了新的划分,共分为三个层次.第一层提出的是一般能力要求,可归纳为“三层问题”,即“提出问题、分析问题和解决问题的能力”;“两种意识”,即“创新意识和应用意识”;“四类能力”,即“探究能力”、“建模能力”、“交流能力”和“实践能力”.第二层提出的是数学思维能力要求,把空间想象和运算等都包含在内.第三层是人格、品德和素质的要求,表现为“兴趣”、“信心”、“精神”、“价值”和“世界观”.
与原大纲相比较,我们认为“提出问题”的能力、“创新意识和应用意识”、“探究能力”、“建模能力”、“交流能力”和“实践能力”等都颇具新意.如果我们在备课之初抓住其中的一两项,认真地去设计在教学过程中如何实现,不失为是新教学理念的体现.
3.1.2体现新的教学设计思想
在党的“十六大”上,提出了“发展要有新思路,改革要有新突破,开放要有新局面,各项工作要有新举措”的工作要求.数学课的教学模式与教学设计怎样体现“新”字,是我们需要研究的又一个问题.我们不能墨守陈规,因循守旧或小打小闹,止步不前,而必须解放思想,打破原有的教学设计的思维框架,在教学模式和教学设计上有所突破.要大胆创新,独出心裁,别出新意,以体现课堂教学改革的新思路.
最近进行的一节以数列为载体的“研究性学习”课,包括了等差数列和等比数列的定义、通项公式、前n项和公式等主要内容.教学顺序不是先研究完等差数列再研究等比数列,而是横向与纵向交叉进行.在研究完等差数列的定义之后,类比研究等比数列的定义;在研究完等差数列的通项公式之后,类比研究等比数列的通项公式,最后再顺次研究等差数列、等比数列的前n项和公式.这种改革不失为一种大胆的尝试,不仅课堂教学容量大,而且知识之间的横纵向联系十分紧密,不仅学生在研究方法上有所收益,而且有利于知识结构的形成.
3.2两个突出
一节课只有45分钟,不可能涉及过多的教学目的,不可能面面俱到,因此一节“研究性学习”研究课的教学设计抓主要矛盾和主要过程是十分必要的.
3.2.1突出一个主题
主题的确定,可以从教材内容上考虑,可以从教学方法上考虑,但最主要的还是从教学目的和培养目标上考虑.一节课如果从总的教学目标考虑,不应有过多的项目,要把主题选好,然后再在这个主题下进行具体设计.
最近进行了一节函数复习的“研究性学习”研究课.开始时打算由两个具体的函数解析式,通过研究它的定义域、值域、奇偶性、单调性、最大(小)值,并画出它的草图来复习函数的概念、性质与图象.但后来任课教师考虑到给出的函数解析式过于抽象,不如由实例引出,使其具有实际意义.这是个很好的建议,并在此基础上又作了进一步的发展,既然引入的是实例,那么结尾也应给予呼应,也应再回到应用问题.于是前后共出现三道应用题,并且还涉及了字母的讨论.这样一来,由原来侧重于创新意识,变成了应用意识与创新意识并重;由一个主题变成了两个主题.如果照此设计实施,可能一个目标也完成不了.又经过讨论,最后决定只由应用问题引出函数解析式,把由解析式到函数图象的“研究性学习”、培养创新意识确定为本节课的主题.
3.2.2突出一条主线
我们这里所说的主线是指教师与学生的关系、学生与学生的关系在“研究性学习”中的位置.作为“研究性学习”的研究课,必然要把学生的自主学习放在首位.在课堂中,学生的自主性与协作性的关系如何处理?以哪一个特性为主更好呢?在常规教学中学生主体作用的发挥、课堂活跃的程度,往往用教师提问次数的多少、学生回答问题所占时间的多少来评价.为了改变这种现象,我们提出,在现阶段“研究性学习”的研究课,要突出“合作学习”的作用.一节课中,在不同的教学环节应设计出不同类型的合作学习方式,以“合作学习”为主线,将“合作学习”贯穿于课堂教学的始终.
3.3两个侧重
无论什么课型,就教学过程而言,都可以划分为引入环节、主体环节和结尾环节.不言而喻,一节课的中心和关键必然是中间的主体环节,必然要把设计的重点放在这一环节中.正因为如此,往往容易忽视对引入和结尾的教学设计,于是我们在“研究性学习”研究课的教学设计中,加强了对这两个环节的考虑.
3.3.1侧重引入环节的教学设计
引入环节是课堂教学的首要环节.这一环节设计得好坏,直接影响一节课的教学效果.对于“研究性学习”的研究课,引入环节的教学设计,我们提出了三层考虑,即提出问题—制造悬念—激发兴趣.
问题的提出,可以由教师直接给出,也可以由学生自己提出;可以由实际问题引出,也可以用数学问题引出;可以由旧内容引出,也可以开门见山直接给出.但无论采用哪种方法,都要注意贯彻主题和主线.能由学生提出的,最好就不由老师给出;能由实际问题引出的,最好就不用数学问题引出;能由旧知识引出的,最好就不开门见山.在提出问题时,应该是先大后小,先难后易,先一般后特殊,以给学生多留一些思考的余地,少一些提示,以增加课堂“研究性学习”的气氛.
制造悬念是设置问题的一种技巧.对学生那些似知非知,似懂非懂,似是而非的新内容,对那些可能产生负迁移,可能发生错误的新方法,教师应精心设计一些带有悬念的问题,让学生自己思考,“勾”起学生参与解决问题的欲望,最终达到激发兴趣的目的.
3.3.2侧重小结环节的教学设计
复习小结是课堂教学的最后一个环节,常规做法是由老师或学生总结本节的知识内容,也有教师更深入一步,总结本节课所涉及的重要思想和方法.但作为“研究性学习”的研究课,到此我们仍觉不够.由于“研究性学习”的课堂教学把研究方法放在了重要的位置上,因此我们提出,在总结数学知识和数学方法的基础上,还应更深入一步,“在学完了这节课之后,你还学会了哪些解决问题的一般方法?”希望学生自己总结出在思维方法上的收获.开始时,学生肯定会不适应,说不到点子上.我们觉得,随着改革的深入,在多次使用“研究性学习”的教学模式进行教学之后,学生解决问题的方法会逐渐积累.通过总结,解决问题的能力会逐步提高.
4两个希望
教学设计是在课堂教学之前教师的教学设想,但在课堂教学具体实施的过程中,往往很难完全实现,这是正常的现象.尤其是在调动学生参与,启发学生思维时,课堂上学生会怎样表现?设计与实际之间往往会有较大的差异,设计时难度也会更大.于是,我们只好用“希望”二字来表达我们对课堂教学中学生活动的一种企盼,也是对教师在教学设计时提出的较高要求.
4.1希望产生障碍或出现错误
研究的过程从来就不可能一次成功,产生思维障碍,出现这样或那样的错误是正常和自然的.为了使学生学会思维、实践研究的方法,我们希望教师在全班讨论时,不要只叫会的,只听对的,相反,应从出现错误的,产生障碍的开始,要求学生不要只讲结果而应讲出产生错误和出现思维障碍的原因,讲出解决的办法,讲出思维的全过程.
没有失败,哪有成功?我们也应该让学生尝试失败,并从中总结经验和教训,逐渐学会由失败走向成功.