一、高中數(shù)學自主探究式教學模式的研究背景

　　改革開放以來,我國中小學教育教學改革盡管取得了不小的成績,但是廣大教育工作者普遍反映整個教改并沒有取得很大的突破。原因在哪兒呢?我們認為,主要問題在于,這些教改只注重了內(nèi)容、手段和方法的改革,而忽視教學模式的改革。甚至將教學內(nèi)容的改革、教學手段的改革、教學方法的改革混為一談。誠然,這些改革確實是很需要的,因為對推動整個教育教學改革有一定的意義。但是在投入大量的人力、物力進行這類改革的同時,卻忽視了一個更為根本性的改革,這就是教學模式的改革。高中數(shù)學“自主探究學習”課堂教學模式以問題解決為主線,以學生自主探究為前提,以發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)自學能力為目的,通過創(chuàng)設問題情境→學生自主探究→合作交流→理性歸納與深化→學生小結(jié)與評價的課堂教學模式,筆者利用一年的教學實踐進行初步的檢驗論證,得出了以下結(jié)論:可以促進學生的數(shù)學學習,大面積提高數(shù)學學習成績,增強學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學生對數(shù)學學習的興趣,促進學生人格的發(fā)展和完善.“建構(gòu)主義”是行為主義發(fā)展到認知主義后的進步發(fā)展,其核心是認為認知不是被動接受的,而是認知主體以其原有的知識和經(jīng)驗為基礎的主動建構(gòu),具有社會性.“發(fā)現(xiàn)學習”是實施主體發(fā)展課堂教學的基本策略,注重知識的發(fā)生、發(fā)展過程,讓學生自己發(fā)現(xiàn)問題,主動獲取知識是發(fā)現(xiàn)學習的主要特點.高中數(shù)學“自主探究學習”課堂教學模式旨在吸納2種理論的精髓,整合二者的優(yōu)勢作用,創(chuàng)建一種自主的、開放的積極參與的學習方式.

　　所謂的教學模式，是在一定教學思想、教育理論的指導下，教學活動諸要素依據(jù)一定教學目標、教學內(nèi)容及學生認識特點，所形成的一種穩(wěn)定而又簡約化的教學結(jié)構(gòu)。也就是按照什么樣的教育思想、理論來組織你的教學活動進程，它是教育思想、教學理論、學習理論的集中體現(xiàn)。教學結(jié)構(gòu)的改變必然會觸動教育思想、教學觀念、教與學的理論等根本性的問題，可見，教學模式的改革是深層次的改革。

　　以凱洛夫的五段教學模式(激發(fā)動機→復習舊課→講授新課→運用鞏固→檢查效果)為典型代表的傳統(tǒng)教學模式，長期以來一直統(tǒng)治著我們各級各類學校。它以教師為中心，由教師通過講授、板書及教學媒體的輔助，把教學內(nèi)容傳遞給學生或者灌輸給學生。老師是整個教學過程的主宰，學生則處于被動接受老師灌輸知識的地位。在這樣一種結(jié)構(gòu)下，老師是主動的施教者，學生是被動的外部刺激接受者即灌輸對象，媒體是輔助老師向?qū)W生灌輸?shù)墓ぞ?，教材則是灌輸?shù)膬?nèi)容。 不難想象，作為學習過程主體的學生如果在整個教學過程中始終處于比較被動的地位，肯定難以達到比較理想的教學效果，更不可能培養(yǎng)出創(chuàng)造型人才，這就是傳統(tǒng)的以教師為中心教學結(jié)構(gòu)的最大弊病。

　　作為“研究型”教師，我經(jīng)過長期的教學實踐和教改實驗，終于找到了中小學教育教學改革的突破口——將現(xiàn)代信息技術(shù)與高中數(shù)學課程加以整合進行課堂教學模式的改革。

　　二、高中數(shù)學自主探究式教學模式的理論構(gòu)思

　　我們已初步構(gòu)建了將現(xiàn)代信息技術(shù)與高中數(shù)學課程加以整合，以培養(yǎng)學生的數(shù)學創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力為宗旨，以數(shù)學實驗為主要教學方法，以學生自我評價為主要評價方式的，以學生為主體、以教師為主導、以學生自主探究為主線的，以建構(gòu)主義“學與教”理論和認知工具理論為主要理論依據(jù)的，基于校園網(wǎng)網(wǎng)絡環(huán)境下的以自主學習為核心的“自主探究式”高中數(shù)學課堂教學模式：創(chuàng)設情境--提出問題--自主探索--網(wǎng)上協(xié)作--網(wǎng)上測試--課堂小結(jié)。

　　三、高中數(shù)學自主探究式教學模式的理論基礎

　　高中數(shù)學自主探究式教學模式以建構(gòu)主義“學與教”理論、建構(gòu)主義“學習環(huán)境” 理論、建構(gòu)主義“認知工具”理論為主要理論依據(jù)。

　　建構(gòu)主義“學與教”理論強調(diào)以學生為中心，要求學生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、知識意義的主動建構(gòu)者，建構(gòu)主義的教學理論則要求教師要由知識的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生主動建構(gòu)意義的幫助者、促進者;要求教師應在教學過程中采用全新的教育思想與教學結(jié)構(gòu)(徹底摒棄以教師為中心、強調(diào)知識傳授、把學生當作知識灌輸對象的傳統(tǒng)教育思想與教學結(jié)構(gòu))、全新的教學方法和全新的教學設計。 建構(gòu)主義“學習環(huán)境” 理論認為，學習者的知識是在一定情境下，借助于他人的幫助，如人與人之間的協(xié)作、交流、利用必要的信息等等，通過意義的建構(gòu)而獲得的。理想的學習環(huán)境應當包括情境、協(xié)作、交流和意義建構(gòu)四個部分。

　　(1)情境：學習環(huán)境中的情境必須有利于學習者對所學內(nèi)容的意義建構(gòu)。在教學設計中，創(chuàng)設有利于學習者建構(gòu)意義的情境是最重要的環(huán)節(jié)或方面。 (2)協(xié)作：應該貫穿于整個學習活動過程中。教師與學生之間，學生與學生之間的協(xié)作，對學習資料的收集與分析、假設的提出與驗證、學習進程的自我反饋和學習結(jié)果的評價以及意義的最終建構(gòu)都有十分重要的作用。

　　(3)交流：是協(xié)作過程中最基本的方式或環(huán)節(jié)。比如學習小組成員之間必須通過交流來商討如何完成規(guī)定的學習任務達到意義建構(gòu)的目標，怎樣更多的獲得教師或他人的指導和幫助等等。其實，協(xié)作學習的過程就是交流的過程，在這個過程中，每個學習者的想法都為整個學習群體所共享。交流對于推進每個學習者的學習進程，是至關(guān)重要的手段。

　　(4)意義建構(gòu)：是教學過程的最終目標。其建構(gòu)的意義是指事物的性質(zhì)、規(guī)律以及事物之間的內(nèi)在聯(lián)系。在學習過程中幫助學生建構(gòu)意義就是要幫助學生對當前學習的內(nèi)容所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其他事物之間的內(nèi)在聯(lián)系達到較深刻的理解。

　　建構(gòu)主義“認知工具”理論認為，學習是以思維為中介的，為了更直接地影響學習進程，應減少一直以來對傳遞技術(shù)的過分關(guān)注，而更多地關(guān)心在完成不同任務中如何要求學習者思維的技術(shù)。認知工具理論就是在這種基礎上應運而生的。認知工具是支持、指導、擴展學習者思維過程的心理或計算裝置。前者存在于學習者的認知、元認知策略;后者則是外部的，包括基于計算機的裝置和環(huán)境;它們都是知識建構(gòu)的助成工具。以多媒體教學技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)成為最理想、最實用的認知工具。

　　四、高中數(shù)學自主探究式教學模式的操作特征

　　以自主學習為核心的高中數(shù)學自主探索式教學模式的操作特征如下：

　　1、創(chuàng)設情境

　　教師通過精心設計教學程序，利用現(xiàn)代教育技術(shù)，在數(shù)學虛擬實驗室中創(chuàng)設與主題相關(guān)的、盡可能真實的情境,使學習能在和現(xiàn)實情況基本一致或相類似的情境中發(fā)生。學生在實際情境下進行學習，可以激發(fā)學生的聯(lián)想思維，激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣與好奇心, 使學習者能利用自己原有認知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)經(jīng)驗，去同化和索引當前學習到的新知識，從而在新舊知識之間建立起聯(lián)系，并賦予新知識以某種意義。

　　2、提出問題

　　教師通過精心設計教學程序，指導學生通過課題質(zhì)疑法、因果質(zhì)疑法、聯(lián)想質(zhì)疑法、方法質(zhì)疑法、比較質(zhì)疑法、批判質(zhì)疑法等方法與學生自我設問、學生之間設問、師生之間設問等方式提出問題，培養(yǎng)學生提出問題的能力，促使學生由過去的機械接受向主動探索發(fā)展。

　　3、自主探索

　　讓學生在教師指導下獨立探索。先由教師啟發(fā)引導 (例如演示或介紹理解類似概念的過程) ，然后讓學生自己去分析;探索過程中教師要適時提示，幫助學生沿概念框架逐步攀升。它有獨立發(fā)現(xiàn)法、歸納類比法、打破定式法、發(fā)明操作法等方法。

　　學生始終處于主動探索、主動思考、主動建構(gòu)意義的認知主體位置，但是又離不開教師事先所作的、精心的教學設計和在協(xié)作學習過程中畫龍點睛的引導; 教師在整個教學過程中說的話很少，但是對學生建構(gòu)意義的幫助卻很大，充分體現(xiàn)了教師指導作用與學生主體作用的結(jié)合。

　　4、課堂小結(jié)

　　或由學生做或教師做或師生共同做，或由學生寫成小論文的形式來完成。必要時可以舉行論文答辯：各小組推薦一人和教師組成“專家評議組”，由組長抽簽決定答辯的順序，各小組在答辯前，將小論文上傳到服務器中指定位置。答辯時，先由答辯者在規(guī)定的時間內(nèi)介紹本組的工作(包括如何選題、解決問題的基本思路、如何克服困難、如何合作等)，再由答辯者回答“專家”(教師或?qū)W生等)或聽眾就其工作的提問。由“專家評議組”進行評比，分為“一等獎”、“二等獎”、“三等獎”、“成功參與獎”等四個層次進行獎勵。

　　五、基于網(wǎng)絡環(huán)境下高中數(shù)學“創(chuàng)設情境”的策略

　　數(shù)學本身就是一門與生活聯(lián)系比較緊密的學科，不同的是，學生所要學習的知識是人類幾千年來積累的間接經(jīng)驗，它具有較高的抽象性，要使他們理解性地接受、消化，僅憑目前課堂上教師的口耳授受是不可能的。這就迫使教師改變教學觀念，探索教學技巧。本人運用現(xiàn)代信息技術(shù)從以下幾方面創(chuàng)設高中數(shù)學教學情境。

　　1、創(chuàng)設真實情境，激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣與好奇心

　　建構(gòu)主義學習理論強調(diào)創(chuàng)設真實情境，把創(chuàng)設情境看作是“意義建構(gòu)”的必要前提，并作為教學設計的最重要內(nèi)容之一。而多媒體技術(shù)正好是創(chuàng)設真實情境的最有效工具，如果再與仿真技術(shù)相結(jié)合，則更能產(chǎn)生身臨其境的逼真效果。

　　教師利用以多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡技術(shù)為核心的現(xiàn)代教育技術(shù)創(chuàng)設與主題相關(guān)的、盡可能真實的情境,使學習能 在和現(xiàn)實情況基本一致或相類似的情境中發(fā)生。

　　例如筆者在上“立體幾何”導言課時，利用多媒體電腦展示“讓所有立體幾何圖形都動起來”課件。學生在實際情境下進行學習，可以激發(fā)學生的聯(lián)想思維，激發(fā)學生學習立體幾何的興趣與好奇心,有效地降低學生對立體幾何的恐懼感。學習者能利用自己原有認知結(jié)構(gòu)中有關(guān)經(jīng)驗，去同化和索引當前學習到的新知識，從而在新舊知識之間建立起聯(lián)系，并賦予新知識以某種意義。

　　2、創(chuàng)設質(zhì)疑情境，變“機械接受”為“主動探究”

　　“學起于思，思源于疑”。學生有了疑問才會去進一步思考問題，才會有所發(fā)展，有所創(chuàng)造，蘇霍姆林斯基曾說：“人的心靈深處，總有一種把自己當作發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者固有需要，…”而傳統(tǒng)教學中，學生少主動參與，多被動接受;少自我意識，多依附性。學生被束縛在教師、教材、課堂的圈子中，不敢越雷池半步，其創(chuàng)造性個性受到壓抑和扼制。因此，在教學中我們提出：學生是教學的主人，教是為學生的學服務的。應鼓勵學生自主質(zhì)疑，去發(fā)現(xiàn)問題，大膽發(fā)問。創(chuàng)設質(zhì)疑情境，讓學生由機械接受向主動探索發(fā)展，有利于發(fā)展學生的創(chuàng)造個性。

　　例如筆者在上高二數(shù)學“正方體截面”課時，學生通過網(wǎng)絡訪問教師放置在服務器上的“正方體截面”課件，積極參與活動，繼而提出探究性問題：“屏幕上淺藍色的三角形是什么三角形?”，“在一個正方體中，類似于這樣的三角形有幾個?”，“如何截正方體才能得到正三角形?”，“上述三角形截面之間有何聯(lián)系?”，“用一把無比鋒利的刀猛地朝一個正方體的木頭砍下去，它的截面將是什么形狀的圖形?”......在課堂上創(chuàng)設一定的問題情境，不僅能培養(yǎng)學生的數(shù)學實踐能力，更能有效地加強學生與生活實際的聯(lián)系，讓學生感受到生活中無處不有數(shù)學知識的存在，從而讓學生懂得學習是為了更好地運用，讓學生把學習數(shù)學當作一種樂趣。另外，創(chuàng)設一定的問題情境可以開拓學生的思維，給學生發(fā)展的空間。3、創(chuàng)設想象情境，變“單一思維”為“多向拓展”

　　貝弗里奇教授說：“獨創(chuàng)性常常在于發(fā)現(xiàn)兩個或兩個以上研究對象之間的相似點，而原來以為這些對象或設想彼此沒有關(guān)系。這種使兩個本不相干的概念相互接受的能力，一些心理學家稱之為“遙遠想象”能力，它是創(chuàng)造力的一項重要指標。讓學生在兩個看似無關(guān)的事物之間進行想象，如同給了學生一塊馳騁的空間。

　　一位留學生歸國后說：如果教師提出一個問題，10個中國學生的答案往往差不多，而在外國學生中，10個人或許能講出20種不同答案，雖然有些想法極其古怪離奇。這說明，我國的教育比較注重學生求同思維的培養(yǎng)，而忽視其求異品質(zhì)的塑造。有研究認為：在人的生活中，有一種比知識更重要的東西，那就是人的想象力，它是知識進化的源泉。因此，我們在教學中應充分利用一切可供想象的空間，挖掘發(fā)展想象力的因素，發(fā)揮學生的想象力，引導學生由單一思維向多向思維拓展。課本上的圖形是“死圖”，無法表現(xiàn)二次曲 線 的形成過程，而黑板上的圖形鑒于技術(shù)原因很難畫得準確，更何況有誰能讓黑板上的二次曲線連續(xù)變化呢?又有誰能一給出離心率就馬上顯示相應的二次曲線呢?筆者用《幾何畫板》設計并創(chuàng)作“離心率與圓錐曲線的形狀”課件,由學生通過網(wǎng)絡訪問教師放置在服務器上的課件,讓學生獨立探索。