試析高中數學建構主義學習理論的應用論文

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論文關健詞:建構主義數學活動課數學實驗小組活動

論文摘要:根據建構主義理論和在高中數學活動課中的教學實驗，總結出兩種高中數學活動課教學模式:數學探究實驗活動課模式和數學小組討論匯報活動課模式，并分別給出操作程序及操作建議。

建構主義學習理論認為，知識是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助教師和學習伙伴等其他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得?！扒榫场?、“協作”、“會話”和“意義建構”是學習環境中的四大要素。所謂“意義建構”就是學習者對當前學習內容所反映的事物的性質、規律以及該事物與其他事物之間的內在聯系達到深刻的理解。這種理解即所學內容的認知結構。學生學習的成效取決于學習者根據自身經驗進行意義建構的能力而不取決于學生記憶和背誦教師講授內容的能力。而對知識的自主“意義建構”是整個學習過程的最終目標，也是建構主義的核心思想。建構主義教學有一定的模式，統整不同派別的建構主義觀點，其教學模式主要有以下幾種:“情景意義”引發的“情境性教學模式”，“協作與會話”引發的“拋錨式教學模式”，“意義與經驗”引發的“支架式教學模式”和“自主與反省”引發的“隨機進人教學模式”tl]。2002年，筆者被南京市教育局選派赴澳大利亞昆士蘭理工大學學習，每周前往布里斯班州立高中聽課，最吸引我的就是他們課堂教學采用的建構主義觀點下生動活潑的教學模式，特別是活動教學(Activites)。如通過測量自己手臂尺骨的長度與身高的關系來推斷是誰殺了古猛瑪象，通過一盒M&M糖豆而展開的有關面積、體積、概率統計的有關運算等。實際上，在1991年頒布的澳大利亞國家數學課程標準中，每一個教學內容均附加了可操作的相關活動例子，以便教師選用。

建構主義教學理論也對我國中學教學改革產生了重大影響。我國即將全面推行的新一輪課程改革也把建構主義思想貫穿其中。高中數學新課程標準中提出:“數學探究、數學建模、數學文化是貫穿于整個高中數學課程的重要內容，這些內容不單獨設置，而是滲透在每個模塊或專題中。其中數學探究即數學探究性課題學習，是指學生圍繞某個數學問題，自主探究、學習的過程。這個過程包括:觀察分析數學事實，提出有意義的數學問題，猜測、探求適當的數學結論或規律，給出解釋或證明”。這些要求體現了建構主義“在活動中學習”的精髓。

本文在學習建構主義理論及模式的基礎上，結合自己國外考察和多年的實踐探索，根據我國國情，總結出兩種高中數學活動課的新的教學模式:數學探究實驗活動課模式和數學小組討論匯報活動課模式。

一、數學實驗活動課模式

本模式的理論基礎，融建構主義與布魯納的“發現學習”理論為一體，在教學順序上體現人的認知發展規律，通過數學實驗操作，感悟和發現新的數學知識，并在活動中使新的數學知識與原有的數學知識不斷溝通，歸納總結形成具有一定整體性和相對獨立性的“知識塊”，納入原有的認知結構，使知識結構拓展和延伸，達到意義建構。

本模式的操作程序可描述如下:

選題準備*實驗操作*觀察感悟*歸納建構*拓展交流

上述操作程序的操作說明和建議如下:

1.選題準備階段:選擇適合動手實驗的題材，使學生有興趣、有可能動手操作又能達到教學目的，是數學實驗活動課成功的關鍵。實驗題材主要從現行高中數學教材中選擇，大體有如下幾類:測量驗證類(如通過測量三角形的邊和角的大小，推證正弦定理等)、作圖發現類(如橢圓的扁圓程度與離心率等)、統計歸納類(如幾何概型的投針實驗)等，筆者還曾嘗試讓學生通過“試誤”類比產生新概念的實驗活動課。另外，前已述及，澳大利亞國家數學課程標準中，每一個教學內容都附有可操作的相關活動例子，所以還可從國外數學教材中選用。選題確定之后，教師除作好實驗設計外還要計劃實驗材料的準備。

2.實驗操作階段:在建構主義的活動課堂上，教師要把主角地位讓給學生，但一定要當好設計師和引導者，學生在課堂上既要充分活動，又不能過于發散。

3.觀察感悟階段:這是學生從動手操作活動的層面深人到思維活動層面的階段，是數學活動課的核心環節。在給學生充足的思維時間和空間的基礎上，教師應給以適當的點評，要重視學生思維過程中存在的問題，同時鼓勵學生大膽想象，鼓勵直覺思維，這在引導學生探索發現數學規律方面，將起畫龍點睛的作用。

4.歸納建構階段:這階段從特殊到一般，從部分到總體，讓學生體會數學概念和定理的由來，掌握研究數學的一般方法。當學生的假設被推翻時，教師要引導學生重新提出假設，當學生的假設被證實后，教師要引導學生用科學的語言概括結論，將證實的結論上升為概念或定理。

5.拓展交流階段:即我們常說的運用和反饋階段。在實驗活動課上，師生互動交流和生生互動交流，貫徹始終。學生通過合作、交流，獲得他人的認可，得到老師的鼓勵。老師有意識地將本題材發現的方法從方法論角度進行歸納總結，促進學生的進一步拓展研究，培養學生鉆研數學的精神和表達數學的能力。

二、數學小組匯報活動課模式

本模式的理論基礎是由建構主義學習理論發展而來的“合作學習”理論。合作學習強調學生學習上的合作與交流。每個學生都有自己的知識基礎，對于教師提出的數學問題，或者他們各自有各自的理解，或者他們各自可能無法解決這個問題。本模式先經過小組內的合作交流，再運用班級匯報的形式，各人把自己的認識、理解和有關信息表達出來，最后經過比較、組合和融合，就可能解決這個問題，使大家都有收獲。

本模式的操作程序可表述如下:

明確問題*自由分組*分工合作*成果匯報*討論評價

上述操作程序的操作說明和建議如下:

1.明確問題階段:教師結合本課程教學計劃內容和學生的學習狀況，選擇適合本模式的主題。提出課題后，必要時，教師可列舉圍繞主題開展的活動要點及與主題有關的數學知識，供學生參考。筆者曾選用蘇教版普通高中課程標準實驗教科書必修3中關于統計和概率知識應用的探究拓展題，該課題是以柯南道爾的偵探小說《跳舞的小人》及美國作家愛倫·坡的小說《金甲蟲》中利用英語字母使用頻率破案引出的，要求學生從網上找若干篇英文文章，用計算機統計26個英文字母出現的頻率并由此估計它們在英文文章中出現的概率。我在所任教的高一班級就此問題組織了分組討論研究，并請其中的三個小組進行了全班匯報討論，取得滿意的教學效果。

2.自由分組階段:學生在了解教師所選主題以及相應的活動要點后，自由結合成研究小組。教師一般不干涉學生的自由分組，但可在每組人數上加以控制，必要時可征求學生意見后進行微調。

3.分工合作階段:學生以小組活動的形式，根據活動任務，制定活動流程，分工合作開展研究。在這一階段，學生是探究者、合作者，教師是學生活動的支持者、觀察者，當然也可以是參與者。當教師觀察到某小組無法按照預定方案進行活動時，應該給予一定的策略性支持。

4.成果匯報階段:這是學生呈現、反思評價活動成果的階段。這里允許學生用各種可能的表達方式展現相應的成果。以小組為單位，在課堂上向大家匯報研究成果，是小組討論匯報課的主要表現形式。

5.討論評價階段:這一階段包括學生個人對自己研究內容和表現的反思，學生之間通過相互評價達到再認識，教師在與學生交流中給予正面肯定以及教師通過設計評價表或問卷收集學生的意見，學生記錄活動中獲得的經驗、感悟及研究結論等。

三、結語

筆者對建構主義理論的學習與多年的教學實踐探索，深刻體會到根據高中數學教學內容，合理選用實驗活動課和小組討論匯報活動課教學模式，可以培養高中生學習數學的主體意識、探究意識，從而激發學生學習數學的內部動機;正確運用上述兩個模式開展教學，可以促進高中生數學知識的整合，認知結構的完善，數學經驗的獲得，達到數學教學的目的;客觀評價學生在上述兩個模式活動過程中的表現，可以體現數學的人文價值、團隊合作精神，使學生養成實事求是的態度和鍥而不舍的精神，學會用數學的思想方式解決問題，認識世界。