利用电子白板促进数学探究学习的策略研究.doc

利用电子白板促进数学探究学习的策略研究 探究学习作为数学新课程标准所提倡的学习方式，正随着新课程的实施，逐步进入实质性阶段。特别是现代信息技术的广泛应用，电子白板日渐融入给数学课堂，为数学教学改革注入了新的活力。为学生的数学探究学习营造了良好的学习环境，打破了传统的以教师为中心的教学结构，有利于构建“教师为主导，学生为主体”的新型教学结构，有利于实现学生单一的、被动的学习方式向多样化的学习方式的转变。随着信息技术在教学中的应用，基于交互的研究型学习与跨学科学习的电子白板走进课堂，给教师和学生创设一个轻松展示、自由交流的平台，改变教与学的方式，创新教学模式和方法，大大提高课堂教学效益。电子白板作为一种新兴的功能强大的教学工具，以其特有的“强交互性”，能够有效地创设问题情境，使用各种资源构建开放式教学环境，促进数学探究学习，从而提高教师的教学质量和学生的学习效果，推动课堂教学信息化。一、数学探究学习的必要性（一） 数学探究学习的内涵及过程探究学习的思想缘于20世纪初美国教育家杜威的“问题教学法”。目前一般认为，探究学习指的是在教学过程中以问题为载体，创设一种类似科学研究的情境，通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、收集和处理信息、表达与交流等探索活动，以感受和体验知识的产生过程，培养探究能力和科学素养的一种学习方式。数学是以理性思维见长的学科，问题解决是数学学习的突出特征，因此，数学探究学习不同于实验性学科的探究学习而偏重于动手操作，也不同于一般理解的学科而偏重于调查取证，而是一种以独立思考、深入钻研数学问题为主流的思维探究活动。概况地讲，数学探究学习是指学生自己或合作共同体为解决共同的数学问题而主动思考、探索的学习活动，强调的是一种主动参与的学习方式。可见，数学探究学习的过程中，能充分调动学生参与学习活动的积极性，发挥学生自主探究的能动性，满足学生的自主发展和不同学生的不同发展，使学生在活动中学习，在合作中发展，在探究中创新。数学学习的特点决定了它是最适于进行探究活动的学科之一。解决数学我难题是数学学习的最主要形式，本质上就是探究活动的过程。这一过程包括：观察分析数学事实，提出有意义的数学问题，猜测、探求适当的数学结论或规律，给出解释或证明。基于电子白板的数学探究学习是指师生利用电子白板，围绕教学内容，以探究形式构建新知识的过程。这一过程包括：提出问题，发现和猜想，验证猜想，概括结论。电子白板能够为数学探究学习创设激发学生积极思考的问题情境和提供充分的电子化的实验条件，使数学思想形象化，数学推导过程动态化，使师生实时交互，及时评价与反馈，从而发现新问题。电子白板不仅是教师创设情境、课堂演示的工具，而且是学生提出问题、动手实验、提出猜想和验证猜想的认知工具和交流工具。基于电子白板的数学探究学习的教学流程如图1所示：创设情意，提出问题发现和猜想实验探究，验证猜想猜想概括结论观察比较创设问题情境 创设开放氛围，构建探究平台归纳推理演绎推理图1 基于电子白板的数学探究学习的教学流程图（二） 数学探究学习的必要性全日制义务教育数学课程标准（实验稿）提出：“有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆，动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方法。”可见，新课程改革把指导学生进行探索性学习作为改革重点之一，很关注学生探究能力的培养，认为学生学习数学的过程应该是一个学生主动参与，根据自己的体验，用自己的思维方式，去探究和发现有关数学知识的过程。随着新课程改革的不断深入，进行探究学习这一新的学习方式无疑成为广大教师关注和研讨的重要课题，它给目前的教学实践带来新的改观，为素质教育的发展指明了方向。从当前小学数学课堂教学实际中发现，广大教师正在自己的课堂上或多或少地、努力地组织学习进行探究学习，实施着探究性教学。但是出现不少为探究而探究的形式化现象，学生探究的成效性不是很高，有的甚至是低效的。如：放任自流式的探究，课堂教学缺乏目的性，效率低；作业式的探究，整个过程完全是在教师的指令下进行的，学生完全处于一种被动的状态。可想而知，在数学教学过程中，如果不发挥探究学习的优势，教师只能凭自己的经验和感觉去进行教学，学生也只能被动地接受知识，无法及时发现问题、解决问题，其教学效果会大打折扣的。电子白板作为一种新兴的功能强大的教学工具，以其特有的“超强交互性”，有有利于创设问题情境，有利于构建开放式教学环境，有效地促进探究学习。一、电子白板的特点及教学功能电子白板有着清晰的可视化界面、便捷的操作方法以及灵活的交互功能。及时的操作和显示功能不仅节省了教师的授课时间，而且容易激发其教学灵感；另一方面，电子白板生动、形象的展示效果可以极大地提高学生的兴趣和注意力，吸引学生参与到课堂讨论。电子白板的教学功能可以归纳为：1. 信息展示功能。电子白板能够有效支持各种数字化资源（包括文字、图片、声音、视频、动画、绘图和测量工具或课件等）的展示。大量研究表明，电子白板在各学科教学中其呈现方式对学科教学起到积极作用。因为电子白板可以很好地融合多种媒体，所以教师们认为电子白板可以使得教学更加灵活和多样化，可以使得课堂更加生动有趣，电子白板为满足教师在课堂教学中展示信息的多种需要提供了更多的可能性。2. 交互控制功能。电子白板最突出的特点就是具有超强的交互性，克服了普通大屏幕投影不能及时交互控制的缺陷。电子白板已经成为师生之间以及学生与学生之间的“交互媒介”， 教师会把电子白板作为一个教学要素融入到自己的教学方法中，并通过师生与媒介的交互，发展为师生间的信息交互，最终实现师生新旧概念之间的交互，从而改变学习者认知方式，产生有效的学习。电子白板所带来的高交互性，能够促进课堂上的学生讨论，使得教师能够更深入地了解学生的思维过程，从而及早发现和纠正学生理解中的困难以及产生的错误概念。3. 辅助教学功能。专门为教学开发的电子白板一般还配备了各种辅助教学的软件，帮助教师搜集教学材料、制作课件和教案，在课堂上为师生提供交流、讨论的平台，使教学活动更丰富、有效。例如，通过几何画板、虚拟实验室、数字化画图测量工具、网格图等辅助软件，可以大大增强教师授课的多样性，克服传统授课的不足，从而保证授课质量。二、利用电子白板促进数学探究学习的策略（一） 创设问题情境，激发探究欲望问题是思维的动力，决定着思维的方向。探究学习方式的产生，关键在于能否创设激发学生认知内驱力、激活其思维的问题情境。而学生探究学习的积极性、主动性，往往来自于一个对于学习者来讲充满疑问和问题的情境。 邵万强.小学数学课中开展探究性学习的思考J.新课程:教师版,2006,(3). 因此，在教学过程中，教师采用启发讲解、以旧引新、设疑激趣等多种方式创设认知冲突型的问题情境，同时使学生明确探究目标，增强学习活动的针对性和有效性，并激发学生探究学习的强烈欲望。电子白板在创设情境方面有独特的优势，利用电子白板的视频、播放、聚光灯等功能，可以给学生提供文字、图片、有声读物、动画和视频等形声结合、图文并茂的学习材料，创设生动活泼、声情并茂的问题情境。电子白板的活动挂图用起来非常方便，不管是配套的图库里还是教师在课前准备的图片等资料都能随时调用，不需要按照预设的顺序播放，随时可以根据学生的需要进行调整，这一点对于发挥学生学习的主动性和激发学生的兴趣非常重要，对于白板将来成为课堂教学的基本设施也是非常重要的。案例一：百分数的认识 北师大版小学数学五年级下册学生初步学习认识百分数的教学过程中，教师考虑到学生对于生活中百分数已有的认识，没有一开始就采用书上的例题教学（足球比赛罚点球和黄豆发芽），而是利用电子白板精心创设了一个“交流生活中百分数”的生活情境，激发起学生的求知欲，由于是学生自己从生活中精心收集的材料，而且对材料中的百分数是一知半解，都希望通过学习掌握理解，所以学习兴趣特别浓厚，课堂气氛活跃。课前布置每位同学到生活中收集几个百分数，可以是含有百分数的具体实物、统计报表、报纸内容、电子图片、新闻视频等等。上课时，让学生利用电子白板上台展示，在学生的展示中有衣服、袜子等商标上标明的棉等成分的含量、有从报纸上查到的经济增长数据、牛奶酒类等饮料盒上标明的含量、从网上获取的有关统计信息等等，不管是什么形式的素材，都可以通过白板得到自由有效的展示，展示过程也没有固定顺序的限制，学生还可以用色笔在白板上圈出标有百分数的地方，并说说它表示什么意义。教师将学生展示交流中涉及的百分数一一抄写在黑板上。借助生活中的素材，学生初步理解百分数的含义后。教师引导学生观察比较，提出问题：这些数都有什么特点？为什么分母都是一百，有什么作用？接着学生顺理成章地带着问题对两个例题进行逐一探究，并在探究过程中感悟百分数的意义及好处。在这个教学过程中，电子白板很好地给学生创设了真实的、丰富的生活问题情境，不仅为探究学习呈现大量相关的信息内容，而且为师生、生生之间交流创造了更大的空间，真正体现了以学生为主体的教学理念。实践证明，只有为学生创设理想的课堂情境，才能激发学生解决问题的欲望，培养学生浓厚的学习兴趣，从而促使学生积极参与、乐于探究。（二） 创设开放氛围，构建探究平台开放式教学的目标应是：充分尊重学生的主体地位，通过数学教学，在获取数学知识的同时，让学生主动学习自行获取数学知识的方法，学习主动参与数学实践的本领，进而获得终身受用的数学能力、创造能力和社会活动能力。开放式课堂教学就是师生处于平等地位，建构小组，学生自主探索、小组交流，这样通过多层次、多渠道、多方面的广泛交流，有利于拓宽学生探究空间，增强教师和学生的合作交流，从而提高教学效果。电子白板技术的出现为构建开放式的教学环境提供了一个很好的工具。案例二：三角形的内角和 北师大版四年级下册三角形的内角和是小学数学教材第八册“认识图形”这一单元中的一个内容。教学的主要目标是：通过直观操作的方法，探索并发现三角形内角和等于180；在实践活动中，体验探索的过程和方法；能运用三角形内角和的性质解决一些简单的实际问题。利用电子白板，可以为学生构建一个更加开放和有效探究学习平台。教学中，教师可以从最熟悉最特殊的三角形入手，从白板的工具库中拖出一副三角尺，让学生轻松算出每块三角尺三个内角的和是180，然后利用缩放功能随意放大和缩小三角尺，让学生算出每把三角尺的内角和还是180，在学生十分好奇的情况下，利用图形工具在白板上任意画出不同类型的三角形，引发学生的猜想：其它三角形的内角和也是180吗？接着，引导学生小组合作验证猜想，任意画出不同类型的三角形，可以用通过量一量、算一算，得出三角形的内角和是180或接近180（测量误差），也可以引导学生通过剪拼的方法发现：各类三角形的三个内角都可以拼成一个平角。学生的探究过程是十分开放的，可以让学生在白板上任意选一个三角形，用白板中的电子量角器量出每个角的度数，算出内角和是180，演示的效果是十分准确和清楚的。也可以让学生在白板上先分别描出任意一个三角形的三个内角，通过拖放和旋转把三个角拼成一个平角。当然，各小组同时进行各种操作实验进行验证，通过对各种不同类型的三角形的分析，归纳出三角形的内角和是180的结论。在巩固应用的环节，可以利用电子白板的遮掩功能，设计一些开放性的练习让学生探究。如先给出三角形两个内角的度数，遮住另外一个内角，要求学生说出它的度数。然后出示特殊三角形（直角三角形、等腰三角形或等边三角形），只给出一个内角度数，要求说出其它两个内角的度数并说出为什么。最后，给出任意三角形的一个内角，要求说出其它两个内角的度数，学生在争议中知道可以得出无数个答案。教师利用电子白板不断创设问题情境，让学生去探究发现新知识的奥妙，进一步发展了分析推理的能力。在这一课例中，教师在探究三角形的内角和的活动中，利用白板构建了一个开放式的教学环境，搭建了一个适合的探究平台，给学生充分进行自主探索和交流的空间，学生在白板上进行不断操作演示，通过小组合作的探究活动推理归纳出三角形的内角和是180。学生经历了提出问题，发现和猜想，验证猜想，推理归纳的数学探究学习过程。教师在这中间只是起到了一个引导的作用，问