魏玮
在讲授概念和知识应用时,教师可以将学生带入实际问题情境中,在问题探究过程中引入数学概念、解决方法和数学思想。这样的教学方法能很好地培养学生的数学抽象能力、逻辑推理能力、数学建模能力等,使学生形成良好的数学核心素养。
下面我结合具体的教學案例,谈一谈如何从实际问题出发,寻找数学的本真。
案例1:人教版高中数学必修1第一章《集合的含义与表示》
“集合”是高中第一个数学概念,是现代数学的基本语言。课本上集合的定义为:“一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫作集合。”要理解集合的概念,就首先要明确元素的特性。结合之后要学的韦恩图,在教学过程中可以用实际生活的例子,如竹筐里的全部小鸡,从中抽象出集合中元素的特性。
小鸡在不在竹筐里是非常明确的,也就是说,元素有“确定性”。竹筐里的每一只小鸡都是互不相同的,也就是说,元素有“互异性”。竹筐里的小鸡在里面跑来跑去,顺序换来换去,但依旧是这一筐小鸡,也就是说,元素有“无序性”。
案例2:人教版高中数学必修5第一章《解三角形》
在学习了正弦定理和余弦定理之后,教师可以组织学生上一堂综合实践课,要求学生用尺子和量角器寻找合理的测量方法,建立数学模型测量教学楼3楼到5楼的高度。
比如,学生可以测得眼睛到地面的高度a和所站位置与教学楼的距离b,用量角器测得眼睛仰视教学楼3楼楼顶时的仰角和仰视5楼楼顶时的仰角。然后建立数学模型,用所得数据和解三角形的相关知识计算楼层间高度。
案例3:从时事热点出发,分析新冠肺炎疫情数据
学生可以从网上获取相关数据,分析新冠肺炎疫情的累计确诊人数变化。如建立函数模型拟合数据,分析中国和其他国家累计确诊人数的增长趋势,预估未来几天的数据变化情况;也可以通过分析大数据,用独立性检验来判断“年龄偏小的患者更易治愈”这一说法是否合理;还可以让学生自己提出观点,分析数据,验证其观点的合理性。
对大数据进行分析,学生可以体会到用数学思维看世界的奇妙,体会到必然性与偶然性的联系。如概率学可以描述事件发生可能性的大小,在变化中找到规律;统计学可以对数据进行量化分析,推断变量间的相关性,预测事物发展趋势。
数学核心素养在学生自主发展中具有不可替代的作用,更是高中数学课堂教学中不可忽视的关键所在。在教学过程中,教师要从实际问题出发,在探究问题和解决问题的过程中,培养学生的数学核心素养。
(责编 侯心雨)