浅谈高中数学核心素养的培养策略

2022-05-30 10:48于爽
新校园 2022年7期
关键词:建模核心素养

于爽

2014年3月,教育部首次发布了《关于全面深化课程改革落实德育育人根本任务的意见》,提出制订学生发展核心素养体系、构建学科核心素养的要求。《普通高中数学课程标准(2017版)》指出,数学核心素养具有数学的基本特征,主要体现在关键能力、思维品质、情感、态度和价值观。高中数学应注重培养学生的核心素养,如数学抽象、数据分析、数学建模、直观想象、逻辑推理、数学运算等。由此,高中数学核心素养成为新一轮高中数学课程改革的灵魂。

培养学生的数学核心素养对于提高学生的探究能力与自主学习能力有着至关重要的作用。但在实际教学中,存在高中数学教师过于注重教授知识理论,让学生被动完成学习任务的现象,这对学生实践技能和思维水平的提高产生了负面影响。因此,教师要灵活转变教学方法,注重发展学生的学科核心素养,提高学生的自主学习能力和数学思维,进而提升教学质量。

一、高中数学核心素养的目标建构

1.以数学的角度观察客观世界

数学核心素养具有外显和内隐两种性质,其中外显特征表现为学生的数学能力,即学生能够用数学视觉观察、数学思维思考和数学语言表达客观世界。

在数学教学中,教师应引导学生感知事物的数量和形式属性,观察数学符号、字母、数字所代表的数学关系式、命题、公理定理,體验包含在日常现象或生活情境中的数量属性、空间图形和其他数学信息,并逐渐学习使用数学符号、数学关系式、数学命题、数学图形、数学图表描述客观事物的状态、关系和过程,培养学生从数学的角度观察生活。在教学过程中,不只是简单地追求繁杂的运算和最后的结果,而是引导学生主动地将数学融入生活,获取思考与表达所需要的信息,运用图形、数字、公式等描述客观事物及其关系,表达自己对生活的情感与处理问题的看法。

2.以数学的逻辑解决实际问题

数学不同于其他学科,它需要由主体进行独立探索,需要极强的数学抽象思维和逻辑推理能力。逻辑推理是数学严谨性的基本保障,是得到数学结论、构建数学体系的重要方式。

在逻辑推理核心素养的形成过程中,学生能够发现问题和提出命题;能够理解数学知识之间的联系,并建构知识框架;能掌握数学推理的基本形式,完整地表述论证过程;形成有论据、有条理、合乎逻辑的思维品质。在教学过程中,教师应激发学生探究数学教材内容的欲望,主动寻求解决数学问题的方法,再引导学生进行“具体—抽象—具体”思维的转化,抽象出数学问题,进行大量数据分析,选择或建立合适的数学模型,并应用于实际生活。

3.以数学学科价值促进自主学习

自主学习能力是学生形成核心素养的关键。学生具有较强的自主学习能力,有利于自身对数学知识的理解、数学技能的应用和数学思维方式的培养。在教学过程中,让学生通过运用数学技巧和数学思维,巧妙地化繁为简,在解决数学问题的过程中获得成就感和认同感,形成强烈的自我内驱力,进而增强学科学习的逻辑性和条理性,提高自我效能感。

二、优化高中数学核心素养培养方式的建议

1.拓展教学内容,理论与生活实践相结合

数学学科的应用性极强,从“结绳记事”“涉猎计数”到航空航天技术、大数据查询,排列组合、线性规划等数学知识与实际生活息息相关。教学过程中,教师应注重将数学理论知识与实际生活深度融合,引导学生分析和探究生活中的数学问题,体会建立数学模型的意义。例如,以实际生活中建筑设计问题为背景进行“三角函数”教学,针对建筑角度和墙面长度的关系问题,引导学生利用某个角度和建筑规格抽象构建三角函数模型,计算其他各个部分的规格。

此外,数学教学根据新课程改革的要求,结合学生易于理解、乐于接受的特点,遵循学生的最近发展区,整合高中数学教材的知识模块,将教学内容与学生已有认知结构进行有机统一,把“教教材”改为“用教材”,回归学生本位。

2.巧妙运用多媒体技术,转换教学模式

一方面,教师应注重个性化培养,提倡多样化教学,灵活组合教学方法,采用情境教学方式,将抽象的问题具体化,创建高效课堂。如在数列教学过程中,针对学生对“项、公差、前n项和”等概念理解不透彻等问题,教师可将银行储蓄利率等实例引入课堂,使得抽象的定义具体化,增加数学学习的趣味性。

另一方面,高中数学知识体系庞大,涵盖知识点数量多、范围广、难度大,且理论内容联系密切,适合运用多媒体技术进行教学。教师应根据教学内容和学生的特点,灵活运用电子白板、智慧黑板、动态几何画板,借助信息技术、教学软件等组织课堂教学,使枯燥的教学内容趣味化、抽象的数学知识形象化,激发学生学习和思考的浓厚兴趣。例如,在讲解“分段函数”问题时,教师可利用几何画板将分段函数做成动态的图像,帮助学生分析函数各段之间的关系。尤其是针对比较难理解的分段函数,让学生自己分析图像的画法,再利用几何画板进行动态演示,帮助学生清晰观察并深刻理解。

3.强化建模思想,培养逻辑思维

数学建模是沟通数学知识与实际问题之间的桥梁,是培养学生数学关键能力的重要途径。教师要充分认识到数学建模产生的积极影响,提高数学建模意识,结合实际组织数学建模答疑、交流和讲座等活动,激发学生数学建模兴趣。

根据建模目的和学生的兴趣爱好、基础能力,选择适合建模的知识模块,向学生展示相关的推荐主题、背景材料和演示案例,将抽象的专业知识具体化、形象化,指导学生设计建模方案、选择合适的建模方法、体验数学建模过程,充分发挥学生的主观能动性,锻炼学生的逻辑思维能力。例如,教师可借助建模思想,结合几何画板的演示功能,讲解同类的立体几何问题,防止发生立体几何与平面几何概念混淆的情况,引导学生分析问题、总结问题,探索数学规律。

4.加强反思能力,进行再教设计

教学反思是教学实践中不可或缺的关键环节。教师要有意识地提升自我反思意识,凝聚教学智慧,经常性回顾、总结教学的得失,全面、透彻地剖析教学目标、教学行为、教学过程和教学结果,根据学生的认知心理,进行再教设计,不断优化和完善教学策略,提高数学课堂教学效率,使学生个性得到充分自由发展。

教师要形成自己独特的教学风格,将趣味性、多样性和科学性相统一,围绕教学目标,采取有效的教学方法和技能,帮助学生完成预定的学习任务,落实落细数学核心素养的培养目标,实现高效的高中数学教学。依据教学实践经验和学生真实反馈,建立两条线索:一条为明线,即按照课程标准对知识点内容进行要求与设计;另一条为暗线,即对知识背后基本思路和方法的探究。教学按照明线有序进行,同时实现暗线的逐渐深化,进一步建立研究问题的范式,锻炼学生逻辑严谨的数学思维,促使学生将其习得的方法转化成自身能力,进而实现教学目标,帮助学生构建对数学的基础知识、基本思想、基本方法、基本活动经验等方面整体的认知结构,提高其数学学习能力。

三、结语

随着信息技术的发展,人们更加注重学生创新能力的激发和核心素养的培养,让学生能够积极地获取知识与能力,更快更好地适应社会的发展,满足人类发展的需求。数学素养是现代社会每一个公民应该具备的基本素养。数学核心素养是学生知识、能力和情感的综合体现。数学核心素养的培养,要落到具体的教学过程中,体现在数学的各个教学环节中。

(作者单位:吉林师范大学)

责任编辑:闵 婕

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