■天津市第四中学 孟黎辉
近年来,天津高考命题保持着重基础、重素养,低起点、多层次、利区分的命题特色。从过去的题海战术,转向培育素养,成为高考命题的导向。下面,我们从数学抽象素养的提升来进一步探究。
抽象,是数学的基本特征,数学抽象是指通过对数量关系与空间形式的抽象,得到数学研究对象的素养,主要包括:从数量与数量关系、图形与图形关系中抽象出数学概念及概念之间的关系,从事物的具体背景中抽象出一般规律和结构,并用数学语言予以表征。
抽象起始于概念的获得,成熟于知识的理解,升华于知识的应用,抽象是知识迁移的必要条件。数学抽象是数学学科核心素养的重要组成部分,培养学生的抽象概括能力是数学学科的重要目标。在数学教学中,教师要抓好以下几点:
对概念的深刻理解,是构建知识体系的重要一环,有的教师匆匆讲完基本概念、原理,学生还没有抽象出共性,没来得及内化为自己的知识体系,教师就开始讲例题,往往事倍功半,学生在做题中只知其然,不知其所以然,只能照着葫芦画瓢,机械模仿。因此,要深刻理解概念,必须要将概念中抽象的数学要素加以分析、提炼,只有这样,学生才具有进一步提升解决问题能力的保障。
数学抽象的最终目标是解决实际问题,让学生具备举一反三的能力,形成知识迁移。不能迁移的知识是不牢固的,只能在特定的情境下机械模仿,不是素质教育的目标。高考题一般以问题和情境为载体,数学情境的核心也是问题,因此,设计合理的问题情境,肩负育人和提高课堂效率两个重要任务。
教学应重视创设多样化的学习情境,让学生有机会唤起、验证知识,领会隐藏在知识背后的意义及思考这些信息是如何进行组织的。教师在教学中要精心设计好数学情境,由问题导入,强调在陌生情境中解决问题的能力培养,时刻关注学生的数学思想和方法的形成过程,杜绝无效的重复训练。
数学抽象是数学的基本思想,是形成理性思维的重要基础,是数学的本质特征。一题多解,是数学学科提炼知识本质的重要途径。用不同的解题思路解决同一道题,看似消耗了时间和精力,实际上是将知识体系进一步整合。用这种方式抽象出来的数学知识,会更加接近知识的本源。在教学中,教师应该淡化程序化的解题模式,淡化解题技巧,强化通法通性,提升学生的应用能力。
通过变式训练,让学生发现规律,抽象出同类习题的共性,在寻找共性的过程中,提炼出一般解题方法,并在此基础上,不断提高学生的实践能力,培养应用意识、创新意识。
我们对2018 年天津卷理科14 题进行研究,用4种方法求解,深入挖掘天津高考压轴小题的命题特点,指导复习备考。
例题:2018年(天津理)14题:
解法二(二次函数与一次函数模型):函数y=x2+ 2ax+a与y=ax图像,若没有交点,则0 <a<4;若有一个交点,则a= 4;若有两个交点,则a>4或a<0(舍)。
函数y=-x2+ 2ax- 2a与y=ax图像,若没有交点,则0 <a<8;若有一个交点,则a= 8;若有两个交点,a>8或a<0(舍)。
综上可知,当4 <a<8 时,函数y=f( )x与y=ax图像恰有两个交点,即f( )x=ax恰有2 个互异的实数解。
图1
解法四(其他型函数):当x≤0 时,方程f(x)=ax,即x2+ 2ax+a=ax. 整理可得:x2=-a(x+ 1),∵x=-1 不是方程的实数解,∴a=
图2
从本题目解法中,我们看到,无论哪一种解法,都需要将函数、方程、不等式之间的关系进行抽象整合,再运用到函数图像情境中去,历经用数学语言表述、将已知条件等价转化、应用数学方法求解等环节,整个过程呈现出对数学抽象、逻辑推理等方面能力较高的要求。
从上面天津高考题中可以看出,命题者淡化解题技巧,力求考查学生对数学本质的抽象、逻辑推理等方面能力,从而甄别出考生对知识理解的深度以及不同的能力水平,将数学教学导向发展学生素养的学科价值和育人价值上。
在教学中,教师要深知数学素养是数学抽象、逻辑推理、数学运算、数学建模、直观想象、数据分析等方面的有机结合,它们相辅相成,每一方面的发展都离不开其他方面。拿数学运算来说,运算的基础是数学概念、定理和公式,离不开抽象思维和逻辑推理,在教学实践中如果为了“算”而“算”,就会掉入“重训练、轻思考;重结果、轻过程”的模式,运算能力反而不容易提高。其实,学生在学习数学中屡屡受挫,很多时候是因为对概念、定理、公式、方法的本质内容提炼不够,导致无法形成有效迁移。此外,有些教师在训练过程中过多强调“模型”和“技巧”的运用,忽视了学生自身抽象、提炼的过程,使学习只停留在模仿的层面上,一旦题目发生变化,就会束手无策。
高考分数不是评价学生学习效果的唯一指标,数学教学应立足于核心素养的培养,让学生勇于探究、敢于质疑、善于反思。教师在教学过程中,积极鼓励学生进行抽象提炼、大胆创新、积极应用,并给予及时的、肯定的、过程性评价,把数学核心素养落实到数学教育的各个环节。