高中数学教学中核心素养的渗透策略分析

2024-01-08 18:21张国文
数学学习与研究 2023年24期
关键词:数学核心素养高中数学教学渗透策略

张国文

【摘要】随着新课改的逐渐深入,其对高中数学教学也提出了更高的要求.教师应转变传统教学理念,突出学生在教学中的主体性,提高学生的数学核心素养,让学生具有运用数学知识解决问题的能力.因此,教师在开展高中数学教学过程中,需要以《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》为依据,确保数学核心素养在高中数学教学中的有效渗透.基于此,文章简述了高中数学核心素养的概念以及在高中数学教学中渗透核心素养培养的重要性,并从创设教学情境、设计教学活动、引出教学案例、融合数学文化、应用信息技术五个方面分析了在高中数学教学中渗透核心素养培养的策略.

【关键词】高中数学教学;数学核心素养;渗透策略

引 言

现代社会的高速发展推动着我国现代教育水平的快速提升.在当前社会发展背景下,新课改对高中数学教学提出了进一步要求.教师需要在数学课堂教学中培养学生的数学运算素养、逻辑推理素养、直观想象素养、数学建模素养、数据分析素养及数学抽象素养,以此实现学生综合素质的全面提升.

一、数学核心素养的具体概念

高中数学学科核心素养具体划分为六个方面.第一,逻辑推理.数学本身就是一门逻辑性较强的学科,需要学生通过逻辑推理实现对数学知识的自主学习.所以,逻辑推理作为高中数学教学应主要渗透的核心素养,教师需要充分借助现有的教育资源,并以此为基础对高中数学教学进行全面挖掘,探寻逻辑推理素养在高中数学教学中的渗透路径.第二,直观想象.几何是高中数学教学中的重要组成部分,但由于几何知识涉及范围较广,学习难度较高,导致学生在实际的学习过程中屡屡碰壁,其主要原因就是学生缺乏良好的直观想象素养.将直观想象素养渗透到数学教学中,对学生加以培养,有助于帮助学生形成良好的空间意识,对几何图形进行空间想象.第三,数学建模.这是以数学抽象的方式呈现现实问题,以数学语言对数学问题进行表达,用数学方法与数学知识对数学模型进行构建,从而解决数学问题,其在实际情境中,即能够从数学视域分析问题、思考问题、构建模型,最终以数学思维解决问题.第四,数学运算.数学运算是学习数学知识必备的基础素养.数学的本质就是在发现问题、分析问题、解决问题的过程中获取问题结果,而数学运算素养可以在一定程度上决定学生能否得到正确的计算结果.第五,数据分析.顾名思义就是通过对数学数据进行充分分析,从中获取所需要的数据信息.数学的应用范围相对较广,其包括科学研究、经济分析等多方面,而这都需要学生具备良好的数据分析素养,能够透过事物表面看清事物本质.第六,数学抽象.数学抽象是数学哲学的基本概念.直观来讲,数学抽象就是一种数学的思维过程,是最终总结数学概念的基础过程.培养学生的数学抽象素养有利于加深学生对数学概念的理解.

二、在高中数学教学中渗透数学核心素养的重要性

在高中数学课堂教学环节渗透数学核心素养有利于培养学生良好的数学学习能力及品质,让学生具有运用数学思维发现问题及解决问题的能力.高中数学知识的抽象性和逻辑性较强,所以,教师在培养高中学生的数学核心素养时应遵循循序渐进的过程,以阶段性、持久性及综合性为原则,以帮助学生逐步积累数学核心素养为目的.如,高一阶段学生在初中阶段积累的数学核心素养能够解决初中数学问题,却无法解决高中数学问题,而高三学生能解决高中数学问题,却无法解决大学数学问题,这进一步说明了数学素养是积累而成的,也是学生完成的阶段性及持续性的学习素养,而学生不断学习的过程也是不断丰富自我认知的过程.

在高中数学教学中全面渗透数学核心素养是学生长久学习发展的必然需求.在传统数学教学过程中,数学教学存在诸多限制,大多数学生只能以程式化、机械化的方式进行学习,造成高耗低效的学习局面.而数学核心素养的渗透改变了传统的教育观念和教育形式,使学生能够在实际的学习过程中更好地掌握学习方法,总结学习技巧,真真正正地实现快乐学习、高效学习,从根本上减轻学习负担,提高数学核心素养.

三、在高中数学教学中渗透数学核心素养的重要策略

(一)创设教学情境,培养学习兴趣

为了更好地实现数学核心素养在高中数学教学中的全面渗透,教师需要立足教材的基础教学内容创设教学情境,以情境的方式引导学生全面融入课堂,使学生提高学习积极性,从而提高数学教学效率.教学情境的创设还有利于从根本上培养学生的数学抽象、逻辑推理等核心素养.但对于当前阶段的学生来说,其虽然具备较高的学习认知,能够切实了解学习的重要性,但能力有限制,这导致其很难自主理解未知的学习内容.正是如此,教师才更需要通过教学提高学生的学习能力.为帮助学生高效理解数学知识,教师可以为学生创设数学教学情境,以影像化的方式激发学生学习数学知识的兴趣.这种图文、影音等相结合的教学方式可使抽象的数学概念以形象具体的方式进行展现,既降低了数学教学难度,又增加了学生的学习兴趣,使学生能够在高中数学教学中获取最优的学习体验.

例如,在教学湘教版数学教材“从函数观点看一元二次方程”一课时,由于本知识内容抽象性较强,为促进学生理解,教师可以二次函数的零点与一元二次方程的根的关系为切入点创设教学情境,如二次函数y=x2-x-2与x轴交于A,B两点时,让学生围绕A,B两点的坐标以及该坐标与方程x2-x-2=0的两根之间的关系展开探索,从而达到提高学生数学抽象核心素养的目的.

(二)设计教学活动,增强学习体验

创设教学活动同样是数学核心素养在高中数学教学中有效渗透的关键所在.以此为基础展开教学有利于促使学生以较高的积极性参与课堂,并围绕教学活动展开积极探索,从中获取数学知识,焕发数学课堂应有的活力.学习数学本身就是一个思维发展过程.教师以活动的形式展开教学能够突出学生在教学中的主体地位,重视学生的学习过程,关注学生的学习感受,使学生能够从中获取良好的学习体验.

例如,在教学湘教版数学教材“平面与平面的位置关系”一课时,学生需要掌握空间中直线与平面、平面与平面的位置关系,并发展空间想象能力.教师可以围绕教学内容中的实验部分开展教学活动,让学生以小组为单位,通过建模的方式开展学习,并围绕正四棱锥的截面进行数学实验,使其在实验活动的过程中感受数学的奥秘,将抽象的数学知识具体化,用实际行动证明数学概念,加強对数学概念的认知与理解.同时,学生在参与教学活动的过程中,其直观想象、数据分析、数学建模等核心素养也得到了良好的培养,从而可获得长久的发展.

(三)根据学生需求,引出教学案例

案例教学法是指在课堂教学环节,以学生熟悉的、丰富的、典型的素材作为案例启发学生学习数学知识,培养学生的数学核心素养.案例教学是教师以实际问题为出发点,带领学生对教学案例进行分析,从而培养学生良好的数据处理能力及抽象概括能力,使学生能够透过现象看清本质.教师还可通过案例内容引导学生了解数学理论,让学生认知到数学理论的产生过程,还可通过案例教学帮助学生调整学习思路,整理学习计划,使学生能够在教师的指导下实现快速发展.

例如,在教学湘教版数学教材“用频率估计概率”一课时,学生需要确实了解频率与概率之间的关系,并基于此探讨数学实验过程,从而提高数据分析及逻辑推理核心素养.教师可以利用计算机模拟掷质地均匀的硬币的实验,对学生的实验过程进行全过程的观察,了解学生的实际学习需求,并给予相应帮助,帮助学生调整实验活动方向.这样做一方面是引导学生根据教学案例展开教学实验,并从中发现频率和概率之间的关系,同时配合教学指导,帮助不同学习能力的学生完成实验内容,提高学生的学习效率,增强学生的学习体验;另一方面是通过实际的教学案例帮助学生认识到当实验的可能结果不是有限个,或各种结果发生的可能性不相等时,一般用统计频率估算概率.

(四)融合数学文化,了解数学发展

融合数学文化有助于学生进一步了解数学文化的发展,这也是数学核心素养在高中数学教学中得以渗透的有效措施.凡事都是从无到有,数学也是如此.在漫长的历史岁月中,一代又一代的数学家用无数的实验获取数据信息,促进了数学的发展.教师以此展开教学有利于帮助学生更好地认识到多姿多彩的数学文化,并在此基础上实现学生的高效率学习与发展.教师在课堂教学中为学生导入数学文化还能够激发学生自主学习数学知识的意识,对提升学生的数学核心素养大有裨益.

例如,在教学湘教版数学教材“立体几何初步”一课时,教师对传统教学内容进行优化,以先进的教育理念为依据,将常规教学内容与数学文化相结合,可有效渗透数学核心素养.教师还应鼓励学生对立体几何知识进行自主归纳、总结,以培养学生的数学思考、探究及分析能力,提高学生的数学抽象素养.在教学之前,教师可以引导学生围绕本单元的教学内容展开自主预习,利用智能终端设备自主搜集关于立体几何发展的相关资料,并在教学展开的过程中利用课前五分钟进行分享.同时,教师可以发挥自身的主导作用,对资料进行充分整合与分析,并与基础的教学内容进行充分融合,使数学文化能够全面渗透在数学教学中.比如,在原始社会中,人类在生产和生活中积累了许多有关物体形状、大小和相互之间位置关系的知识,这大大促进了几何学的发展.后来,随着各国的贸易往来,希腊人从埃及学到了测量与绘画的几何初步知识.在公元前300年左右,欧几里得把所学到的几何学知识进行了系统性的总结与整理,形成了传承至今的《几何原本》.

(五)应用信息技术,激活课堂教学

信息化教学模式为学生拓展了全新的学习模式.教师在高中数学教学过程中有效结合信息技术,可从根本上打破传统的教学形式,将抽象化的数学知识以直观、形象的方式呈现给学生,降低数学知识的学习难度,让学生更加清晰、直观地理解数学问题,确保数学核心素养能够在高中数学教学中得以全面渗透.

例如,在教学湘教版数学教材“三角函数的图像与性质”一课时,教师可以利用信息技术将抽象的数学知识以直观的形式呈现给学生,帮助学生对三角函数的图像进行分析,正确理解三角函数的性质,从而培养学生良好的数学建模素养.同时,教师可以通过信息技术展示数学问题,引导学生自主分析求三角函数定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),从而正确掌握三角函数定义域的求法.除此之外,教师可以适当增加一些难度,引导学生以小组为单位展开合作学习,发挥集体智慧,運用集体思维,在不断的交流讨论中激活参与课堂积极性,营造更好的教学氛围,使学生能够更加深刻地理解三角函数的图像与性质,明确三角函数的定义域、值域、单调性、最值、奇偶性、对称轴、周期等相关知识,使高中数学课堂打破传统教学形式,在全面突出学生主体性的同时有效渗透核心素养,使学生能够从中获取最优的学习效果,推动学生的全面成长.

结 语

总而言之,素质教育和新课改的持续深入使得高中数学教学理念从根本上产生了变化,由以往重成绩、轻素质的理念向重素养、轻成绩进行转变,更加突出了学生在学习中的主体性.教师在高中数学教学中坚决落实以学生为主体、从学生实际出发的教学,可实现数学核心素养在高中数学教学中的全面渗透,以培养学生良好的数学基础、学习能力和数学核心素养为目标对高中数学进行全面优化,致力于学生的全面发展,使学生能够真正成为当今社会所需要的高质量人才.

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