核心素养下提升高中数学教学效果的策略研究

孙芳芳

(甘肃省镇原县平泉中学,甘肃 庆阳 744517)

核心素养在高中数学教学中扮演着至关重要的角色.核心素养强调的是学生综合能力的培养,不仅包括数学知识和技能的掌握,还包括学生的情感态度、价值观和自我认识.在数学教学中融入核心素养,意味着不仅教授学生数学概念,更重要的是教会他们如何运用这些知识解决实际问题,提高他们的逻辑推理、批判性思维和创新能力.实践证明,这样的教育方式有助于学生更好地适应未来社会的挑战.

1 基于核心素养开展高中数学教学的意义

1.1 促进学生深入理解与应用知识

基于核心素养的教学不仅关注知识的传授,还强调知识之间的内在联系,这种教学方式帮助学生理解数学概念之间的关系,从而更深入地理解知识本身[1].核心素养如数学抽象能力的培养,使学生能够更好地理解抽象概念和理论,该种思维能力是理解复杂数学问题和进行创新性思考的基础.通过将数学知识应用于解决实际问题的练习,学生能够理解数学在现实生活中的应用价值,帮助学生将理论知识转化为解决问题的实际技能.当学生认识到数学知识在实际生活中的重要性时,他们更有可能形成终身学习的态度,进而为个人的持续成长和适应不断变化的社会环境奠定基础.

1.2 培养创新思维与问题解决能力

基于核心素养的教学方法鼓励学生跳出传统框架,以创新的视角理解和应用数学概念.教师通过培养学生的逻辑推理和批判性思维能力,学生能够更有效地分析和评估问题,从而找到更合理、更创新的解决方案.此外,高中数学教育中融入数学建模和数据分析等核心素养,可以帮助学生学会如何应对现实世界中的复杂问题,培养他们的综合分析能力和解决问题的能力.教师也会鼓励学生在学习过程中自主探索,进而增强他们的自学能力和自我驱动力,这对于培养具有创新精神和自我解决问题能力的个体尤为重要.基于核心素养的教学也鼓励学生将数学知识与其他学科领域相结合,促进跨学科的思考方式,从而培养学生的创新能力和解决复杂、多元化问题的能力.

1.3 提高学生的学习兴趣以及动机

当数学教学与学生的日常生活和兴趣紧密相连时,学生更容易感受到学习的实际意义,教师通过将数学概念应用于真实世界的问题,教学可以更加吸引学生,激发他们的好奇心和探索欲.例如,通过小组合作、项目式学习和讨论等参与式教学策略,学生可以在更加动态和互动的环境中学习数学,这种方法不仅提高了学生的参与度,也增强了他们的学习兴趣.此外,通过探索数学的美学和创造性方面,如几何图形的美学、数学模式的创造性解决方案等,可以吸引学生对数学的兴趣,从而提高他们的学习动机.需要注意的是,每个学生的学习风格和兴趣点都不同,教师要通过个性化和差异化的教学方法,更好地满足学生的需求,激发他们的学习兴趣.并且还要通过对学生的努力和进步给予积极的反馈和鼓励,增强他们的自信心和学习动力,且这种支持和认可对于维持和提高学生的学习兴趣至关重要[2].

1.4 助力学生适应未来社会的需求

在数字化时代,数据分析和解读能力变得越来越重要.通过强调数据分析和数学建模等核心素养,学生能够更好地适应数据驱动的未来社会,有效处理和分析大量信息.逻辑推理是未来社会各行各业的基础技能,基于核心素养的数学教学可以加强学生的逻辑思维和批判性思维能力,为他们在复杂的工作和生活环境中作出理智决策提供支持.随着科技的发展,对于具有数学背景的科技人才需求不断增长,数学教学不仅需要传授数学知识,还需要将其与科技技能结合,如编程、算法设计等,使学生更适应科技领域的发展,这些都是学生适应社会必备的知识储备.

1.5 促进学生综合素质的全面提升

核心素养的培养包括认知能力的提升,如记忆力、注意力和思维速度,这些能力对学生在所有学科的学习都是至关重要的.高中数学教学中,学生需要学会如何表达和沟通复杂的数学概念,该种表达和沟通能力的提升,对学生未来在社交和职业环境中的表现极为重要.在学习数学的过程中,学生需要学会如何管理时间、设置目标和自我调节,而这些自我管理能力对于学生的个人成长和成熟至关重要.此外,数学教学中强调的批判性思维和伦理意识,可以帮助学生形成良好的道德观和社会责任感,对于学生成为有责任感和有道德的公民至关重要.

2 基于核心素养开展高中数学教学的措施

2.1 创设生活教学情境,锻炼学生数据分析

当前的教学环境越来越重视将学科知识与实际生活联系起来,特别是在高中数学教学中,将数学知识与生活实际相结合可以使学生更加直观地理解数学概念和应用.通过生活化的教学情境,学生能够看到数学在现实生活中的应用,从而提高他们学习数学的兴趣和动机.生活化教学情境还有助于学生更好地理解抽象数学概念,将理论知识转化为实际应用能力[3].

以“平面向量”为例,教师可以设计一项实际的物理实验或运动科学项目,如讨论投掷物体的运动轨迹,或分析某项体育活动中的运动员动作,并在实验或运动分析中引入平面向量的概念,解释向量如何用于表示方向和大小.接着教师让学生实际测量和记录相关的数据,如物体的移动距离、方向、速度等,指导学生如何使用向量来分析收集到的数据,如使用向量来表示物体的位移、速度方向等.最后学生讨论向量加法和减法在实际情境中的应用,如何通过向量运算来分析复杂的运动.教师要鼓励学生使用向量解决实际问题,如计算最短路径、分析运动轨迹等.这样一来,学生不仅能够理解平面向量的概念和性质,还能在实际情境中锻炼他们的数据分析和问题解决能力,进一步增强数学学习的兴趣和实用性.

2.2 有效借助问题引导,强化学生逻辑推理

逻辑推理是数学思维的核心,对于学生理解更高级的数学概念和解决复杂问题具有重要作用.强化逻辑推理能力对于学生的数学学习和未来的职业生涯都至关重要.在高中数学教学中,问题引导的方法被视为有效的教学策略,教师通过提出具有挑战性的问题来激发学生的思考,引导他们探索和解决问题,学生则可以在解决问题的过程中自然地发展逻辑思维和推理能力.

例如,教师在讲解“等差数列”的内容时,首先可以提出与等差数列相关的实际问题,如“如何规划一项长期储蓄计划?”或“如何计划一次逐渐增加难度的训练计划?”然后鼓励学生通过小组讨论来探索问题的可能解决方案,让学生尝试应用等差数列的知识来分析和解决问题.在学生探索的基础上,教师系统地讲解等差数列的定义、性质和公式.再通过实际问题的例子,展示等差数列公式的应用,如何使用它们来解决具体问题.如设计一系列逐渐增加或减少的情境,让学生计算特定时间的总量或特定位置的值.最后鼓励学生探究等差数列与其他数学概念之间的联系,如数列求和与积分概念的相似性.整节课程中,学生不仅能够理解等差数列的基本概念和性质,还能够通过解决实际问题来锻炼和提高他们的逻辑推理能力.

2.3 发挥信息技术优势,引发学生直观想象

随着信息技术的快速发展,数学教学的方法和工具也在不断演进.利用信息技术,如计算机软件、互联网资源和可视化工具,可以极大地丰富和改善数学教学.信息技术的应用使抽象的数学概念变得直观易懂,有助于提高学生对数学知识的理解和兴趣.多媒体和交互式工具也可以吸引学生的注意力,使学习过程更加生动和有趣.通过结合信息技术,数学教学不仅能提高教学效果,还能帮助学生培养适应现代社会的技术能力[4].

在“三角函数的图象与性质”讲解过程中,教师就可以使用计算机软件(如GeoGebra、Desmos等)来展示三角函数的图象,先准备交互式的教学应用程序,允许学生操作和变更函数的参数,观察图像的变化.然后利用软件直观展示不同三角函数(如正弦、余弦、正切)的图像,指导学生观察和探索函数图像随参数(如振幅、周期、相位)变化的规律,接着让学生使用软件进行操作,自己调整参数并观察图像的变化.最后通过互动探究,引导学生理解三角函数图像的性质,如周期性、对称性.教师也可以结合实际情景(如物理中的波动、音乐的节拍)讲解三角函数的应用,这种教学方法有助于培养学生的直观想象力,为他们理解更复杂的数学概念打下坚实的基础.

2.4 小组合作完成项目,培养学生建模能力

数学建模能力是学生在现代社会中非常重要的技能,尤其是在科学、工程和经济学等领域.通过项目式学习,学生可以学习如何将数学理论应用于解决复杂的实际问题,这对他们未来的学术和职业生涯都非常有益.在数学教育中,项目式学习和小组合作越来越受到重视,这种方法不仅能够促进学生之间的互动,还能够提供实际问题解决的平台.通过小组合作完成项目,学生可以在实践中学习数学概念,并将其应用于解决实际问题,从而更好地理解和掌握数学知识.

《一元函数的导数及其应用》这一章节的内容需要学生完成探究活动,教师就可以设计一元函数导数的实际问题,例如“研究物体的运动速度如何随时间变化”或者“研究公司利润的增长速度”.教师将学生分成小组,并分配具体的任务,如数据收集、函数建模、分析导数等,并在项目开始之前,提供有关一元函数导数的基础理论教学,包括导数的定义、计算方法和基本性质.接着指导学生如何收集相关数据(如时间、速度、利润等),并使用这些数据建立一元函数模型,教师还要教授学生如何计算模型的导数,并解释导数在实际问题中的意义(如速度、增长率等).最后让每个小组呈现他们的发现和分析结果,鼓励学生在全班前展示他们的项目.教师要重视对每个小组的项目进行评价,提供反馈,强调项目的优点和需要改进的地方.

3 结束语

未来教育发展中,高中数学教师要进一步完善基于核心素养的高中数学教学策略,为培养适应新时代挑战的学生提供更加坚实的理论和实践基础.