高中数学几何教学中融入核心素养的实施与评价

薛 婷

(福建省福清第一中学,福建 福清 350300)

中国的教育改革一直在追求更全面的素质教育,以培养具有综合素养的学生.为了实现这一目标,教育部引入了学科核心素养的概念,要求各学科教育在教学中引入这些核心素养.

1 素养的定义与重要性

素养是指学生在学习过程中逐渐培养的正确价值观、必备品格和关键能力.它是学科教育的具体化和细化,旨在帮助学生在学科学习中发展更全面的素质.在高中数学几何教学中,素养包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析等方面[1].

2 实施素养教育

2.1 明确素养目标

在高中数学几何教学的初期,教师扮演了关键的角色,需要明确定义几何领域的素养目标.这些目标涵盖了多个关键领域,包括但不限于数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析.

(1)制定明确的素养目标.教师需要明确课程中的素养目标,明白学生应该在几何学习中达到的核心素养.这可能包括通过抽象思维解决几何问题、运用逻辑推理解决复杂问题、应用数学建模解决实际问题、培养直观想象和数据分析的能力等.

(2)设计具体学习任务.一旦素养目标明确,教师便可以设计具体的学习任务,以帮助学生达到这些目标.例如,教师可以精心设计一系列几何问题,这些问题需要学生在解决过程中运用抽象思维.通过解决这些问题,学生将逐渐培养数学抽象的能力.

(3)引导学生思考.在教学过程中,教师需要积极引导学生思考,鼓励他们不断提出问题、探索解决策略和寻找解决方案.这有助于学生在几何问题中进行逻辑推理和建模.

2.2 积极引导学生

在高中数学几何教学中,教师的积极引导对于培养学生的素养至关重要[2].教师在课堂上扮演了关键角色,应采取积极的措施来鼓励学生主动参与素养教育,促进他们在数学几何领域的全面发展.

(1)提出问题和讨论策略.教师可以引导学生思考和提出问题,以激发他们的好奇心和求知欲.通过提出挑战性的问题,教师可以激发学生的思维,鼓励他们主动思考和探索解决方案.

(2)协助学生解决难题.在几何学习中,学生可能会遇到复杂的几何问题,这时教师的支持尤为重要.教师应耐心指导学生,帮助他们克服困难,通过逐步的指导和反馈,引导学生逐渐掌握解决问题的方法和技巧.

(3)鼓励数学建模.数学建模是素养教育的一个关键方面.教师可以鼓励学生将抽象数学知识应用于实际情境中,例如,在实际生活或工程领域中解决问题.这有助于学生将所学的数学知识与实际问题相结合,培养他们的问题解决能力.

2.3 实践与应用

在高中数学几何教学中,实践与应用是培养学生素养的关键环节.通过将数学知识应用于实际问题的解决中,学生将更好地理解和运用几何的核心概念,同时培养直观想象和数据分析的能力.

(1)提供实际案例.教师可以引入实际案例,将几何的理论与实际生活或工程应用相结合.例如,教师可以选取一座知名的建筑物,如艺术博物馆、桥梁或摩天大楼,然后向学生介绍它的建筑背景和特点.教师可以讨论建筑物的外观、结构和设计理念,强调几何在其中的关键作用.通过图片、图纸和模型,学生可以更直观地了解建筑物的几何元素,如平面图、截面和立体形状.

接下来,教师可以引导学生分析建筑设计中的具体几何原理.例如,讨论建筑物的稳定性是如何依赖于几何形状和结构的选择的.教师可以指导学生思考诸如角度、比例和对称性等几何概念在建筑设计中的应用.

(2)进行实验.实验是培养学生数据分析能力的有效方式.教师可以设计实验任务,要求学生测量和记录与解析几何相关的数据[3].这可以涉及测量物体的尺寸、角度或其他几何属性.通过实验,学生将学会如何收集、分析和解释数据,培养数据分析的技能.

(3)项目任务.教师可以组织项目任务,让学生参与实际问题的建模和解决.例如,教师可以要求学生参与一个富有挑战性的项目,其中他们需要设计一个实际建筑项目的几何方案,包括建筑的形状、尺寸和结构等方面.这一任务将为学生提供一个深入了解几何应用的机会,并培养他们的直观想象和数据分析能力.

接着,学生将运用他们在几何课程中学到的知识,例如角度、直线、平面几何、截面等,以此解决实际建筑问题.他们需要计算和绘制建筑的几何图形,包括平面图、立面图和截面图.此外,他们还需要考虑建筑的稳定性和结构设计,包括支撑结构和材料的选择[4].同时,学生需要制定详细的建筑方案,包括施工图纸、材料清单和成本估算.

在高中数学几何教学中引入素养教育需要明确素养目标,积极引导学生,以及鼓励实践与应用.这些措施有助于培养学生的数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析的素养,提高他们在几何领域的综合能力.通过这一过程,学生将更好地理解几何的核心概念,并能够将数学知识应用于实际问题的解决中.

3 评价素养教育

评价素养教育在高中数学几何教学中具有重要意义.合适的评价方法不仅可以帮助教师了解学生的学习进展,还可以激发学生的学习积极性,鼓励他们更好地发展几何素养.

3.1 多维度评估

在评价素养教育中,多维度评估起着关键作用,它强调综合评价学生的几何素养的各个方面,而不仅仅是数学知识的掌握程度.多维度评估涵盖了数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析等关键要素.为实现多维度评估,教师可以采用不同的评估工具和方法.

(1)考试.定期的笔试或考试可以用来评估学生的数学运算能力和理论知识掌握情况,包括选择题、填空题和解答题,涵盖几何的各个领域.

(2)作业.作业任务可以包括书面作业、练习题和课后问题,用于检查学生的数学抽象、逻辑推理和数学运算能力.学生的解题过程和解答质量也可以被纳入评估.

(3)项目任务.项目任务可以设计成实际问题解决任务,要求学生应用几何的知识来解决复杂问题.学生需要展示他们的数学建模、直观想象和逻辑推理能力,同时提供详细的解决方案.

(4)小组讨论.小组讨论可以用于评估学生的合作和沟通能力.学生可以一起探讨和解决几何问题,分享各自的思考和策略.

(5)口头报告.口头报告可以要求学生解释他们的几何项目或任务.这有助于评估他们的表达能力和理解深度.

多维度评估的优势在于它能够更全面地了解学生的素养水平,而且不仅仅限于理论知识的检验.通过多种评估方法的组合,教师可以更准确地了解学生的优势和不足,从而有针对性地进行后续教学和支持.

3.2 实际问题解决任务

评价学生的直观想象和解决实际问题的能力是素养教育的关键部分.为了实现这一目标,教师可以设计一系列实际问题解决任务,这些任务模拟了真实世界的问题,要求学生运用几何的知识来解决.这种评价方法注重学生在解决问题时的思考过程、逻辑推理和建模能力,以及他们提出的解决方案的质量.例如,设计一个新的城市公园的布局,其中包括道路、绿地和景点等元素.学生需要考虑公园的形状、尺寸、道路的角度和路径的布局等.他们需要绘制平面图和立体图,计算各个区域的面积和周长,并确保公园的设计满足各种要求,如可持续性和美学.

3.3 反馈和改进

评价不仅仅是为了检验学生的表现,更是一个支持学生成长和改进的过程.这需要建立一个及时反馈的机制,以便学生了解自身的强项和改进空间[5].

教师可以定期与学生进行个别反馈会议,讨论他们的评估结果.在这些会议中,教师可以肯定学生的优势,并指出需要改进的方面.这种一对一的交流有助于建立个性化的学习计划,以满足每个学生的需求.学生也应该参与自我评估,反思他们的学习过程和素养发展.他们可以自己评价他们在不同素养方面的表现,并提出改进的建议.

同时,教师可以考虑使用多种反馈工具,如评估表、评估工具和评估标准,以便清晰地传达反馈信息.这些工具可以帮助学生理解他们的评估结果,并明确需要改进的方面.最后,基于反馈信息,学生可以制定改进计划,明确需要采取的行动.教师可以提供支持和资源,以帮助学生实施这些计划.

3.4 鼓励学生自主学习

自主学习是培养学生终身学习能力的关键,而评价可以鼓励学生自主学习和主动思考.教师可以设计开放性的问题,要求学生在解决问题时提出自己的思考和方法.这激发学生的创造性和探索精神,鼓励他们独立思考和寻找解决方案.

学生也可以选择自主研究项目,深入探讨几何领域的特定主题.他们需要自己设计研究问题、收集数据、分析结果,并向同学和教师展示他们的发现.这培养了学生的独立研究和问题解决能力.同时,学生需要记录他们的学习过程、困难和突破,以及他们的学习目标和计划.

4 结束语

高中数学几何教学中引入素养教育是中国教育改革的一部分,旨在培养更全面的学生.通过明确素养目标、积极引导学生,以及实践与应用,教师可以有效实施素养教育.评价素养教育的效果需要多种方法的结合.在实践中,素养教育将有助于学生在几何领域发展更综合的数学素养,为他们的未来发展奠定坚实的基础.