基于新课标的高中生数学实践能力的培养策略

2024-06-07 22:46陈兢
数学学习与研究 2024年3期
关键词:新课程标准实践能力高中数学

陈兢

【摘要】随着新课标的实施,高中数學教育的重点从知识传授转向能力培养,尤其是实践能力的培养成为教育改革的核心.文章先分析了在高中数学教学中培养学生实践能力的优势,如激发学生的学习动机和兴趣,促进学生综合素质的全面发展.接着,深入探讨了新课标下培养学生实践能力的具体教学策略,包括创设教学情境,明确教学目标,注重知识联系,巩固数学基础,导入新颖内容,进行多元评价,等等,旨在提高学生的积极性并促进其进行学习反思,从而提高他们的实践能力.

【关键词】新课程标准;高中数学;实践能力;教学策略

在新课标的指导下,高中数学教学目标不再仅仅局限于知识的传授,而是更重视学生实践能力的培养,这对于学生解决实际问题、适应未来社会的需求具有重要意义.实践能力的培养可以增强学生解决复杂问题的能力,并且能够激发学生的学习动机和兴趣,推动其综合素质的全面发展.然而,如何在教学过程中有效实施这一目标,成为教育工作者需要深入研究的课题.

一、高中数学教学中培养学生实践能力的优势

在新课程标准的指导下,高中数学教育不再单纯追求知识的传授和技能的训练,而是更加注重学生数学实践能力的培养.这种转变体现了教育的深层次变革,旨在适应现代社会对人才综合素质的要求.高中数学实践能力的培养,具备显著的优势和重要的教育意义,主要表现在以下两个方面:

(一)有助于激发学生的学习动机和兴趣

实践能力的培养强调知识的应用,通过情境教学、项目探究等方式,将抽象的数学概念和理论与学生生活经验和社会实际相结合.这样的教学方式能够让学生在解决具体问题的过程中感受数学的魅力,提高他们解决实际问题的兴趣和热情.例如,当学生在探究几何问题时,教师可以引导他们将问题模型化,通过制作、测量来直观理解和掌握几何知识.这种体验式学习能够让学生在“做中学”,增强了数学学习的趣味性和实用价值,有效提升了学生的内在学习动力.

(二)促进了学生综合素质的全面发展

新课程标准倡导的数学实践活动并不局限于数学知识本身,更多的是在于通过实践活动培养学生的探究精神、创新思维和解决问题的能力.在高中阶段,这种能力的培养尤为重要.学生通过实际操作、数据处理、模型构建等实践活动,可以锻炼自己的逻辑思维能力、空间想象能力和数学建模能力.同时,在与同伴的合作与交流中,学生还能够提升自己的沟通能力和团队协作精神.例如,在进行统计调查时,学生需要设计问卷、收集数据、进行分析并最终呈现结果,这一系列活动无疑加强了他们的实际操作能力和数据处理能力.此外,通过反思和讨论,学生能够更好地理解数学在解决复杂问题中的作用,从而促进数学学科核心素养的形成.

二、新课标下高中数学教学中培养学生实践能力的策略分析

(一)创设教学情境,培养学生的抽象思维能力

新课标倡导在高中数学教学中重视学生实践能力的培养,特别是在抽象概念的理解与运用方面.为此,教师需采用多元化的教学方法,将抽象的数学概念与学生的实际经验相结合,通过情境教学法有效提升学生的抽象思维能力.

例如,在探究“集合”这一单元时,对于部分学生对集合的抽象概念理解困难的问题,教师可创设具体而形象的教学情境.教师需要准备一系列的数字卡片,并在每张卡片上标注不同的数字,其中部分数字重复.教师将这些卡片分发给学生,让他们将卡片固定于额头上,学生个体即变成了可以直观观察的“数字个体”.接着,教师指导学生进行随机分组,每个小组构成一个“集合”,每名学生就是这个集合中的“元素”.在这个基础上,教师引导学生探讨和理解“属于”“包含于”等集合概念.例如,“带有数字5的同学属于哪个集合?”“哪些数字是集合A的元素?”等问题,让学生在实际的参与和体验中理解集合与元素之间的关系.更进一步,教师可以在黑板上写出几个集合的定义规则,比如“包含偶数的集合”“包含质数的集合”,然后要求学生按照这些规则重新分组.学生需要自主思考自己的数字与哪些集合的规则相匹配,并加入相应的小组.在这个过程中,部分学生会发现自己所代表的数字可能同时属于多个集合,从而深刻理解数学中集合的交集、并集等概念.此种教学策略不仅能让学生在具体的情境中理解集合的概念,而且能让他们通过身体力行的方式体会到集合论的基本性质和规律,使抽象的数学知识具象化,有效培养了学生从具体现象中抽象出一般规律的能力.

(二)明确教学目标,提高学生的积极性

在新课标指导下,高中数学实践能力的培养成为教学改革的重点.在具体的教学过程中,明确教学目标,并提高学生的学习积极性,对于学生数学实践能力的培养尤为重要.

教师可以在开始课程教学前,让学生收集关于函数在各个领域(如物理、工程、经济等)的应用资料,通过讨论分享,使学生能够对函数的实用性有初步的感知.在这个基础上,教师可以引入函数的数学定义,如线性函数y=kx+b,并重点说明其中每个参数的实际意义,如“b”可以理解为直线图像与y轴交点的纵坐标,这个交点的位置变化展示了函数图像在数轴上移动的直观表现.在探索函数概念本质的过程中,教师可以设计一个与现实生活紧密相关的问题场景,例如,探究手机话费与通话时长之间的关系.在这个活动中,教师引导学生收集数据,绘制散点图,利用所学的函数知识,寻找最合适的函数模型来拟合这种关系,并预测未来的消费趋势.此外,在直线和圆的位置关系教学中,教师可以设立情景模拟问题:“如果将直线y=kx+b视为铁轨,圆视为沿铁轨移动的轮子,如何通过改变直线的斜率k和截距b来确保轮子的平稳运转?”通过这样的问题设置,学生不仅能够理解直线和圆的位置关系,还能够思考这些数学关系在实际生活中的应用.教师在引导学生思考的同时可以鼓励学生主动提出自己的见解和疑惑,之后通过小组讨论和角色扮演等方式,让每名学生都能参与到问题的解决过程中.在这种互动中,学生的学习兴趣被激发,积极性得以提高,而且在探究的过程中,学生的实践能力也在不断增强.

(三)注重知识联系,提高学生的实践能力

在教育領域,实践能力的培养被视为提升学生综合素养的关键.尤其是在高中数学教学中,基于新课标的实践能力培养不仅重视学生对理论知识的掌握,更重视知识的应用与综合运用能力的提升.

例如,在教授“直线与圆锥曲线相交”这一章节时,教师首先引导学生回顾与此相关的其他学科知识,如物理中的光线折射、美术中的透视原理等,指出数学知识在各学科中的普遍应用.接着,教师将课堂引入“平面直角坐标系”一节,通过具体的实践问题(如:设计一个简单的建筑平面图,要求学生使用坐标系来标定不同的房间位置),使学生理解坐标系不仅仅是数学抽象概念的体现,也是工程绘图、地图导航等实际问题的解决工具.在处理实际问题时,教师可以通过提出问题、引导学生讨论的形式,让学生主动探索坐标系在解决实际问题中的应用.例如,在教授“空间解析几何”时,教师设计了一个与物理学中力的分解相关的问题,让学生讨论如何通过几何学的知识来计算不同方向上力的分量.通过这样的实际问题导入,学生能够认识到函数、解析几何与三角学之间的联系,进而提升解决问题的能力.教师还可以通过设计游戏活动进一步培养学生的逻辑思维能力.例如,在“函数图像”教学中,教师设计了一个“图形猜猜乐”的小游戏.在这个游戏中,学生需要根据所学知识,识别不同函数图像的特点,如对称性、单调性、极值和凹凸性.通过这一活动,学生不仅巩固了对函数图像特性的理解,而且加深了对函数图像与几何图形间联系的认识.

(四)巩固数学基础,拓展学生的知识深度

在新课标的指导下,高中数学教学应重视学生实践能力的培养.实践能力的提升需要在巩固数学基础知识的基础上展开.为此,教师需设计富有挑战性且贴近实际的教学活动,将抽象的数学概念与学生的日常生活和实际问题相结合,让学生在真实的情境中深化对数学知识的理解.

以等差数列为例,教师可以首先引入等差数列的概念,让学生理解其定义及公式.在此基础上,教师设计一个贴近学生生活的问题情境,如校园中的阶梯问题,阶梯的每一级台阶的高度差构成一个等差数列.教师要求学生测量并记录学校某座楼梯前五级的高度,然后用等差数列的知识计算出第n级台阶的高度.接着,教师可以引导学生讨论如何通过前几级台阶的高度,利用等差数列的通项公式an=a1+(n-1)·d(其中a1是首项,d是公差,n是项数),来确定任意一级台阶的高度.学生需通过实践操作收集数据并代入公式,推导出楼梯的高度与级数之间的数学关系.此外,为了让学生深刻理解等差数列的性质,教师可以进一步提出问题:如果要设计一个新的楼梯,要求第10级台阶的高度达到一定值,那么如何确定每一级台阶的高度差?学生需要通过已学的等差数列知识结合公式来解决这一实际问题,从而实现知识到实践的转换,加深对等差数列性质的理解和应用.在整个教学过程中,教师可以不断提供反馈,并鼓励学生间的交流与合作.学生在解决问题的过程中,不仅能学习数学概念,更能锻炼解决实际问题的能力,这正是新课标所倡导的培养高中数学实践能力的体现.

(五)导入新颖内容,激发学生的学习兴趣

在新课标指导下,高中数学教育强调培养学生的实践能力,特别是将数学知识与实际情境结合的能力.为此,教学过程中导入新颖内容、激发学生学习兴趣成为提升数学实践能力的关键步骤.

在教授“空间点、直线、平面之间的位置关系”这一单元时,教师可以从实际生活中的建筑设计谈起.以一栋正在施工的大楼为例,教师通过视频、图片或者模型,展示大楼的蓝图和实际建设过程,引导学生探究建筑师如何利用点、线、面的基本几何概念来设计建筑物.通过这种情境的学习,学生能够感受到数学与现实世界的紧密联系,从而激发学习数学的兴趣.在此基础上,教师可以进一步介绍空间几何在建筑设计中的应用.例如,解释直线和平面如何决定了建筑物的高度和立面,点和线的关系如何确定了结构的稳固性,等等.接着,教师引出课堂探究活动,邀请学生一起分析建筑图纸上的几何元素,识别其中的点、线、面,并讨论它们之间的相互关系.此时,教师还可以设计一个具体的任务:让学生进行小组合作,利用纸板和胶带构建一个简易的建筑模型,要求必须清晰展示模型中至少三种不同的点、线、平面的位置关系.在动手操作的过程中,学生不仅复习和巩固了理论知识,还加深了对空间几何概念的理解.此外,教师还应指导学生记录实践活动的过程,反思在建模过程中遇到的问题和他们的解决策略,以促进他们的深入学习.在这个教学过程中,教师应重点指导学生观察和分析点、直线、平面在实际模型中的位置关系.例如:指出建筑模型中直线如何与平面相交,形成建筑的边缘和立面;如何通过确定多个点的位置来确立直线,进而决定平面的方位;等等.通过这些具体的操作和探究,学生能够将抽象的数学知识与具体的实际情境相结合,从而有效提升其数学实践能力.学生在课堂教学的最后需要将模型展示给全班,并解释其中的数学原理.通过这样的展示和分享,学生不仅能够增强自信,也能在交流和讨论中进一步提高自己的理解和实践能力.通过这一系列教学活动,学生的学习兴趣得到了有效激发,他们在实践中学习数学,也在学习中实践,真正做到了“学以致用”.

(六)进行多元评价,促进学生学习反思

在基于新课标的高中数学教学中,实践能力的培养成为一个不容忽视的教育议题.新课标强调学生能力的全面发展,其中实践能力尤为关键.为了有效培养学生的高中数学实践能力,进行多元评价成为教学过程中的一个重要策略.这种评价方式不仅着眼于学生的数学成绩,更加关注学生数学实践的过程和方法,鼓励学生通过自我评价和反思来提升学习能力.

在实施多元评价时,教师要充分认识到评价的多维性.这不仅包括对学生解决数学问题的正确性的评价,也包括对学生解题过程中表现出来的创造性思维能力、逻辑思维能力和策略运用的评价.例如,教师可以对学生的数学建模过程、数学实验操作、数学探究活动等进行评价,从而全面了解学生的数学实践能力.多元评价的实施,鼓励学生在学习过程中积极探索和尝试.学生在完成数学问题时,不再局限于寻找标准答案,而是能够自主地选择解题策略,尝试多种解决问题的方法.在这个过程中,学生的数学实践能力得到了锻炼和提高.此外,多元评价还包括自我评价和同伴评价,这对于学生学习反思尤为重要.通过自我评价,学生可以检查自己的学习过程,认识到自己的长处和不足,明确今后的学习方向.同伴评价则可以让学生在交流中学会倾听他人的意见,培养批判性思维能力,进而在反思中深化对数学概念的理解和应用.成功实施多元评价的关键也在于教师对评价结果的合理运用.

结 语

文章从新课标的视角出发,探讨了高中数学实践能力培养的必要性及其在教学中的实施策略.文章指出,培养学生的实践能力有助于激发其学习动机,促进其综合素质的提升,并具体分析了如何通过教学情境的创设、教学目标的明确、知识联系的强化、数学基础的巩固、新颖内容的导入以及多元评价的实施等策略来实现这一目标.实践表明,这些策略能有效提升学生的数学实践能力,使他们在未来的学习和生活中能够更好地应用数学工具解决问题.

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