【摘要】自“双新”实施以来,教育教学变革持续推进,注重以学生核心素养发展为主,落实学科育人,倡导单元导学教学,开展教研活动.但是,“双新”工作仍存在问题,基于数智时代引导学生深度学习,促进“双新”落地已迫在眉睫.本文以数智时代概述为切入点,简要分析数智时代下高中数学校本课程开发的科学性与思想性、基础性与条理性基本原则,并针对性提出校本课程开发策略.
【关键词】数智时代;高中数学;校本课程
在区块链、人工智能、大数据等新一代技术的社会化与高渗透性下,塑造了全新社会形态,“智能+”已经成为未来的主要趋势.为应对产业革命与新科技浪潮,应当以现代技术为学科赋能,推动教育从线下传统模式转变为线上线下全系教育模式,使得“数智+教育”成为教育新常态、新形态.因此,在高中数学开发校本课程中,应当利用数据分析手段,开发“数智+数学”课程,更好地为学生发展提供服务,满足学生个性化教育需求.
1 数智时代概述
“数智”即为“数字+智能”,网络技术、数字技术等与人工智能融合,迎来了“数智时代”.该时代核心内涵如下:第一,万物互联.在物与物、人与人、人与物间,利用数字化数据信息,构建无时不在、无处不在的网络,实现数据实时共享,明确数据是互联的数据、互联是数据的互联,打破教育“信息孤岛”,使其在数字世界的纵深不断延长.第二,数字化.数智时代下,二进制数字编码能够采集、传输、处理、存储数据信息变得更为高效,实现实物与数字信息分离,不再是实体教材的附属,能够独立于时间、空间存在,扩大教学信息数据范围.第三,智能化融合.在数字化信息数据、经验算法及万物互联网络作用下,赋能事物,增加自动调度、逻辑运算及自动处理等人类智慧功能.并利用数字世界,将现实中不同技术、专业等不断融合,通过数智融合,推动教育行业创新发展.
2 数智时代下高中数学校本课程开发的基本原则
2.1 科学性与思想性
在数智时代下,数学校本课程需遵循科学性、思想性原则,根据《普通高中数学课程标准(2022年版)》及最近发展区理论,明确数学活动需立足于学生已有经验与认知发展水平上.校本课程专题内容需考虑其是否彰显时代思想、是否符合课标要求、是否超出学生理解难度等,以“主线—主题—核心内容”的结构,让学生“踮踮脚”,利用互联网平台,即可自主学习知识,够到“数学的果实”,调动学生学习积极性[1].
2.2 基础性与条理性
高中数学具有承上启下的作用,要保证其基础性与条理性,注意与必修教材与大学知识的联系,通过数字化、智能化技术,以整体眼光看待教育,方能提高数学校本课程开发质量.要注重联系必修教材,其作为基础高中课程,与学生基本文化、科学素养息息相关,各章节均体现了独特的思考价值,兼具文化内涵与科学价值,却迫于高考压力,知识深度、广度受到限制,未能将思考、阅读等栏目落到实处[2].因此,数学校本课程可作为补充,利用学科网络,将“双新”要求、必修内容与校本内容相联系,秉持以生为本理念,以学生发展、双新落地为导向,优化课程体系,实现数学教育的升华与拓展.
3 基于数智时代下高中数学校本课程开发策略
3.1 加强数学思想方法的提炼,指导学生开展自主探究
在高中数学校本课程开发中,为落实“双新”理念,应当探究新、旧版本差异,体现课程改革成果,注重课程基础性,进而将其融入校本课程中.
例如 以高中“函数”为例,相同点在于内容相同,包括函数概念、函数性质、表示方法、初等函数、数列导数、函数应用等,要求学生能够利用函数解决问题,掌握解题思想方法[3].并且,新、旧版本均注重数学文化的渗透、信息技术的整合,例如,两版均建议学生以小论文或研究报告方式,了解函数发展形式、对数概念的形成、微积分的创立等数学知识;利用计算工具,以二分法求方程近似解,比较几类函数增长速度差异等.
不同点体现在编排方式、内容标准等方面,新版课标函数分布于选择性必修课主题一、必修课主题二、选修A、B类课程与大学先修课程.并且,内容标准中,根据高考要求,与旧版相比,新版函数内容精炼,要点突出,有助于学生抓住本质,增强知识适切度,新增或删减内容见表1.
高中数学校本课程中,需根据“双新”要求,确定内容变化后,以学习内容为载体,将其设计为线串式结构,提炼主要数学思想.并且,在学生自主学习中,教师需引导学生确定函数重难点,部分学生将函数解析式值域、定义域为重点,实际意义却不强.根据“双新”要求,重点是根据知识逻辑联系,体会数学是有技能、有知识、有思想、有方法的整体,助力学生了解知识本质,不再专注于细枝末节[4].
3.2 建立健全完善的学科网络,培养学生数学应用意识
在数学校本课程中,需以“双新”为准,以校园网为媒介,建立各年级数学互动网络,拥有共享课程资源、在线艺术展、教育论坛、现代化课堂教学、交流讨论空间等,高效整合高中数学资源,树立一体化教育体系的同时,为学生网络平台学习、增强应用意识奠定基础.
例如 在数学文化校本课程中,以“两个著名超越数e和π”为主线,着重介绍特殊常数历史,选择多种素材,加深学生理解、应用数学符号的能力,培养其应用意识.教师可先为学生讲解π计算进展,为学生传输PPT图片资料,古埃及人发现圆周率,公元前190年的石匾上记载258=3.125,金字塔周长与高比是圆周率的2倍,克莱因纸草书记载169=3.1605,古印度巨著《百道焚书》记载339108≈3.139.进而播放视频“π的奇妙对称”,见图1.
还有数学家在π值计算中,化为“无穷”形式,无限连分式见图2.
生活中π也无处不在,美国将3月14日定为“圆周率日”,麻省理工在3月14日15:14分下发录取通知书,茶π饮料等,见图3.
将《Song for π》钢琴曲及《中国诗词大会》的“π”飞花令视频在学科网络上播放出来,引领学生观看.
e的符号中,利用计算器演示“复利问题”,开展无理性证明,讲解e数学符号与医学、生物、化学、物理等息息相关,自然科学中作用举足轻重.进而引导学生思考,“e”与“π”数学符号的应用价值、方向、场景等,让学生能够在数学学习中,借助学科网络,自主观看相关视频、图片等,学习有关数学符号的知识,明确其实际应用价值.
3.3 构建多元化智慧教学平台,促使学生养成团队精神
数学校本课程开发中,构建指挥平台作为复杂过程,需考虑教育教学各环节需求,包括课程录制、教学设计、直播回放、作业测评、数据分析、互动交流等.并借助智慧教学平台,引导学生主动探究知识,建立民主友好、和谐平等的师生关系,以学生为主体,做到因校本课程而异,让学生带着问题思考,点燃学生合作的欲望,做到“小疑则小进、大疑则大进”,使其在探索、对比知识中提出问题,提高学生讨论质量.
(1)规律归纳引导学生合作讨论.数学学科存在诸多有趣的规律,提取思维精华、概括规律中,应当引导学生主动探求、发现,理解知识、锻炼思维.例如,在函数零点教学中,利用智慧教学平台,录制相应短视频,播放f(x)=0的图象变化,提问:
①a,b区间上 零点;
②f(a)·f(b) 0;
③b,c区间上 零点;
④f(c)·f(b) 0;
⑤c,d区间上 零点;
⑥f(c)·f(d) 0.
学生小组合作探讨,发现函数零点规律,总结存在性定理.
(2)理解知识引导学生合作讨论.教师在教学中,不能直接告诉学生重难点,需要让学生自己发现,使其“知道为什么”“怎么做”,而不仅是“知道是什么”.例如,在“商不变的性质”中,不能直接告诉学生规律,教师需要利用相关视频、图片等,引导学生质疑、辩论,寻找问题解决关键,加深对知识的理解,做到“知其然亦知其所以然”.
高中数学校本课程的开发,需基于数字化、智慧化技术,利用智慧教学平台,引导学生无论是课上、课下均能讨论交流,增进理解,提高交流能力的同时,也能创新思维,促进学生间共同发展、师生间教学相长.
4 结语
综上所述,新课程、新教学背景下,教师需着力于目标导向,将数智技术融入高中数学,开发科学性、条理性校本课程,引导学生以核心概念为主,主动积极地交流思考,落实数学核心素养.因此,高中数学校本课程开发中,应结合实际情况,从加强数学思想方法的提炼、建立健全完善的学科网络、构建多元化智慧教学平台这几方面出发,培养学生自主探究、应用意识及团队精神,提高数学教育质量.
【本文为无锡市教育科学“十四五”规划2023年度课题《数智时代普通高中“大数学”校本开设体系构建研究》(课题编号:A/D/2023/25)成果之一】
参考文献:
[1]张聪.数智时代的高中思想政治课深度学习:困局及其纾解[J].天津师范大学学报(基础教育版),2023(06):1-6.
[2]江婷婷,欧阳芳.“数智”时代会计信息系统课程定位与改革[J].福建开放大学学报,2023(02):38-42.
[3]宋良标.基于核心素养提升的高中数学校本课程开发对策研究[J].高考,2022(09):123-125.
[4]顾金.高中数学校本课程的开发与实施——以课程《初等数论初步》为例[J].数学之友,2022(04):13-16.