利用信息技术提升学生数学核心素养的研究

2018-11-30山东省寿光市第一中学262700董江春

中小学实验与装备 2018年1期

山东省寿光市第一中学(262700) 董江春

当前,“核心素养”在教学中引起了广泛关注。自从教育理念由“双基”转化成三维目标,再到“核心素养”,反映出教育对于培养人的综合素质能力日益重要。学生在学校掌握的知识,将来可能会随着时间的推移而遗忘;然而,学生在学习过程中内化的思想方法、逻辑思路等核心素养,却时刻印在学生的头脑中,让学生在将来的学习生活中潜移默化地使用。为了提升学生数学核心素养,教师在教学中除了应该传道授业解惑之外,还应该引导学生掌握一定的数学思想,让学生在学习数学的过程中逐步养成适合其终身发展的数学核心素养,而信息技术在数学教学中的应用正好能够满足这样的需要。在这样的大背景下,利用信息技术提升学生数学核心素养的研究意义重大。

1 数学核心素养的内涵

1.1 核心素养

所谓“素养”,就是应对各种各样的复杂问题的技能,是对于“能力”的延伸和拓展,能够反映出一个人在解决问题时所需要的综合素质。所谓核心素养,就是各种素养中为了适应时代发展以及社会需求中最为重要的素养。

1.2 数学核心素养

所谓数学核心素养,即核心素养在数学课程或数学领域的体现,具体包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析、数学创新等素养,学生学习数学的过程中潜移默化地内化在自己的头脑之中,使学生受益终身。

2 利用信息技术提升学生数学核心素养的出发点

2.1 当前课堂教学中信息技术的应用陷入误区

随着国家出台了一系列关于信息技术在课堂教学中的应用的政策,课堂教学中信息技术的应用正在不断推广和普及。目前,众多学校都建设了多媒体教室,越来越多的教师开始通过PPT课件、微课、翻转课堂等崭新的信息技术手段开展教学,各层次的信息化教学比赛也促进了课堂教学中信息技术应用水平的提高。

然而,当前课堂教学中信息技术的应用陷入了误区:部分教师将整堂课变为PPT课件演示的课堂,缺乏必要的板书;一些信息化教学竞赛本末倒置,将竞赛得奖等级作为评定教师教学水平的重要因素。事实上,课堂教学中信息技术的应用应该做到以下两点:①重视学生信息素养的提升,使学生具备适应信息时代的核心素养;②信息技术在课堂教学中合理使用,有效开发信息化教学资源。当前课堂教学中信息技术的应用,大多是用多媒体代替黑板和粉笔,仅仅实现了教学手段的信息化,没有真正实现课堂教学与信息技术的深度融合。

即便是上面所谓的课堂教学中信息技术的应用,许多数学教师除了参加信息化教学竞赛之外也很少有人使用,仍然沿袭传统的教学方式。究其原因,是由于数学课程本身的特点决定的,数学课程内容涵盖大量的数学公式、数学图形图像、数学运算等。开发数学课件会付出宝贵的精力,教师在课堂教学中应用信息技术的积极性不高,教学效果也未必好,这就导致在数学课堂中应用信息技术纯粹是白费功夫。

2.2 利用信息技术提升学生数学核心素养应掌握技巧

数学教学要不要利用信息技术?提升学生数学核心素养是否需要应用信息技术?如果仅仅通过多媒体课件演示进行数学教学,那么,信息技术的应用就存在极大的局限性。事实上,数学课堂教学的信息化应该体现在两个方面:①通过利用信息技术引导教师进行信息化教学改革,构建动态化、生活化的数学情境,拉近数学课堂教学和生活实际之间的距离,培养学生学习数学的热情;②引导学生学会利用几何画板、超级画板、数学解题软件、数学工具来解决数学问题,让学生学会数学绘图、数学建模,提高学生的信息素养。

3 利用信息技术提升学生数学核心素养的具体方法

3.1 转变传统教育理念,教师主动应用信息技术

教师的教育理念和教育行为对学生能够产生直接的影响,对学生的发展能够起到至关重要的作用。教师对学生数学逻辑思维能力、数学应用能力等数学核心素养的看法,直接关系到学生相应的学习态度。部分数学教师照本宣科,不能够主动培养学生的数学核心素养,没有意识到培养学生数学核心素养的重要性。为了解决这一问题,必须改变教师的传统观念,数学教师一定要主动应用信息技术提升学生数学核心素养。另外,教师自身也应该具备较强的数学应用意识和建模能力等数学核心素养,只有这样,才能引导学生不断提升数学核心素养。

案例:根据有关数据估算2030年世界人口总数。

分析:这一案例主要考察学生搜集、分析和处理数据的能力。第一,在计算机互联网中查询每一年的世界人口总数的统计数据信息;第二,借助于计算机中的相关软件画出世界人口总数逐年变化的图表,以此来找出世界人口逐年变化的数学特征,进一步描述出世界人口总数与年份之间的函数关系;第三,利用函数进行计算,成功求解。

对于这种以计算机绘制图表的方式进行解决的问题,单纯手工画图容易出现失误,导致很难获得正确结果,借助于信息技术,就能够直观、生动、形象地展示问题,最大限度地避免错误,求得正确的答案。因此,在解决类似问题的过程中,教师应该引导学生学会利用信息技术进行解题。通过这种方式,一方面有利于提高学生搜集、分析、处理数据的能力,另一方面也有利于提高学生的信息素养,让学生具备更强的信息意识。

3.2 深度理解,准确把握教学目标

数学核心素养更加重视以数学的视角来面对纷繁芜杂的现实环境,利用数学公式、定理、公理、算法等对现实问题进行分析。因此,在数学教学中,必须深度理解,准确把握教学目标,教师除了传授给学生相应的知识和技能之外,还应该在教学中向学生渗透解题过程中需要用到的数学思想方法。

案例:平均变化率的教学。

分析:教师需准确把握:① “平均变化率”的提出是为了让学生掌握 “导数及其应用”,有利于学生深入理解 “导数”的相关概念;② “平均变化率”的主要教学内容,教师应该认识到 “平均变化率”是用来体现变化速度的一种数学模型,借助于多媒体幻灯片的展示以及计算机图形的绘制,引导学生体验到 “数形结合” “以直代曲”“无限逼近”的思想,培养学生解决实际问题的数学能力;③ “平均变化率”的课程标准要求,能够在教学过程中结合实际生活背景来进行课堂导入,设计相应的函数模型,引导学生体验 “平均变化率”的产生及变化,培养与提高学生的数学抽象能力以及数学建模能力。

3.3 贴近生活,整合学科,创设情景

数学核心素养存在着较强的抽象性,应该在教学的过程中贴近生活,才能够在生活中更加有效地提升学生的数学核心素养。利用信息技术提升学生数学核心素养,要求教师将数学教学与学生生活密切联系在一起,引导学生学会利用数学知识来解决生活中的具体问题,从而让学生意识到学习数学的重要意义,提高学生学习数学的积极性。

案例:任意角的教学。

分析:“任意角”的教学是学习三角函数的基础,而三角函数与其他课程以及日常生活都存在着非常密切的联系,如物理课程中的单摆运动、波的形成等。教师可以借助于信息技术,通过多媒体幻灯片展示或者播放相关视频的方式来向学生演示相关的数学现象,让学生通过现实生活来学习“任意角”。生活中有许多循环往复的现象,包括车轮的转动、电压的变化等,这些都与学生学过的数学概念存在密切联系,教师可以提前设计好相应的微课或者微视频,安排学生进行观看,以此来进行“任意角”教学的新课导入。