高中数学学科情境与核心素养关系初探
2019-08-03陈娟
陈娟
[摘 要] 结合高中数学教学的优秀传统,尤其是结合课程改革中数学教学积累下来的重要经验,需要关注数学学科情境对核心素养落地的促进作用. 数学学科情境就是数学学科核心素养落地的必要因素. 具体有两层含义:从理论的角度来看,多元属性的情境是实现学生学科核心素养发展的应然追求,也是发展学生学科核心素养教学的逻辑起点. 从实践的角度来看,关注学生的数学知识学习,与数学学科核心素养的培育,本质上是关注学生的学习过程,以及与这个过程相对应的心理机制. 数学情境必须摒弃浮华,返归实质,还数学情境真、实、味,只要本着创设真情境、追求情境实效性,感悟情境真思维的思路,那数学学科情境才能发挥促进学生建构数学知识,形成数学学习能力,进而培育数学学科核心素养的作用.
[关键词] 高中数学;学科情境;核心素养
在什么样的情境中培养学生的学科核心素养,是笔者近期关注的主要问题之一. 思考这个问题,一方面是想在核心素养的培育过程中做一个先行者,另一方面更是想为自己所从事的高中数学教学,寻找到一条有效的核心素养落地途径. 结合高中数学教学的优秀传统,尤其是结合课程改革中数学教学积累下来的重要经验,笔者以为需要关注数学学科情境对核心素养落地的促进作用. 带着对这个话题的思考,本文初步梳理高中数学学科成绩与核心素养的关系.
■学科情境是学科核心素养落地的必要因素
所谓学科情境,是学科知识产生、提出、发展的条件、背景、过程或者故事等. 站在学生学习的角度,思考高中数学学科情境,笔者以为需要认识到学科情境不仅能够促进学生对数学知识的学习理解与消化,还能够促进数学学科核心素养的落地. 可以不夸张地讲,数学学科情境就是数学学科核心素养落地的必要因素. 具体说,有两层含义:
从理论的角度来看,多元属性的情境是实现学生学科核心素养发展的应然追求,也是发展学生学科核心素养教学的逻辑起点. 说数学学科情境具有多元属性,是因为这个情境往往既是数学的,也是生活的. 比如学生在学习“集合”和“函数”这些概念的时候,可以基于生活中的元素,去帮学生建立集合的概念,于是也就有了家庭、学校、班级、男生、女生等概念,通过对这些生活概念的抽象,学生可以建立集合概念;通过与逻辑推理对应的对应法则的学习,学生可以建立函数概念,所形成的集合与函数概念,后面即以模型的形式存在于学生的思维当中. 由此可见,生活概念形成的学习情境,对应着数学学科核心素养的培育.
从实践的角度来看,关注学生的数学知识学习,与数学学科核心素养的培育,本质上是关注学生的学习过程,以及与这个过程相对应的心理机制. 大量研究表明,有效的知识学习是在一定的情境中完成的,而数学学科核心素养的六个要素,也只有在具体的情境中才能体现得更加充分. 因此在高中数学教学中,尽可能地基于数学学科特征与学生的学习心理去创设情境,才能够更好地实现知识建构与核心素养的同时落地.
■基于学科情境的数学学科核心素养的培育
在上述理解的基础之上,以学科情境的研究与创设为基础,去实现数学学科核心素养的培育,就成为高中数学教师的自然选择. 由于两者的联系是一个新生事物,所以笔者在教学中提醒自己注意理论与实践相结合.
笔者所引用的理论主要是建筑主义学习理论,在课程改革中,这一理论引发了学科教学的整体性反思,它认为学生学习的过程并非是线性的,而是通过个体内部认知信息加工的方式去构建知识,是一个积极的、主动的学习过程.因此,学科教学应确立以学生为中心的理念,调整师生之间的角色关系,构建有意学习环境,促进学生知识结构化. 这一经过实践检验的理论,在核心素养培育的实践中再次得到验证.
例如,在“函数的概念与图像”这一知识的学习中,笔者创设了这样一个情境:将一个粉笔头由静止放下,然后问学生想到什么. 不出意外的,学生想到的都是自由落体运动. 然后教师进行简要的解释,让学生认识到在生活中有很多运动可以近似地看作自由落体运动.然后让学生根据在物理学科中所学到的知识,写出自由落体运动物体的解析式.
由于学生对情境比较熟悉,因而能够在思维中完成两个工作:一是完成对粉笔头自由落体表象的建立,这使得学生在后面的思维中,能够有一个清晰的物理图景;二是能够基于自由落体运动的解析式,判断出下落距离与下落时间之间的对应关系. 从函数概念建立的角度来看,学生在思维中完成了这两个工作,奠定了函数概念建立的基础.
通常情况下,在建立函数概念的时候需要举出三个以上的例子,笔者通过比较研究发现,越是接近于学生生活的例子,越容易激活学生的思考. 像上面这个例子,学生能够非常顺利地发现,物体下落的距离与下落的时间相当于两个非空数集,而两个数集中的元素都能基于某种对应法则而一一对应. 这正是函数概念建立所必须的条件,如果是陌生的情境,学生形成这样的认识就比较困难;而自由落体为学生创设了一个比较熟悉的情境,学生能够迅速地通过数学抽象,完成思维由生活向数学的转变,因此数学抽象的过程是非常成功的. 对于函数概念建立所强调的对应法则,实际上是学生通过逻辑推理发现的,因此逻辑推理素养也得到了培养. 函数作为高中数学中的一个核心概念,从即时的函数概念建立开始,就逐步地以模型的形态存在于学生的大脑当中,因此数学建模体现得淋漓尽致. 在这样的过程中,如果能够结合简单的运用,那数学学科核心素養中的另外三个要素,也能够得到培养.
由此可见,基于数学学科情境的创设,可以为数学学科核心素养的培育提供一个充分的空间.
■面向核心素养的学科情境必须关注“真、实、味”
其实,谈到情境,绝大多数教师并不陌生.但很多时候,情境只是起到一种点缀的作用,拨开情境的面纱,看到的仍然是应试形态的数学教学. 很显然,要培育数学学科核心素养,这样的情境是要不得的.
有研究者指出,数学情境必须摒弃浮华,返归实质,立足数学学科本质,以思维能力培养为核心,还数学情境真、实、味:真就是有效的数学情境应和学生的真实生活很贴近;实就是实实在在,不拐弯抹角,让学生简简单单学数学;味就是追求数学思维含量. 笔者以为真、实、味这三个字很好地概括了核心素养培育下高中数学学科情境的精要之处,只要本着创设真情境,追求情境实效性,感悟情境真思维的思路,那数学学科情境才能发挥促进学生建构数学知识,形成数学学习能力,进而培育数学学科核心素养的作用. 需要强调的是,对数学情境真、实、味的判断,必须站在学生的角度进行. 因为数学知识本质上是由学生去建构的,数学学科核心素养是面向学生的,只有基于学生的视角去判断,才能获得科学的情境创设依据,从而让核心素养的落地获得保障.