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数学教学中抽象学科素养培养要点探讨

2021-03-18陈金星

高考·上 2021年12期
关键词:数学抽象中学数学

陈金星

摘 要:作为中学数学教师,要正确看待抽象素养培育的价值,继而妥善地将其融入中学数学教育教学历程中去。文章先对中学数学抽象素养培养的价值进行归结,继而结合中学的数学课堂教学经验,就这些非毕业班教学中抽象素养进行论述。在教学中,教师可以在情境创设过程中融入抽象,在深度学习中探究抽象,在数学实践中强化抽象等方面,继而确保学生抽象学科素养得以锻炼。

关键词:中学数学;数学抽象;抽象学科素养

在中学数学教学中,关注学生数学抽象的培养,是新课改核心素养培育的题中之意。中学的新课教学,很多数学知识较为抽象,对于刚接触这些知识的学生而言,诸如,一次函数、分式方程、一元二次方程(组)等,学生在学习中难免存在学习困惑。纵观多年的课堂教学经验或者观看他人的公开课情况,很多中学数学教师在新课教学中,其教学方法单一,知识结构优化也不是很理想,有时候为了完成教学任务,其课上数学概念完整抽象过程不尽如人意,多数都是要求学生去识记,这样的数学学习过程是浅层次的,往往学生难以进入到深度思维锻炼状态。为了改变这样的局面,在中学新课教学中,尤其是数学教学中就需要高度重视学生抽象素养的锻炼。文章先分析中学数学抽象素养培养的价值,接着基于抽象素养培养的要点出发,结合教学实例进行有效探讨:

一、中学数学教学中抽象素养培养价值分析

数学抽象是中小学数学学科核心素养内容中的重要分支,并且处于首位的状态,可以将其看作为中学数学学习的总阀门,如果学生难以掌握好这个阀门,就可能对于后续数学核心素养的发展造成不良影响。从这个角度来看,中学数学教学中关注抽象素养的培育,是实现数学学科育人目标的关键性节点,中学生数学抽象能力的发展,可以使得学生理性思维进入到更加理想的状态,创新能力也会得到更好的培养,继而使得中学数学教学质量得以不断提升。另外,对于新形势下的中学数学教育教学,需要切实地依照学科的特点,理解知识结构与思想方法,结合不同学习主体的认知特点,依照认知规律,进入到认知能力锻炼的状态。在数学课堂中关注学生抽象素质的发展,可以引导教师更好实现启发式、探究式教学模式的优化,由此使得数学教学回归本位,继而更好地发挥数学教育学科的效能。最后,对于当前中学数学教学历程进行调研,发现很多中学数学教师都不是很重视学生抽象素养的培养,或者说认为这是一项比较庞大的工程,并且还没有量化的指标,也难以很好地将其融入课堂,因此就不想在此板块进行投入,由此导致中学生抽象素养锻炼的环境处于很差的状态,这种问题如果持续下去,无疑会使得中学生数学核心素养培育成为一纸空文,中学数学教育改革的效益自然也难以发挥出来。为了改变这样的局面,作为中学数学教师,也需要积极主动地去探讨中学数学抽象素养锻炼技巧的问题,以确保将其作为常态化的教育教学目标。

二、中学数学抽象素养培育要点探讨

对于中学生而言,有着良好的抽象素养集中體现在如下几个方面:可以感悟生活中数的意义,并且估计运算结果;可以使用符号去表示数、数量之间的关系,阐释变化规律;可以从数量与数量关系中、图形与图形关系中实现数学概念的抽象;可以巧妙地使用符号去做好运算工作或者推理工作,并且归结出一般性的规律。很明显要想实现上述的教学目标,还需要教师能够妥善地将其引入到每一堂数学课堂中去。

(一)在数学学习情境架构中,融入抽象

在中学数学学习的过程中,数学教师常常会设定对应的教学情境,继而诱发学生去思考,而实际情境架构是否得当,关乎本节课的有效性。在此过程中需要关注数学学科的特点,数学知识点的特殊性,依照学生认知规律,选择情境元素,在此基础上搭建直观到抽象的桥梁,确保学生进入到更加主动的学习状态。

例如:在中学的勾股定理知识点学习的时候,教师引入的是生活化的情境:“一艘轮船,保持以每小时16海里的速度,从A港口离开,向正东方向行驶,同时另外一艘轮船,保持以每小时12海里的速度,同样从A港口出发,向正北方向行驶,此时询问学生一个小时之后两个轮船之间的距离是多少?”此时,很多学生开始在草稿纸上绘制出对应的轮船行驶的位置图,虽然可以快速地将文字信息转化为图示信息,但是还是不知道如何去计算这两个轮船的距离,在学生间的相互交互和探讨的过程中,学生开始成为这个问题的解决者和探究者。接着,教师会引入本节课的知识点,确保在初步学习和了解之后,再回过头来理解上述的题设,学生很快发现上述两个方向,实际上就是在告诉我们:这个是一个直角三角形,对应两船只的距离,即是直角三角形的一个边长,时间设定为1小时,速度实际上就是另外两个边长,由此就可以迅速地建立起数学知识的联系。数量关系和空间形式的抽象,也渐渐引导学生从本质上理解上述的情境,并且巧妙地将数学知识融入进去,此时学生对于勾股定理知识的理解意识比较深刻地。

从上述的教学案例可以看出,在实现学生数学抽象素养锻炼的时候,要懂得结合实际数学教学内容,合理地设定对应的情境。另外,还需要注意的是,在实现数学情境架构的时候,为了确保学生抽象素养得以锻炼,可以将生活化情境、多媒体情境、表演情境等融入进去,增强情境的趣味性和交互性,这样学生可以更加好的感知学习的乐趣,由此进入到更加高质量的数学抽象思维锻炼格局。这一点,就需要工作在一线的数学教师做到灵活应对,并能合理引导。

(二)关注深度学习环境的架构,发展学生抽象素质

需要看到的是,中学数学抽象素养能力的培养,是建立在学生理解数学知识基础上,懂得以批判的视角去接受新的数学思想,新的数学方法,继而巧妙地将其融入自身的数学知识体系。很明显,这就需要科任教师能够采取措施,引导学生进入到深度学习的状态,在教学中依照对应的背景或者教学情境,借助直观模型和数学情境,给予学生更加多的时间和空间,确保学生可以去观察,可以去操作,可以去计算,可以去猜测,可以去验证等,由此使得数学体验不断增强,数学学习也会朝着深度化的方向发展。尤其对刚接触新课的数学学习中的重要数学概念,更应该在思维链条设定的基础上,引导学生去实现新旧知识的关联,实现知识的重组,继而进入到更加全面的数学知识体系中。

例如:以中学的变量与函数知识点学习为例,这节课的课堂教学目标为:能够让学生在不同类型案例中,理解常量与变量的差异,并且界定清楚这两者之间的关系,继而进入到变量关系的探究中去。从本质上来讲述,函数是一个变化的过程,两个变量之间有唯一的对应关系。很明显,上述教学目标关注的是学生对于函数这样抽象概念的本质理解,可以在多个问题关系中发现这样的结论,并且直观地呈现出对应的特点,变化过程,并且知道变化过程中两个变量的关系。依靠上述的教学措施,变量的关系进入到深度理解的状态,变量和函数的存在价值不断体现出来,变量之间的依存关系和变化规律有着更加深刻地理解,由此自然可以对于函数概念有着更加深刻地认知。

同样,在中学一次函数知识点学习中,教师结合教材向学生介绍什么是一次函数的基本性质。紧接着,教师结合一个课堂实验:“为学生展示了不同形状的容器中均匀注水,以容器注满水为标准,在注水过程中让学生观察容器中水面高度h和时间t的变化。”教师这番活动式教学,希望打破原有的数学教学静态思维与学生认知方式,帮助学生快速解决函数问题。在这样的教育教学历程中,当堂科任教师一定要懂得去了解学生的思维状态,确保课堂氛围是轻松自由的,在学生之间的交互中如果存在思维上的偏差,可以以激励教育和针对性引导来进行交互,由此确保学生思维处于积极主动的状态,此时还可以合理地穿插对应的问题串,由此确保学生快速地将自己的认知、自己的生活经验与眼前的新知识融合起来,继而实现新的数学知识体系的架构。

(三)强化数学实践体验,构建理想抽象环境

在中学数学教学中实现学生抽象素养的锻炼,还需要懂得合理地进行数学实践体验版块的优化设计,确保抽象环境能够进入到更加理想的状态。为此,要懂得对新编义务教育的数学教材进行全面的分析,了解其知识架构,思考不同数学知识点之间的关联,了解学生在架构数学知识体系,抽象数学概念中存在的问题,继而设定数学实践体验课程。

例如:在学习一元一次不等式、一元一次方程、二元一次方程和一次函数等知识点之后,教师可以设定这些数学知识所体现的实践体验活动,让学生以架构思维导图的方式,呈现出上述不同知识点之间的关系,学生此时会进入到知识点回忆中去,并且学会将自己理解的知识以图文的方式呈现出来,这样的知识整理过程、知识描述过程、知识分析过程不断融合,可以使得学生对于数学知识逻辑的理解进入到高质量的状态。更为重要的是,在这样的数学实践体验格局中,学生也开始形成完整的数学思维链,由此做到数学知识的融会贯通,在此基础上再去解决各种数学题目,也可以做到有的放矢。需要注意的是,在此过程中,一定要注意学生自己去进行归结,自己去进行比较,自己去思考不同数学概念之间的关系,继而使用绘制思维导图这样体验性的活动,使得学习的自主性得到充分体现。当然在学生绘制完毕之后,还可以组织开展小组探讨和班级集体探讨的活动。在这样的活动中,大家可以将自己的意见和建议反馈出来,存在的认知偏差可以迅速反馈出来,也就是说学生可以将自己的思维导图与教师、其他同学的思維导图进行对比,看看自己在知识体系架构、知识逻辑梳理中存在哪些遗漏,在准确听取他们的意见之后,再去进行第二次思维导图的绘制,并且使用着重号来进行标记,这样学生也可以因此进入到更加理想的数学思维格局,由此锻炼其抽象素养和能力。

作为中学数学教师,需要看到的是学生抽象素养的发展和进步,是引导中学数学教育教学改革朝着纵深方向发展的第一步,也是提升中学数学教学质量的重要节点,必须要引起高度重视。无论是在中学数学教学情境架构中,还是在深度学习格局建设中,乃至是在数学体验实践活动中,都需要巧妙地将其融入课堂,并与教学目标、教学内容和教学方式不断融合,由此确保在中学生数学学习的过程中,可以使得抽象素养得到很好的锻炼。

参考文献

[1]娜仁格日乐,史宁中.数学学科核心素养与初中数学内容之间的关系[J].东北师大学报(哲学社会科学版),2019(6).

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[5]徐庆蓉.培育核心素养,提高初中数学教学的有效性[J].科学大众(科学教育),2020(1).

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