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潜心筑梦,静待花开

2021-08-09陈仁华

中学课程辅导·教师通讯 2021年9期
关键词:高中数学培养核心素养

陈仁华

【内容摘要】作为我国基础教育改革的风向标,核心素养的提出明确回答了我国今后教育“培养什么样的人”这一问题,但是对于如何培养还需要广大教育工作中通过教学实践来解决。开展深度教学,培养学生数学兴趣,创新课堂教学模式,引导学生构建自主学习意识,加强探究性实践,渗透数学文化,无疑是核心素养培养的有效路径。

【关键词】高中数学  核心素养  培养

作为学生终身发展及适应社会需要所必备的品质与能力,数学核心素养在数学应用过程中不断完善和发展,是基于教师的科学引导,在实践中长期形成的。高中数学抽象性更加明显,其教学主要以学科知识为媒介,学生数学思维成为主要培养对象,是一种综合性较强的教学活动。而数学核心素养则是最关键、最核心的能力,并非孤立存在,而是与数学教学活动融为一体的。因此,应当以数学知识为媒介,以数学方法为利剑,突破教学重难点;以数学文化为助推剂,推动数学知识内化为学生认知,驱动学生高效学习。

一、数学核心素养概念解析

数学学科核心素养集中体现出了数学课程的教学目标,是学生在学习和成长过程中应当具备的关键能力、思维品质、情感态度以及价值观念。而数学核心素养的培养必须要立足于以“数学知识”为载体的教学活动,因此需要思考核心素养的培养如何与数学教学融为一体,让学生不仅能掌握课本知识,同时又能培养核心素养所要求的相关品质与技能。简而言之,数学核心素养就是引导学生用数学思维看待问题,培养学生分析问题和解决问题的能力①。根据《高中新课程标准》相关表述可知,高中数学学科核心素养主要涉及六方面:数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算以及数据分析。虽说教无定法,但基于核心素养培养的高中数学教学应秉承以生为本的教育理念,充分把握住数学知识的本质,创设适宜的教学情境,引导学生思考探究,在理解数学知识的同时,感受数学文化的魅力,不断丰富思维经验,推动学生核心素养的形成。

二、高中数学教学中学生核心素养的培养策略

1.丰富知识发生过程,培养数学学习兴趣

无论教学如何改革,都无法改变知识作为学科学习基础的地位,若脱离知识,那么教学就犹如无水之源。因此,教师在传授知识时,需要对知识的形成进行深入探索,激发学生探究欲,促使过程性思维的形成,从而对数学知识产生浓厚兴趣。其实,核心素养就蕴含着数学知识之中,因此在培养学生核心素养时,应当立足知识向智慧转变的过程,从而探寻知识本质,了解知识的产生过程,感受数学学科的魅力,并在不断学习过程中形成数学抽象、逻辑推理等核心素养能力②。那么,作为一名数学教师,如何对数学知识的形成过程进行拓展,在开阔学生视野的同时,让学生在知识的学习过程中日积月累?

以“随机事件的概率”这一知识点为例,在教学时,首先要求学生开展课前预习,初步了解随机事件的含义与概念,为课堂教学奠定良好基础。在课堂导入环节,则通过列举随机事件的典型案例,将知识点串联起来,开展系统化教学。而通过构建数学模型,在课前告知学生带一个苹果,并在课堂上设问:“大家都带了什么颜色的苹果?在统计前我们是否知道具体数字?”学生所带的苹果颜色可能有红色、绿色以及黄色,那么每一位学生所带苹果的颜色都是事先不确定的,某一位同学带红颜色苹果的概率是多少呢?通过这样的引导,将整个过程所涉及的问题与概率知识结合起来,让学生去感受概率的本质和意义,并在实践探索中领悟生活中所存在的数学,消除对数学知识的陌生感,进而对数学学习产生浓厚兴趣。

2.引导学生自主构建,创新课堂学习模式

布鲁纳(J. S. Bruner)认为,学生不能只是被动地接受知识,而应当成为信息加工者。也就是说教育的根本目的在于引导学生实现知识的迁移。因此,教师必须要转变传统的灌输式教学方式,不断创新课堂教学模式,引导学生构建自主学习意识③。

例如,在教学“空间几何体的结构”相关知识时,首先应引导学生去探究空间几何体的由来,鼓励学生之间相互交流探讨,并以小组为单位探寻空间几何体的方法,给予学生足够的思考空间。查阅相关资料,结合教材内容可以发现,空间几何体其实就是由多个平面多边形组成。以长方体为例,通过反复探究,有学生发现长方体其实属于柱体的一种,其相对面平行,且有多条公共边。然后,引导学生用长方体的特征去校验其他棱柱体,发现只有两个底面始终处于平行状态,而其余面均不平行,这些面就是棱柱的侧面,而根据地面图形棱柱又分为三棱柱、四棱柱以及五棱柱。通过自主探究、小组合作等学习方式,让学生对空间几何体有了初步的认知。

3.加强探究性实践,发展动手操作能力

不可置否,数学学科在核心素养培育上具有先天优势,不仅要凸显出学生的主体地位,同时还应注重学生思维能力的培养,加强探究性实践活动的设计,锻炼学生的实操能力,并在实践中运用数学语言表述出对数学知识的理解,从而实现知识的内化,推动核心素养的培养落实到位④。数学建模作为学科核心素养的重要内容,培养学生建模意识有助于思维发展。

对此,在实际教学中,以“课题活动”为抓手,积极开展探究性综合实践课堂,立足应用型问题的解决,设计契合教学内容与教学目标的實践活动:随着时代的不断发展,城乡建设取得可喜成效,但伴随着城市飞速建设,交通拥堵成为困扰人们出行的重要问题,请大家从数学角度出发,以学校外十字路口为对象,思考如何通过控制交通灯,缓解上下学高峰期的交通拥堵问题。该课题设计思路如下:学生自行选择组员,组成调研小队,分别到十字路口统计东西南北四个方向的车流量,然后填写调研报告,并指导学生根据统计的数据构建数学模型,得出拟合函数,让学生产生以下认知:在交通灯每次交替周期内,路口通过车辆的数量越多,或是车辆在路口停留的时间越短,发生交通拥堵的概率越小。在实践活动中,要求学生要翔实填写各项数据,为后续调查报告提供更加全面真实的数据。其实,在我们日常生活中,对于车辆流动、尾气排放、空气PM指数等多是通过直观感受来进行感知的,如何在感知过程中发现问题则是学生应当具备的数学素养之一。通过参与实践调查,获取所需的数据资料,掌握问题预设成立的条件,对数据进行全面分析,最后得出相对合理的结果。这一过程不仅锻炼了学生的动手能力,同时亦是学生数学建模思想形成的过程。总而言之,若具备良好的数学素养,那么在处理问题时就可以轻松将抽象的问题转化为形象的情境,通过对情境进行剖析、推理,便能得出数学结果。如今,培养学生核心素养已成为教学必然趋势,数学课堂教学也发生重大转变,逐渐从知识传授、能力培养向思维发展转变,更看重智慧的生成⑤。但不论如何变化,数学教学还是应当回归最本真的课堂教学,提升课堂教学深度,加强探究性实践。

4.聚焦课堂落实,将数学文化融入课堂教学之中

一直以来,数学作为一种文化现象备受关注。《普通高中数学课程标准》中明确指出,教师要加大对学生文化素养的培养力度。加之,文化强国战略的提及,文化显然已成为推动社会和谐、稳定、可持续发展的重要利器,加强文化教育更是教育行业发展的必然趋势。数学文化就是指数学精神、思想、方法以及其形成与发展,同时还包括數学学科在人类发展、社会进步过程中所做出的贡献和价值,甚至与数学相关的人文活动都可以归纳到数学文化范畴。可以说,数学文化是人们开展数学行为的基础,在人们对数学价值判断以及数学教学价值选择上具有引导作用。每一项数学知识必然有其来源,教师应有意识地以教材为基础,深挖数学知识的历史来源,在课堂中结合教学目标,适量讲解一些数学知识的发展历程,拓宽学生视野的同时,让学生感受数学知识的本质。而数学概念的形成往往是经过一定的历史过程的,在概念教学中教师就可以适时渗透数学文化,从而帮助学生更好地理解概念本质,感受到数学概念在人类发展历程中的价值。

例如,在教学函数概念时,我就通过比对高中函数与初中函数的异同点,让学生了解学习高中函数的必要性,并介绍函数的发展史,引导学生感受函数不断完善和发展的过程,感受数学家们执着、坚持的可贵品质。又比如在学习复数概念时,可以通过多媒体播放数学家们的故事,引导学生回顾无理数、负数以及虚数的发现过程;而在教学复数的代数形式这一知识点时,还可以进行适当延伸,向学生讲解数学家们是如何借助复数来研究向量的坐标表示,推动了向量从平面向多维发展。通过数学文化的拓展,不仅能够帮助学生更加深刻地了解复数、向量之间的内在关系,从而加深对数学知识的记忆,还能让学生感受到数学的多样性,让学生在数学文化的熏陶中感受数学、理解数学,实现自我发展。

结语

培养学生核心素养已成为当前教育工作者的核心要务,为新课程改革背景下高中数学的改革指明了方向。对此,教师要重视学生核心素养的培养,立足数学层面,多措并举采取有效的教学策略,积极践行立德树人,潜心筑梦,静待花开,促进学生综合全面发展。

【注释】

① 沈红梅. 在高中数学解题教学中运用设问渗透数学核心素养[J]. 科学大众(科学教育),2020(03):6.

② 高兴进. 高中数学教学中核心素养能力培养模式探究[A]. 2020全国教育教学创新与发展高端论坛会议论文集(卷二)[C]. 中国教育发展战略学会教育教学创新专业委员会,2020:381-382.

③ 孟津. 基于学科核心素养的高中数学教学策略[J]. 西部素质教育,2019,5(14):65-66.

④ 陈传勇. 课堂教学中数学运算的维度——高中数学核心素养的培养[C]. 教育理论研究(第六辑),2019:198.

⑤ 朱立明、胡洪强、马云鹏. 数学核心素养的理解与生成路径——以高中数学课程为例简[J]. 数学教育学报,2018(1):42-46.

(作者单位:云南省曲靖市第二中学)

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