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高中数学教学中抽象素养培养途径

2021-09-27李凤燕

数理化解题研究 2021年27期
关键词:概念数学知识函数

李凤燕

(广西平南县中学 537300)

培养学生的抽象素养可促进学生在分析问题时透过现象看本质,能够灵活运用所学数学知识解答相关问题.为获得预期的培养效果,应明确培养目标,制定详细的培养计划,保证培养工作在教学中的有效渗透,尤其应做好培养活动的总结与反思,对培养活动细节进行不断的优化.

一、立足数学概念培养抽象思维

在高中数学教学中,有着很多的数学概念知识,概念学习是学生数学学习的开始,因此,作为高中数学教师,应当立足数学概念知识,优化课堂活动设计,加强学生数学抽象素养培养.数学概念具有一般共性特点,是从具体的事物中进行提炼的,概念形成过程是数学抽象的过程,让学生体会数学概念提炼过程,能有效渗透数学抽象,培养学生数学抽象素养.例如,高中数学“函数及其表示”的教学中,教师引导学生回忆初中时期学习的函数知识,结合正比例函数、反比例函数、一次函数以及二次函数等知识内容,回忆初中函数概念知识,在学生对函数概念描述的基础上,构建相应的教学情境:某炮弹的发射高度是845m,发射后经过26秒命中目标,炮弹和地面的距离h和时间t之间的关系是h=130t-5t2.通过学生的计算可以得出t和h的变化范围.根据这样的情境创设,让学生利用集合知识进行分析,最终得出函数的概念,加深函数概念知识的理解和掌握.在高中数学课堂中,立足数学概念知识,引导学生体会概念过程,理解和掌握数学概念,实现学生抽象素养培养.

二、借助知识形成培养抽象素养

引导学生参与到数学知识的形成过程中,既能给其留下深刻印象,又能使学生更好的把握数学知识本质.教学中应注重借助知识形成培养学生的抽象素养,结合学生已有知识储备创设相关的问题情境,要求学生认真观察数量、图形之间的关系,独立思考,从数学视角进行抽象,运用数学知识完成作答.

例1使用大小相同的正方形,按照如图1所示的方式摆放,从上向下依次为第1层,第2层,……,则第2005层正方体的个数是( ).

A.4011 B.4009

C.2011015 D.2009010

三、借助例题讲解培养抽象素养

为更好的培养学生的抽象素养,应注重向学生传授解决抽象问题的相关理论,并围绕经典例题的讲解使其更加全面认识、深刻理解所学,帮助其形成数学方法与思想,锻炼其解题思维,提升其解题能力,增强其解题自信.

例2已知f′(x)是定义在R上的函数f(x)的导函数,若存在关系式f′(x)-f(x)<3,且f(1)=-2,则不等式f(x)+3>ex-1的解集为( ).

A.(0,1) B.(1,+∞)

C.(-∞,0) D.(-∞,1)

四、构建教学情境培养抽象素养

情境教学是一种常见的教学模式,借助情境教学构建高效课堂,引导学生开展主动学习活动,实现学生核心素养培养.在情境教学中,营造良好的教学氛围,加强师生互动与交流,保证课堂教学有效开展.作为高中数学教师,结合教学实际情况,构建课堂教学情境,激发学生学习兴趣,加深知识理解和掌握,培养学生抽象素养.例如高中数学“指数函数”的教学中,为了激发学生学习动力,构建趣味教学情境,引导学生自主学习.在课堂活动中,教师可以借助互联网搜集相关资料,创设相应的教学情境,借助和指数函数有关的数学模型,让学生进行观察和分析,结合实例做出分析,深入理解指数函数知识.教师可以引入棋盘麦粒故事,借助故事内容让学生体会指数函数特点.在这样的基础上,教师向学生展示蝗虫的繁殖周期,在展示时,教师可以通过多媒体展示的方式,将蝗虫繁殖过程展示出来,借助动态化演示,将抽象知识转化成趣味动画吸引学生注意力,设计相应的问题引导学生思考,如灭杀蝗虫时,为什么要尽早.通过问题设计让学生独立思考,利用具体形象情境理解抽象知识.通过这样的情境教学活动,激发学生学习兴趣,引发学生质疑和思考,启发学生开展探究活动,深入理解和掌握知识内容,加强学生抽象素养培养.

五、借助习题训练培养抽象素养

培养学生抽象素养时不能满足于学生掌握已学知识,应注重设计一些新颖的问题,组织学生开展针对性的训练活动,使学生积累相关解题经验的同时,养成运用数学抽象的方式分析数学问题的良好习惯,使其通过抽象,提炼出题干中的有用信息,顺利找到解决问题的突破口.

例3定义在R上的函数f(x),若存在非零实数x0,使得f(x)在(-∞,x0)和(x0,+∞)上与x轴都有交点,则x0称为函数f(x)的一个“界点”,则以下函数中不存在“界点”的是( ).

A.f(x)=2x-x2B.f(x)=x2+bx-2(b∈R)

C.f(x)=x-sinxD.f(x)=1-|x-2|

该题看似较为抽象,但只要深刻理解其本质,通过合理的转化,化繁为简,便能顺利的得出正确结果.根据题意,函数存在“界点”,表明函数必存在两个零点.A项,由数形结合可知,正确;B项,Δ=b2+8>0,正确;C项,f′(x)=1-cosx≥0,函数f(x)单调递增,而f(0)=0,只存在一个零点,错误.D项,由数形结合可知正确.综上选择C项.

六、结合生活应用培养抽象素养

数学学科和生活有着密切的关系,知识源自于生活,用于生活,从生活现象入手,引导学生思考和探究.同时,复杂抽象的数学知识和生活不同,高中学生对生活非常熟悉,教师可以结合学生的生活体验,有效渗透数学知识,加强学生数学抽象素养的培养.在具体的教学中,教师深入分析课堂内容,引导学生利用数学知识解决生活问题,借助生活问题的思考和探究,加深对抽象知识的理解,培养学生抽象素养.例如,在“三角函数”的教学中,教师根据课堂内容,引入生活中的潮汐现象.对于高中学生来说,大海和湖泊较为熟悉,而且大海的涨潮和退潮是常见现象.教师向学生展示大海涨潮和退潮的视频,让学生对潮汐现象有一个直观了解,之后,教师播放潮汐现象中水深和时间的关系图,让学生根据自己的生活体验,对关系图进行分析.每间隔一段时间,水深会出现相同的数据,这样的重复现象具有周期性.之后,教师让学生对每个散点图进行观察,并且使用曲线将图中的点连接起来,通过观察,学生发现函数属于周期性函数.在高中数学教学中,将生活问题和数学知识结合,引导学生理解和掌握数学知识,可以加深数学抽象概念理解,培养学生抽象素养.

培养学生抽象素养是一个需要长期坚持的工作,因此应在充分把握抽象素养涉及方面的基础上,以明确的目标为指引,将培养活动渗透到的各个教学环节中,尤其在知识形成、例题讲解、习题训练中认真落实培养工作,使学生牢固掌握所学知识的同时,抽象素养得以更好的提升.

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