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以核心素养为导向的高中数学函数教学思考

2023-03-29谭雯涓

高考·上 2023年12期
关键词:函数教学高中数学核心素养

谭雯涓

摘 要:数学作为一门基础学科,对于培养学生的核心素养起着重要的作用。而高中数学函数教学作为数学学科中的重要组成部分,其教学环节对学生综合能力的培养具有十分积极的意义。然而,传统的数学函数教学往往偏重概念和计算技巧的灌输,教学手段单一且缺乏对学生核心素养的培养。因此,本文将从函数在高中数学教学中的地位、高中数学教学存在的问题及有效的函数教学策略这三个方面进行探究,旨在通过有效的教学策略,切实提高函数教学课堂的效率,促进学生数学核心素养的显著提升,为学生今后的学习与发展奠定坚实的基础。

关键词:核心素养;高中数学;函数教学

函数是高中数学的重难点,对学生思维有着较高的要求,像知识的复杂和抽象都属于学习中的难点,理解程度的不足是非常容易出现的现象,盲目地教学只会抑制学生学习的信心。因此,教师在进行函数教学时,就需要对影响教学的因素进行整体性的分析、及时解决,以此来帮助学生提高函数学习效率。

一、函数在高中数学教学中的地位

作为数学学科的核心内容之一,函数是学生理解和掌握数学思维与方法的基础,也是培养学生逻辑思维和问题解决能力的关键,因此,函数教學在高中数学教学中占据着十分重要的地位。通过函数学习,能够帮助学生建立起对数量关系和变化规律的抽象和形式化描述,使他们可以更加深入地理解数学模型与实际问题之间的关联,提升他们的数学建模能力和数学知识的应用能力[1]。其次,函数与实际生活的联系非常紧密,无论是自然科学、工程技术还是社会科学,都能够看到函数的身影,所以在学习函数的过程中,可以培养学生的抽象思维和推理能力,引导他们将数学知识应用到实际问题中,应对现实生活中的各种挑战,提高学生对数学知识的理解和应用能力。此外,函数的学习也有助于培养学生的批判性思维和创新能力,在解决函数问题的过程中,能够促使他们思考问题的多样性和灵活性,培养独立思考和创新思维的能力。总之,函数在高中数学教学中的地位是不可替代的,通过函数的学习,可以提升学生的数学综合能力,为他们今后的学习和工作奠定坚实的数学基础。因此,在高中数学教学中,教师应更加注重函数教学,设计具有趣味性的启发性教学活动,激发学生的学习兴趣和学习动力,帮助他们全面发展的同时,促进学生数学水平的显著提高。

二、现今高中数学函数教学存在的问题

(一)学生数学学习兴趣低下

俗话说兴趣是最好的老师,对于高中阶段的学生来说亦是如此,在兴趣的指引下,能够使教师取得事半功倍的教学效果。但就如今的教学现状来看,函数教学过程中学生的学习兴趣往往较低,原因之一就是部分学生的基础知识掌握不牢固,使得函数学习的过程举步维艰。作为高中数学中的基础知识,对函数的概念理解、运用和推导需要一定的预备知识和技能,包括初中数学和代数基本知识、图形学方面的概念和技能等,这使得基础知识较差的学生学习积极性大打折扣甚至出现无法跟上学习进度的情形。并且对于大多数学生来说,教材中的函数概念和相关知识点较为抽象,学习感觉到晦涩难懂,这也难以引起学生的学习兴趣和课堂注意力。加之多数数学教师教学方法比较单一,缺乏趣味性,容易让学生产生枯燥无味的感受,使得高中数学课堂质量大打折扣。

(二)教师教学观念及教学方法传统守旧

随着课程改革的不断推进,对教师教学模式的要求也愈发多样,尤其对于函数教学来说,教学模式起着至关重要的作用[2]。然而如今部分高中数学教师仍然采用传统的教学方式,讲授、讲解为主,学生被动接受知识,在这个过程中,教师往往过于注重知识的灌输,而忽视了培养学生的思维能力和数学应用能力,并且学生被动接受数学知识,这无疑降低了学生的学习兴趣,使得数学课堂效率不尽人意,甚至会使部分学生对数学学习产生一定的抵触心理。并且部分数学教师往往将函数知识点划分为零散的概念和公式,缺乏系统性和整体性,学生难以理解函数的内在联系和应用,容易产生学习疲劳和困惑,这也在一定程度上降低了函数教学的效率。此外部分教师过分关注考试成绩,教学内容过于机械和死板,教师与学生之间的互动也少之又少,学生参与度不高,导致学生对数学函数的学习兴趣降低。所以高中数学教师需要摆脱传统教学观念和教学方法的束缚,引导学生主动参与、探究和应用函数知识,提高他们的学习兴趣和学习效果。同时,教师也需要不断更新自己的教学理念和专业技能,以适应现代教育的需要,为学生提供更优质、更高效的函数教学内容。

(三)数学实践缺失

数学是一门与实际生活联系非常紧密的学科,在生活中的应用场景比比皆是,同时学生学习数学的目的也是要为生活服务,然而多数数学教师却忽略了这一点,使得数学教学仅停留在表面,取得的教学效果不尽人意。在函数教学中,函数作为一种抽象的数学工具,多数数学教师就忽略了与实践的结合,教学重点更多地放在概念和计算上,而未能引导学生运用函数解决实际问题,导致学生很难理解函数在实际生活中的应用场景,对数学知识的应用能力较弱。并且数学课堂还缺乏对学生建模思维的培养,数学建模是培养学生综合运用数学知识和方法解决实际问题的重要途径。然而,现今数学函数教学中缺乏对数学建模过程的引导和训练,使得学生不了解如何从实际问题中提取数学模型并进行求解,数学学习效果较低。针对这一情形,教师可以充实数学教学内容,引入实际问题和案例,培养学生的应用能力和动手实践能力,这能够有效解决高中数学函数教学中数学实践严重缺失的问题,让学生更好地理解和应用函数知识,加深他们对数学知识的理解,提高他们的数学学习积极性。

(四)先进教学工具未能与教学内容同步

函数作为高中数学教学中较为抽象的一部分,借助工具进行辅助教学是十分必要的,教学工具的使用不仅能深化学生对数学知识的理解和认识,还能让学生在课堂集中注意力。但如今多数高中数学教师缺乏对先进教学工具的充分了解和培训,部分教师可能不知道如何使用这些工具来辅助教学,或者不熟悉如何将这些工具与具体的教学内容相结合,使得高中数学课堂的教学效率不尽人意。并且部分学校还缺乏足够的教学资源来支持先进教学工具的应用,比如计算机设备、软件程序、互动白板等,这些资源的缺乏在一定程度上限制了教师教学方式的多样化进程。部分教师在设计教学内容的过程中,没有充分考虑到先进工具的应用,这导致了教学工具与教学内容的脱节。所以学校可以优化信息技术资源,给教师提供有效的资源保障,同时加强对教师专业能力的培训,革新教师的教学理念,使高中数学教学课堂在教学工具的辅助下教学效率节节攀升。

三、高中数学函数教学的有效策略

(一)设置情境,引发学生探究精神

随着新课改在高中数学中的不断深入,传统的以教师讲为主、学生下去练的“填鸭式”教学模式已经无法满足现在学生的学习需求。因此在教学活动中,高中数学教师也要紧跟教育发展的潮流,顺应时代的需求,维护以学生为主的学习地位,改变以往传统的教学观念,创新教育模式,将核心素养的培养与数学知识相结合。并时刻注意以教学目标为出发点,为学生设立生动的教学情境,引发学生思考的同时激发他们的学习动力,使教学过程脉络更加清晰,课堂效率得到显著的提升[3]。

例如:在对“函数及其表示”这部分内容进行授课的过程中,首先,教师可以设置情境进行引入,如:“函数是我们数学学习中最主要的概念之一,其贯穿了整个高中数学,数、式、方程、函数、排列组合、数列极限等”,通过这一环节加深学生对函数重要性的认识,为后续教学奠定良好的基础。接着,教师引导学生阅读课本引例,体会函数是描述客观事物变化规律的数学模型的思想,比如“南极臭氧空洞面积与时间的变化关系问题”,以教材为基准,设计探究情境,调动学生对函数问题的探究兴趣。同时教师还可以引导学生进行合作交流,创设出一个生动的讨论情境,并向学生提出問题,如“用集合语言刻画函数的关键词语有哪些?”在学生讨论结束后,教师可以带领学生一同进行总结,明确函数的三要素,如“定义域、值域、解析式”,在这个过程中,教师需要给学生讲清楚函数的概念及注意事项,并与学生共同进行讨论探究,加深学生对函数概念的理解,这样才能够使函数的概念及符号的运用在学生的思想和知识结构中打上深刻的烙印,为学生能学好以后的函数知识打下坚实的基础。并且通过教师设置的探究情境,可以使课堂氛围更加生动的同时,学生的参与积极性高涨,对函数问题的理解和体会也更加深刻,在师生合作探究交流的过程中,课堂氛围也变得更加热烈和谐,使函数教学取得了优异的教学成果。

(二)建立模型,解决数学抽象问题

数学模型的建立可以把实际问题抽象概括成数学问题,这能够使学生意识到数学问题与实际生活的联系,并且还能够锻炼学生的问题提炼和处理能力。学生通过处理实际问题,并把这种问题模型抽象成数学问题,进而利用数学关系式表达题中给出的数学变化及数学关系,逐步分析得到结论。这能够有效锻炼学生的数学思维,培养学生具备完善的解题思路,使学生对数学知识的理解更加深入的同时,还培养了学生用数学视角看待实际生活的能力[4]。

例如:在对“函数模型及其应用”这部分内容进行授课的过程中。首先教师可以进行复习提问,为学生接下来的学习奠定坚实的知识基础,如写出指数函数、对数函数和幂函数的一般形式,并对学生提出问题“你知道它们的变化规律吗?”通过这一问题加深学生对所学内容的回顾与总结,达到了有效的铺垫目的。接着,教师可以继续引入帮助学生建立起数学建模的意识,如“函数是描述客观世界变化规律的数学模型,但是不同的变化规律需要用不同的函数模型来刻画,那么当面临一个实际的问题时,我们该如何选择数学模型来刻画它呢?”通过这一问题的引入,可以有效调动学生的探究兴趣,并使得学生意识到实际生活中的许多问题可以通过数学模型进行刻画并解决。在此基础之上,教师可以为学生出示一些实际生活中的问题,如“人口数量变化规律”的数学问题,并引导学生不断探究与分析总结,发现问题中时间与人口增长率之间的关系。在这一过程中,学生通过对具体的问题进行分析建模并解决问题,有效发展了学生数学建模的能力及逻辑推理、数学抽象和运算等核心素养,对学生数学综合能力的提升具有十分积极的意义。

(三)辅助信息化工具,直观想象

高中数学中有的知识非常抽象,但是每个学生由于之前家庭教育、学校教育的程度不同、男女生思维方式不同等种种原因都使得对同一事物每个学生的理解水平不同。而教师仅仅是靠语言描述问题,很难使每一个同学都能够去理解所学知识,所以教师可以在课堂教学中辅以教具,更加直观地展示给学生,学生也可以通过绘图工具更多地参与教学,更直观地去观察这些问题。并且信息化计算的应用也更易调动学生的学习兴趣,使学生能够全神贯注参与数学学习之中,促进学生学习效果的显著提升。

例如:在对“对数函数”这部分内容进行授课的过程中。首先教师可以向学生提出问题,进行知识的复习与新课题的引入,如“什么叫指数函数?它的图像和性质是什么?”同时教师利用信息技术手段为学生出示表格,并引导学生完善表格,跟着教师一同回答出指数函数的性质。指数函数与对数函数互为反函数,而反函数的两个函数在图像及性质方面都存在很大的联系,所以从复习指数函数相关知识入手,能够起到良好的铺垫作用。接着在授课过程中,为了便于学生更加直观理解对数函数的性质及图像,教师可以利用信息技术工具,使得图像的生成过程更加直观立体,辅助学生进行理解的同时,还能够提高学生的课堂注意力及数学学习兴趣。

(四)学法创新,实施小组合作教学

在培养学生核心素养进程中,不但需要教师教法创新,学生的学法也要创新,教师通过在教学过程中合理使用多种多样的教学模式,能够使得学生体会多种不同的教学体验。比如探究式学习、合作学习等都是有效培养学生核心素养的手段,这种教学手段不仅能够提高数学课堂的教学效率,还能够促进学生之间的交流,使教学氛围更加融洽,这也将为学生今后的数学学习奠定良好的氛围基础。因此,在教学过程中教师可以选取适当的教学环节,引导学生进行合作性探究,使学生在探究的过程中思维得到充分的发散与碰撞,进而提高学生的数学学习效率。

结束语

综上所述,以核心素养为导向的高中数学函数教学是一项重要且具有一定挑战性的任务,其对于提升学生的数学能力,培养学生核心素养方面来说,具有十分积极的意义,并且随着高中数学教师逐步意识到其重要作用,也在不断革新着高中数学课堂的教学模式。但就如今的教学现状来看,多数数学教师在开展函数教学的过程中,仍存在诸多不足之处,这就需要教师结合学生的实际需求不断进行探究,以采用更加行之有效的教学策略开展教学,使高中数学课堂焕发新的生机,促进数学课堂教学效率不断提升,夯实学生的学科基础,为学生今后高效开展数学学习保驾护航。

参考文献

[1]冯晓梅.以核心素养为导向的高中数学函数教学研究[J].高考,2020(15):2.

[2]屈志斌.高中函数教学中培养数学核心素养的研究[D].长沙:湖南师范大学,2019.

[3]林秋萍.高中数学研究型教学探索:以幂函数为例[J].中华活页文选(高中版),2023(3):24-26.

[4]麻华龙.基于高中数学核心素养下的主题教学设计:以函数单元教学设计为例[J].智慧少年,2023(12):88-90.

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