浅析新课程改革对高中数学教育的影响
2023-05-30王成
王成
摘 要:随着我国高中教育制度的不断变化,数学教学方式正在发生变化。如今,高中学校对数学教育的要求越来越高,注重以培养学生的核心素养为中心,注重培养学生核心能力和核心素质,致力于打造更为创新的高中数学教育格局。在此種情况下,高中数学教育工作者必须从更为理性的角度来看待数学教学中的问题,并根据这些问题提出相应对策,使之步入理想状态。鉴于此,文章结合高中数学教学,以复数部分为例,分析新课程对高中数学教育的影响,并提出了几点有效教学的策略,以期助力高中数学教师顺利完成教学改革工作,提高高中数学教学有效性。
关键词:高中数学;新课程;复数;教学;策略
新课程改革后,高中数学学习环境发生了巨大变化,其影响呈现多样化,其对数学目标的要求较高,期望以培养学生的数学核心素养为目标进行优化。同时,要求优化高中数学学习结构,注重培养学生综合能力,保证数学教学工作顺利发展。新课程改革已经影响到中学数学教学的思维方式,以往教师主导的教学观念明显落后,在新形势下应更多地考虑到学生的学习特征,优化数学教学设计。在此基础上,高中数学教师可以在新课程改革的大背景下,对高中数学教育进行重新检讨,从而找到有效的切入点,创新教学手段,使其在新课程改革中得到更好的发展。
一、高中数学新课程改革解读
数学是高中必修学科,在高中教育体系中具有举足轻重的作用。在新课程改革过程中,师生必须从根本上改变观念,全面理解其基本思想和目的,从而使其更好地进行。纵观新《普通高中数学课程标准》,高中数学教师深刻体会到以下课程观念:一是建立共同基础;二是为学生提供发展的平台,为学生数学能力发展做好充分准备;三是在教学内容上,注重学生的个性发展,确保高中数学教学内容具有多样性、选择性特点;四是在学习方法方面,提倡“自主、合作、探究”的学习方法;五是要着重提高学生的数学思维能力;六是培养学生数学知识的实际运用能力;七是在传授“双基”知识方面要与时俱进;八是数学教育要揭示数学概念、规律、结论的发展历程及其实质;九是倡导在中学数学课程中体现人文价值;十是强化信息技术与数学教育的融合,促进教师、学生的教育与学习,以信息化为载体。对高中数学教师来讲,应摒弃传统教师“一统天下”的教学理念,从数学学科特点出发,掌握学生身体和心理特点,积极引导学生自主学习,从而促使学生终身发展[1]。
二、新课程改革背景下高中数学教学的影响
(一)确定新课程改革观念,发挥教师教学作用
教师是新课程改革成败的关键,作为新课程改革的主导力量,高中数学教师要转变传统的教育观念,树立新的教学理念。高中数学教师既要重视新课程改革的观念,又要从宏观的视角去认识和把握新的教学思想。例如:高中数学课程的基本思想、设计思路、课程目标和课程内容标准等。因此,高中数学教师必须尽快适应新的课程要求,从传统的教师向研究型、专家型教师转变,从传统授课方式向引导式、辅助式转变[2]。在教学过程中,高中数学教师要把数学的学科特性和学生的心理特征结合起来,使学生具有自主探索和合作精神,从而为学生的终身发展奠定坚实基础。新课程改革背景下,只有数学教师把握其带来的教学影响,才能在后期教学时进一步优化教学内容和方案,从而为学生学习数学带来更有力的指导。
(二)构建和谐课堂环境,促使“教”“学”相融
在高中数学课堂上,调动学生积极性有助于活跃课堂氛围。但是,教学要适度,不可过于喧嚣。在高中数学教学中,教师要创造和谐的课堂氛围。数学教师可以在一定程度上采用科学、高效的教学策略,也可以采用灵活多变的教学方式。譬如:针对不同水平的学生,应采取因材施教的原则,恰当地应用各种教学手段,以富有开放性、趣味性、启发性的问题,激发学生求知欲、数学学习热情,把学生内在动力转变成外在学习行为。同时,教师要善于利用教育的智慧,把握好教育的最佳时机,及时引导学生发现问题,培养分析问题、解决问题的能力,从而使学生的创造性思维得到发展。例如:对学生在学习过程中遇到的困难,要及时进行反馈和指导;对学生提出的新观点、新方法要予以鼓励,并发挥激励和引导作用,使学生的潜能得到最大限度的开发,从而达到教学的最佳效果,促使学生的数学学习根基愈加稳固。
(三)重视知识实践结合,培养学生数学应用能力
为了有效提高中学数学的教学质量,应重视把知识和实践结合起来。例如:教师在教授欧拉公式时,可以让学生用黏土来模拟多面体,并将其棱角、顶点数、面数等信息进行汇总,得到相应的计算公式。同时,教师可以在大量例子中,将所学到的知识应用到实践中去,培养学生在实践中应用数学知识的能力。又如:运用函数、数列、不等式、统计等知识,来解决生活中的现实问题,促进学生高效率内化高中数学知识,持续发展学生的数学学科知识学习潜能[3]。
(四)激发学生学习兴趣
在新课程改革背景下的高考数学试题中,要激发学生的解题兴趣,突出学生的主体性,调动学生学习积极性。尤其是高中数学课程的教学体系逻辑性较强,数学知识之间存在一定的关联性,而复数又与现实生产和生活有着紧密的联系,在高中数学考试中能够以学生为中心,确保数学课程知识与知识的衔接。通过运用抽象的方法来解决问题,可以通过构建符合学生生活的实际情况的教学情境,激发学生对复数问题的兴趣,让学生参与到探究、应用和验证的过程中,并通过抽象的方法来解决问题。另外,运用生动的教学情境再现教学,通过多媒体演示,让学生清楚地了解在客观世界中存在的复数知识,了解复数模型的重要意义,并掌握复数知识的重点和应用
三、新课程改革背景下高中数学教学的有效策略
(一)强调引导式教学
强调教学导向,是提高学生解决问题能力和分析能力的重要手段,在分析了有关问题的答案后,要注意引导式教学,把新《普通高中数学课程标准》的要求贯彻到学生的理解能力、运用能力、基本知识、技巧等方面,使学生掌握和运用复数的能力。强化复数知识的直觉含义和数学思维的概念,培养学生的数学思维方法,在研究问题的同时,方便快捷地解决问题。在面对高考试题时,要充分发挥知识的优势,引导式的教学要结合命题标准、考试大纲、课程标准等,建立与教材有关的复数问题的相关知识,并与课本的基础知识建立紧密的关系,从而使学生在一定程度上掌握数学的基础上,学会用复数的知识来解决问题,从而有效地解决考试中的复数问题。另外,在复数教学过程中,教师要注重引导,强化学生在课堂中的主体性,以学生为中心进行教学,打破传统教师主导的课堂模式。在教师引导下,学生的主体性得到了充分体现,从而增强学生的主动性,在课堂上发挥主导作用,并将复数问题与题型相结合,以培养学生对复数知识的理解与应用能力。
(二)以学生为主体变化教学理念
从新课程改革工作现实要求出发,教师组织和实施教学时,需要立足于学生。同时,还要发挥自己的教师引导作用,充分发掘学生的学习潜力。在新课程改革的背景下,要在课堂上運用各种有效的教学手段,以激发学生的学习兴趣,使学生注意力完全投入教学活动中。在组织和实施课堂教学时,要尽量创造良好的学习环境,使学生能主动投入教学中,为学生创造更多自由思考的空间,从而使学生数学思维能力得到提高。在对知识的深度研究中,学生会有强烈的求知欲,并确保自己的学习成果。另外,教师要把最新的教育思想和方法应用到实际工作中去,使其不断提高,为后期复数学习打下坚实的基础。
(三)重点讲解如何解决复数问题
高考数学试题要掌握解题方法、解题技巧,在充分利用复数理论知识的基础上解决复数问题。在解题过程中,善于运用解题技巧、解题方法,并将自己的创新思维与解题方法结合起来,在教学中要充分考虑到数学的大环境和高考的教育背景,全面发挥复数题与题的关系,培养学生数学思维意识和能力,并掌握解题方法和解题技巧[4]。在教师的引导下,学生既可巩固和内化高中数学的复数知识,掌握复数知识,解决复数问题,提高学生的数学综合素质,在数学思维影响下,更有利于提高学生学习效率,巩固数学学习基础[5]。
(四)引领学生自主探究数学概念
数学概念是数学学习的基础,在教学中常常出现混淆数学概念、夸大其词的现象。所谓概念模糊,实则就是思维模糊。学生要想掌握相关的概念,就必须要做到举一反三、触类旁通。在高中复数课程中,数系的扩展与复数的概念是一项非常重要的教学内容。数学概念归类是数学概念的重要组成部分,根据其起源,数学概念可划分为两大范畴:一是从实际事物或关系中直接抽取出来的概念,例如各种几何形态;二是在实际生活中,由于很难找到对应的物质,所以用数学逻辑建立了一些概念,如方程。因此,复数是第二个范畴。不同类型的数学概念,采用的教学策略并不同。
复数是用数学逻辑构建的内容,如果教师给学生讲解,他们就会觉得抽象的概念变得抽象起来,而不能达到有效教学的效果。反之,如果教师让学生自己摸索复数概念的形成过程,让学生在复数概念成长的过程中,发现复数的存在,就会给学生留下深刻印象。实质上,形如+(,
,)等的数字称为复数,可以看出在复数中,虚单元的引入是欧拉第一次引用,而i则是从“想象imaginary”这个单词得出。所以,教师只需要按照课本上的内容,重新回顾一下数学系的发展历程,然后分组查阅相关的资料,让学生理解欧拉为何要引入虚单元,而虚单元在实际生活中的作用是什么?通过自主探究激发学生的脑力激荡,让学生在互相提问时不断地思考复数这个概念,从而使学生在体验到自主学习的过程后,很快就能掌握复数这个概念[6]。
(五)运用数形结合教学
数学思想是对数学进行深入研究的灵魂,高中数学思想主要有函数和方程思想、数形结合思想及类比思维。恩格斯曾经说过,数学是一门关于物质和空间的科学,数字和形的结合就是恩格斯的数学观的一种体现。学生在此基础上,从虚数单位i的发展历程中,对复数有了较为感性的理解,此时若再利用数形结合的思维,实现化虚为实,让学生能更直观地了解复数的几何含义,即可明白复数既是“虚数”又是“实数”,若要实现此目标,必须引入复平面。采用虚单元的研究方法,设计一个情境,让学生跟着韦塞尔的脚印,感受复平面的形成和发展。结合以往实数与数轴的学习,在复平面上呈现出的实轴、虚轴等直观形式,加深对复数定义中的实部及虚部的认识,并升华复数概念:复数不仅具有“虚”的逻辑性,而且具有“实”的几何含义[7]。
(六)探究式设问教学
高中数学一直是数学教育的难题,很多数学成绩优异的学生,在进入高中后,数学成绩会有明显的下滑,这和数学难度、跨度大、内容复杂有关。“复数”是高中数学的重点,因为其内容比较抽象,给学生带来了巨大心理压力。为此,教师应从学生学情和教科书两个方面进行分析,以便制订出符合学情的“复数”课程,使之能够在一定程度上促进学生核心素养的发展。在高中数学课堂上,探究式提问是一种较为可行的教学方法,注重学生的学习特征,并与教材相结合,采用激发、探索、讨论、发现等教学理念,逐步引导学生对复数概念的认识和使用,从而促进学生的数学素养水平提高。在复数概念教学中,采用探索性提问的方法具有以下要点:一是在导入环节,教师利用已学自然数集、有理数集等知识,唤起学生的回忆,为教学打下坚实的基础。二是通过对已学到的知识进行回顾,使其对即将学到的数学知识有一定的熟悉感,从而增强他们的自信心。当学生回想起有关的数学知识时,就会提出一个问题:的无解,激发学生的思考和探究。三是在实际教学中,通过相关的概念教学,让学生了解复数的概念,让学生从比较熟悉的数组开始,研究不同知识与知识之间的联系,再仔细地研究它们的特性,此外,将两个复数相等的情况进行分析,逐步加深教学内容,提高教学的难度。在教学中,通过强化训练使学生更好地了解复数的概念,有利于学生进一步理解复数的思想。最后,教师对学生的学习进行总结,分析他们的学习状况,并指出他们在学习中存在的不足,给予了指导,提高了学生数学素养。总之,在理论知识素养的基础上,深入教学设计,充分考虑“复数”知识的特点和学生学习状况,采用探索性设问教学方法,从教学目的、教学过程、教学总结等方面,令学生在学习过程中掌握全方位分析复数知识以及应用复数知识的技能,全面提高高中数学教学质量,促进学生核心素养水平的提升[8]。
(七)以目标为中心,以探索性教学培养人才
高中数学教育的目的是培养“全面发展的人”,高中数学教育要始终牢记这一基本宗旨,教师要以培养学生的核心能力为目标,反对创造考试机器,注重培养和提高学生的能力,用探究式教学法寻求探究、实践技能和辩证思维的培养。数学的魅力就在于思考,数学的学习是一种富有探索精神的活动,所以在教学中要注意引导,注意思考,善于调动学生的积极性,让学生能掌握自己的学习方法,并以此来激发学生创造性思维,使学生能够运用各种理论知识来解决综合问题。例如,在教学时,教师为了减轻学生的复数学习难度,实现以目标为中心的教学目标,教师就可以引进数形结合的复数教学方法,将复数教学内容由抽象变得具体,从而提升学生的复数学习有效性,让其对复数知识进行整体把握,保障学生的复数学习过程中能将复数知识举一反三,从而提升整体教学效果。
(八)注重运用信息技术教学
一方面,高中数学逻辑性和抽象性较强,涉及的知识点很多,尤其是复数知识十分复杂。教师若要把这门课程的教学工作落实到位,就必须要有极强的想象力,才能把这些高深的知识运用得炉火纯青。因此,在教学中,教师要注意运用现代信息技术进行教学,可以把抽象而复杂的知识生动地呈现在学生面前,让他们一目了然,既能激发学生的数学兴趣,又能提高学生求知欲,开阔学生眼界,提高学生数学素养,确保课堂的实效性。另一方面,利用计算机技术可以帮助教师创作精美精美的课件,为教师提供更多的方便,为学生提供大量的教学资源,节省教材内容搜集时间,进一步发挥网络技术所具有的实效性优点,给学生传授先进学习理念。教师结合信息化课件及虚拟现实技术,为学生打造多姿多彩的信息化学习空间,从而使复数知识变得更加形象和直观。教师通过信息技术展示趣味化复数公式,形成复数思维,使得学生在良好的数学学习氛围下感受复数知识的相关内容,从而令学生对復数实部+虚部的结构才生全新的印象,更加深入的理解复数定义。
(九)新课程改革倡导教师积极转变角色
首先,深化课程改革对教师提出新的教育理念要求。教育的作用在于充实学生精神世界,提升学生品德,促进学生与自然和谐发展,培育学生人文精神及科学精神。原有教学方式与培养学生人格、心理及创造力都不相容。面对这一客观现实,教师要转变角色,从封闭教学模式转向开放引导模式,教师要树立“以人为本”的教育思想。
其次,新课程改革后增加了新的教学内容,需要教师勇于创新。在新教学大纲中,增加了数学模型、探究式学习及数学史等内容,新课程设置目标是提高学生数学能力,此种教学模式下需要教师应用新颖的教学手段。因而,需要教师具有创造性精神,勇于探索及创新,善于发现问题,逐步提高提出问题的能力。例如,在复数的运算教学中,加、减的运算规则相对简单,但乘、除教学较为困难,这些规则不需要死记硬背,在乘、除的过程中,要注意这些规则的本质基础,先要将复数的分母转化为实数,再进行简化。在计算的过程中,还要注意这些规则的精度。在练习时,要让学生说出计算的运算法则,通过同桌或左右邻的关系,来实现师生之间的合作交流。同时,在纠错过程中,使学生了解复数运算的操作规则,掌握复数运算的正确写法,从而提升学生的综合能力与计算能力。
最后,提出终身教育观,要求教师具备可持续发展个性。新课程改革后,一是提出了终身教育观念,要求教师将自己的知识更新作为一种义务,并将“终身学习”融入教师的意识中。二是高中学生个性及心理正处于形成和定型阶段,学生价值取向、理想信念、道德情操及审美情趣等都在一定程度上反映了其个性。教师的言语、行为、情趣及性格等都会对学生的人格发展产生直接影响,一次关怀的目光、一句鼓励的话语,都会让学生对其产生好感和信任。作为一名数学教师,言传身教决定了学生人格塑造效果,教师的教学具有“润物无声”的作用。为此,这就需要数学教师按照社会的道德准则来塑造自己,从而超越传统教学模式。通过教师在数学课堂上的一言一行及一举一动,以其博大精深的学识来塑造学生,以崇高人格感染学生,通过潜移默化方式培养学生的数学核心素养,实现以数学为本的教育职能,确保学生在数学学习时,既能有效地内化复数知识,又能提高学生数学学习整体素养。
结束语
高中数学课程教学要与新的教育形势相适应,把重点和难点结合起来,即可真正提高数学教学实际效率。结合近年来高考数学试题中的复数问题,分析常见的复数问题,落实有针对性的教学。通过对学生的数学知识、技巧、思维方式的考查,更有利于提高学生数学运用能力,培养学生的自主探究意识和学习能力,进而提高学习水平和效率。
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