核心素养下构建高中数学有效课堂途径探寻

2023-07-04桂毅希

求知导刊 2023年11期

摘要：新课改背景下，核心素养培养已经成为高中数学教学活动开展的重要方向。为促进学生核心素养的形成，教师需要构建有效课堂。为充分发挥有效课堂的重要教育价值，文章分别从课堂导入环节以及多元化教学内容两个维度探究有效课堂构建策略。

关键词：核心素养；高中数学；有效课堂

作者简介：桂毅希（1991—），男，贵州省铜仁市松桃苗族自治县第六中学。

要培养学生的数学学科核心素养，需要从数学课堂的本质入手。教师应充分重视教学情境创设、多元化教学方法的落实以及现实生活问题等在有效课堂构建中的重要价值，通过分析有效课堂教学的价值和特点，采用多元化的措施来推动有效课堂的建立，以满足学生核心素养培养的迫切需求。

一、数学核心素养概念及有效课堂价值分析

（一）数学学科核心素养

核心素养是学生在生活中必须具备的素质和基本能力，数学学科的核心素养不仅包括基本知识的掌握和理解数学思想，还需要学生在此基础上具备数学抽象意识、逻辑推理能力、建模运算能力、直观想象能力和数据分析能力等多种能力。在教育理念不断变革的今天，培养学生核心素养已成为高中数学教育的重要方向。科学有效地培养学生的学科核心素养，不仅可以提高学生的多方面能力，还可以帮助他们树立正确的价值观，从而提高他们的综合素质。

（二）有效课堂对核心素养的正向价值

在传统数学课堂中，部分教师只注重学生成绩的提高。在这种课堂中，教师处于课堂教学的主导地位，要求学生在规定时间内完成各项学习任务。虽然传统课堂对学生学科基础知识掌握以及实践技能的提高有所帮助，但学生在传统课堂中以被动学习为主，导致传统课堂既难以使学生群体充分发挥主观能动性，又无法有效培养学生的情感价值观及多种学科能力。

相比之下，有效课堂注重学生的知识建构过程。教师在其中始终充当引导者的角色，帮助广大学生以被动学习转变为主动学习，促使学生运用多种学习方式，如用自主学习和协作探究来解决现实问题。在这个过程中，学生能以多元的方式完成各项学习活动，即使遇到困难问题也会通过多种方式加以解决，从而获得成就感和愉快的心理体验。在教学过程中，教师要把教学目标、教学内容和学生的学科核心素养有机地联系起来，从而有针对性地提升学生的综合素质，并在潜移默化中培养学生的综合思维。

二、有效课堂教学特征分析

（一）注重学生多种能力发展

有效课堂注重学生在实际学习期间情感价值观的形成以及知识构建，学生既需要掌握数学基础知识以及解题技巧，又需要从多个维度探析数学学科的本质，数学学科思维与能力对个人成长发展具有重要意义。因此，在构建有效课堂的过程中，教学目的、教学内容都必须指向学生的全面发展，充分突出数学知识之间的内在关联，确保能够有效培养学生多种数学思维与能力。要保证较高的课堂教学质量，教师必须从宏观的视角出发，确立整个教学目标的结构，并依托数学学科促进学生综合能力的全面发展。

（二）教学生态和谐平衡

教学生态和谐平衡是有效课堂的重要特征，也是促进学生核心素养形成的先決条件。有效课堂教学生态和谐平衡主要体现在以下几个方面：首先是教学方式的和谐平衡，其次是教学思想的和谐平衡，再次是教与学的和谐平衡，最后是课堂环境的和谐平衡。

在教学方式方面，教师需要考虑学生实际学情，采用多种形式的教学方式，引导学生解决实际问题。教师应该避免形式化的合作学习方式，要结合实际生活问题，构建教学情景，帮助学生在思维碰撞过程中学习他人的优秀学习方式并解决自身现存学习问题，从而在开放、动态、平衡的教学系统中提升学生的多种能力。

在教学思想方面，教师需要从宏观角度出发，注重学生数学思维能力的培养，同时避免因过于重视逻辑思维而轻视直觉思维。培养学生学科核心素养需要促进学生多种数学思维及能力的形成，教师需要将数学学科核心素养六大方面融入数学目标和数学内容中，这样才能够真正体现有效课堂的重要教育价值。

在教与学方面，在有效课堂中，教师的教学过程与学生的学习活动始终是和谐的。教师要与学生群体构建长效化沟通机制，确保教学内容与学生实际学情相匹配，同时根据学生学习方法的转变以及情感价值观的变化灵活调整教学内容。学生在学习期间产生的各种学习数据都可以作为教师调整教学策略、开展后续教学活动的重要数据支持。因此，有效课堂对于师生能够产生双向作用，需要师生之间紧密联系，形成良性互动。

在课堂环境方面，教师需确保学生在有效课堂中感受到安全感、舒适感以及归属感。因此，尊重学生的主体地位、创设科学合理的教学情境以及给予积极正向的激励是营造有效课堂教学环境的重要环节，也是影响有效课堂教学质量的关键因素。

三、核心素养背景下有效课堂构建途径

（一）构建课程导入模式

1.经验导入

高中数学是一门综合性很强的学科，涉及的知识点之间具有较强的联系，学生需要在大量复杂的数学知识中寻找它们的内在联系。为确保教学的有效性，教师需要在教学活动开展前采用经验导入模式。

例如，教师可结合学生已有学科知识经验进行导入，利用极限的概念引出导数和微分的概念。首先，教师可向学生讲解某一物体在特定路程和时间上的速度曲线，引出导数的概念；其次，引导学生探究某时刻物体发生的位移变化，引出微分概念。教师还可以先引导学生探究函数和反函数之间的区别，再要求学生观察微分和积分之间的异同点。利用以上方法，教师既可以使学生对以前所学的数学知识进行复习，又可以使新旧知识相结合，从而使学生对数学基本知识有更深的理解。

教师也可以结合现实生活为学生进行课堂经验导入，依托生动有趣的现实生活事件营造良好的课堂氛围。例如，教师可在开展教学活动前利用多媒体为学生播放有关经济学专业的纪录片，引导学生深入探究经济分析师是如何利用数学理论进行定量分析的。例如，边际收益、边际利润以及边际成本需要利用导数进行计算，利用数学建模软件能够对海量数据信息进行有效分析，确保企业资金能够得到合理分配。利用以上的教学方法，可以使数学知识和实际生活相结合，让学生明白数学学科的重要性。

2.悬念导入

悬念导入突出数学问题串设置，教师需要遵循“由易到难”原则，不仅需要实现新旧知识之间的有机联系，还需要直击数学知识的本质。例如，在教授直线与平面垂直判定概念时，教师可以提供国旗旗杆地面影子的图片，要求学生探究旗杆与影子之间的夹角度数，并分析旗杆与地面上任意一条不经过旗杆位置的直线的关系。最后，教师再引出直线与平面垂直这一概念，并要求学生进行实践。这种教学方式可以使学生在思考过程中深入理解数学知识的本质，同时促进了学生与教师之间的有效互动，有助于培养学生的批判思维和数学素养。

（二）多元化教学促进学生核心素养形成

1.依托数学概念培养抽象思维能力

高中数学有效课堂需要培养学生的抽象思维能力，使学生能够将数量关系与空间形式抽象化。为此，教师可以结合数学概念或定理构建数学模型，并通过实践的方式形成特定的数学方法，以便学生清晰直观地认识数学知识体系的结构。数学概念学习是培养学生抽象思维能力的重要途径。在有效课堂中，教师需要向学生解释数学概念的形成，循序渐进地提高学生的数学抽象素养。教师也可结合实际生活案例，通过创设教学情境的方式，把抽象的数学知识具象化地呈现在学生面前，引导他们对数学知识的本质和数学知识与实际生活的关系进行深入探索。

以指数函数章节为例，教师可利用人口增长模型等学生熟悉的常见模型，在生活情境中引导学生探究抽象问题的本质。教师首先可以利用多媒体设备为学生播放近10年人口增长变化的纪录片，创设教学情境；接着，提出人口增长模型：y=1.073x，并引导学生从关系式角度出发，探究上述函数表达式是否能够用统一的形式进行表达。当学生构建出y=ax函数表达式后，教师需要为学生设置多种定义域，引导学生探究不同定义域下表达式是否依旧为指数函数［1］。

上述教学方式中，教师借助分类讨论思想引导学生对同一属性的问题从多个维度进行了深度思考［2］。学生通过自主探究与合作学习的方式了解了指数函数的形成过程，结合指数函数的概念，深度探究不同特殊函数表达式与指数函数之间的关系。这一教学方式可以引导学生重视数学知识学习，培养学生严谨的态度，促进学生数学学科综合能力的发展［3］。

2.借助数学公式培养逻辑推理能力

逻辑推理能力的发展需要学生在已有知识经验的基础上将已知命题进行推理演绎，得出新命题。教师可以借助公式加深学生对数学公式或规则推导应用过程的理解［4］。

例如，在不等式章节中，学生需要利用分析法证明基本不等式公式。教师需要引导学生在逻辑论证过程中自主猜想并总结归纳，最终获得数学公式［5］。例如，教师可以引导学生将基本不等式一步步简化，指导学生利用数的完全平方数都是非负数以及不等式的基本性质等数学知识进行推理，并观察每一步推理过程在可逆的情况下是否合理，以此正确论证基本不等式公式［6］。

上述教学方式由引入、推导和应用三个环节构成。教师首先引出基本不等式公式，随后要求学生将复杂公式简化分解，最后引导学生应用以往所学知识进行论证推理。这一教学方式能加强各教学环节之间的联系，促进学生逻辑推理素养的形成［7］。

3.直接法培养学生数学建模思想

数学建模是解决数学问题的重要途径。为了有效培养学生的数学建模思想，教师需要引导学生结合实际应用问题，根据已有知识信息构建数学模型。例如，在学习统计概率知识时，教师可以提供某家庭每日水龙头用水量数据表格以及该家庭使用节水龙头后用水量数据表［8］，隨后要求学生根据节水龙头日用水量以及频数等信息，构建该家庭30天日用水量的频率分布直方图，并要求学生探究该家庭利用节水龙头后日用水量小于0.35 m3的概率以及能够节约多少水资源。通过直接法引导学生利用数学知识构建数学模型并求解问题，可以促进学生数学建模思想的形成［9］。

4.利用画图培养直观想象素养

在高中数学教育中，画图是培养学生直观想象素养的常用方法，尤其是在解决复杂函数问题时具有重要作用。教师需引导学生根据题目已知条件画出函数f（x）的图象，通过观察函数的单调性等特点进行推理分析并构建不等式。画图的方式可以简化数学问题，帮助学生更好地理解变量之间的关系，从而促进学生直观想象素养的形成［10］。

例如，在教学椭圆标准方程推导时，教师可以引导学生通过画图标出椭圆的中心点以及两个焦点，并结合椭圆定义构建集合，整理出椭圆标准方程。上述教学方式中，教师要求学生将椭圆问题转化为数学运算问题，能提高学生数学思维能力，促进学生数学思维素养的形成，最终使学生学会如何将复杂问题简单化。

结语

综上所述，培养学生数学学科核心素养需要数学有效课堂。教师需要充分转变自身原有的教学理念，采用科学合理的教学方式，将学生核心素养六大方面作为教学工作的重要方向，确保教学内容符合学生的实际学情。

［参考文献］

［1］陈建权.基于核心素养的高中数学美育教学实践研究：以“三角函数的图像与性质”为例［J］.天津师范大学学报（基础教育版），2022，23（6）：67-70.

［2］陆万顺，陶闺秀.基于核心素养的高中数学概念课教学设计：以“数列的概念”为例［J］.数学教学通讯，2022（3）：21-23.

［3］谢琼.基于核心素养的高中数学教材习题与课程标准的一致性研究：以北师大版和人教版教材“概率与统计”内容为例［J］.辽宁师专学报（自然科学版），2021，23（4）：3-9，52.

［4］王彦棋，石玲瑜.基于数学学科核心素养的普通高中数学教科书与课程标准比较分析：以人教A版中的“函数”习题为例［J］.辽宁师专学报（自然科学版），2021，23（3）：1-7.

［5］向颖怡，叶明露.核心素养视角下的高中数学教材比较分析：以立体几何初步为例［J］.内江师范学院学报，2021，36（8）：25-31，52.

［6］方长林.聚焦数学核心素养设计单元-课时教学：以高中“一元二次函数、方程和不等式”单元为例［J］.数学通报，2021，60（6）：30-35.

［7］杨孝斌，吕传汉，吴万辉，等.指向高中数学核心素养的“一题一课多解变式”教学实践探索［J］.凯里学院学报，2021，39（3）：119-124.

［8］路江江，王亚妮.高中数学教育中如何培养学生的数学核心素养：王尚志教授访谈录［J］.数学教育学报，2021，30（2）：67-70.