探究依托黄河文化创设情境,提升高中学生数学核心素养

岳艳红

一、引言

新课程标准要求高中学生必须具备良好的核心素养,才能应对未来社会发展的需要。而培养学生的数学核心素养是高中数学教学中重要的一环。在传统教学中,教师一般会直接讲解例题,通过例题来了解知识点,然后进行巩固练习。但这种方式对学生的学习兴趣和积极性有一定影响,而且也不利于教师及时发现学生学习中存在的问题。对此,教师应该结合黄河流域文化元素创设故事情境、信息化教学情境和综合实践活动情境,以提高学生的学习兴趣和积极性,提高学生对黄河文化的认识。

二、黄河文化融入高中数学课堂教学的意义

习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上指出：“黄河文化是中华文明的重要组成部分,是中华民族的根和魂。要把黄河文化保护好、传承好、弘扬好,更好地推动经济社会发展。”黄河文化以其独特、丰富的内涵,鲜明的特色,成为我国文明和进步的象征。高中数学课程标准指出：“通过学习使学生理解数学与人类社会生活的密切联系,体会数学在人类文明发展中的重要作用。”而在新时代教育背景下,国家和社会对高中生提出了新要求,这就是要培养具有独立思考能力、创新意识、实践能力和社会责任感等综合素质的学生。所以,在高中数学课堂教学中,应进一步加强对学生应用意识和创新意识的培养,推动学生在数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析等方面素质的提升,发展数学核心素养。数学作为一门基础性学科,可以为学生提供独立思考的平台,提升其学习兴趣和创造力。因此,在高中数学课堂教学中引入黄河文化具有重要意义,具体如下：一是黄河文化与高中数学课程标准的内在要求相一致。从这个角度来看,黄河文化可以帮助学生理解“数与代数”“空间与图形”“统计与概率”等相关知识点,与高中数学课程标准的内在要求相一致。二是黄河文化可激发学生的学习兴趣。数学作为一门基础学科,旨在通过解决现实问题来培养学生的数学应用意识和实践能力。在高中数学课堂教学中引入黄河文化,可以激发学生的学习兴趣,培养学生发现问题、解决问题的能力,进而提高学生的综合素质。三是黄河文化能提高学生的文化素养和数学素养。在高中数学课堂教学中引入黄河文化,能够引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观,培养学生的文化素养。首先,可以引导学生感受我国传统文化的博大精深,培养学生对黄河文化的热爱之情,增强其民族自豪感和自信心。其次,通过黄河文化中蕴含的数学思想和方法,激发学生学习数学的兴趣,培养学生良好的思维品质和解决问题的能力。最后,依托黄河文化创设情境,可以提高学生的实践能力与创新意识。四是黄河文化能促进学生创新思维与实践能力的培养。“数形结合”是数学的一种基本思想和方法,其核心思想是将现实问题转化为数学模型。在高中数学教学中,将黄河文化中的“数形结合”思想引入课堂,可以培养学生的创新思维,提高其实践能力。五是黄河文化是传统数学的瑰宝,是高中数学课程资源。黄河文化蕴含着丰富的数学思想和方法,这是数学的核心,也是其他学科所不具备的,这些可作为重要的数学课程资源。同时,在高中数学教学中引入黄河文化,可以让学生了解传统文化,感受中华民族的智慧和成就,感受数学在社会发展中的重要作用,激发学生学习数学的兴趣,增强其民族自豪感和自信心,为学生创造一个良好的学习氛围。

三、依托黄河文化创设情境,提升高中生数学核心素养的策略

(一)创设故事情境,围绕黄河流域的数学故事提升高中生数学核心素养

黄河流域的地理位置和经济发展的重要地位,决定了在高中阶段开展数学学科教学时,要紧紧围绕黄河流域的地理位置和经济发展情况,培养学生的核心素养。在高中阶段开展数学教学活动时,教师要创新教学方式,运用各种教学策略,构建更加和谐、有效的数学课堂。在数学教学活动中,教师要创设故事情境,让学生在故事情境中发现问题、探究问题、解决问题,培养学生的核心素养。教师可以创设与黄河流域有关的数学故事情境,让学生在故事情境中体会黄河流域的地理位置和经济发展情况、了解黄河流域与其他地区的联系和区别;教师还可以创设与黄河流域有关的数学问题情境,让学生在问题情境中体验与黄河流域有关的数学知识。首先,教师要充分了解学生的生活经验以及对黄河流域的认知。教师在创设数学故事情境时,要充分了解学生的生活经验,了解学生对黄河流域的情感,并以此作为故事情境创设的基础。在创设故事情境时,教师可以让学生以小组为单位,以自己对黄河流域的认识为基础,创编故事。在创编故事过程中,学生可以结合自身实际经验进行创编,也可以根据自身理解进行创作。在创作完成后,教师要对学生的作品进行点评,让学生认识到自己的不足之处。对有创意、有见解的作品,教师要给予表扬和鼓励,对表现不佳或不符合实际情况的作品,教师要给予批评。通过这种方式让学生不断提高自身的创编能力和数学学科核心素养。其次,教师要结合黄河流域的历史,创设与黄河流域有关的数学故事情境。在高中阶段开展数学教学活动时,教师要结合黄河流域的历史,创设与黄河流域有关的数学故事情境,让学生在故事情境中感受黄河流域的地理位置和经济发展情况、了解黄河流域与其他地区的联系和区别。例如,在讲述“平面直角坐标系”时,教师可以结合“黄河”“长城”等故事,引导学生体会我国古代劳动人民在数学方面取得的伟大成就。教师可以结合数学史,引导学生体会我国古代数学成就,同时也可以从数学史角度讲解我国古代劳动人民在数学方面取得的成就。教师还可以结合“最小公倍数”“三角形三边关系”“三角函数”等内容,创设与黄河流域有关的数学故事情境,让学生在故事情境中体验与黄河流域有关的数学知识。最后,教师在教学过程中,要通过讲故事的形式引导学生深入思考问题,让学生在故事情境中体会数学知识是如何被应用到具体问题解决中的,从而提高学生解决实际问题的能力。

(二)创设信息化教学情境,借助多种信息技术提升学生数学核心素养

1.借助电子白板创设黄河文化情境,开展高中数学教学活动

随着信息技术的发展,教学形式也在不断地更新,多媒体、互联网、电子白板等信息技术为高中数学教学活动带来了无限的可能。在高中数学教学中,教师应充分利用信息技术丰富的情境资源和交互功能,创设丰富多彩的情境,吸引学生注意力,激发学生的学习兴趣和热情。电子白板作为一种现代化的教学工具,具有直观、形象、生动等特点,它集白板、投影、录音、录像、电视等多种功能于一体,具有很强的互动性和交互功能。通过对电子白板在高中数学教学中的应用进行研究发现,在高中数学教学中运用电子白板创设黄河文化情境可以丰富课堂教学内容,提高课堂效率。比如,可以利用电子白板创设出富有浓郁黄河文化氛围的情境,使学生真正成为课堂学习的主体。在创设黄河文化情境中,教师首先要选择适合学生年龄特点和知识水平的文化素材;其次教师要注意提高自身文化素养和对教材知识体系的整体把握;最后教师要考虑到课堂教学活动的展开和学生学习活动的展开。通过视频让学生了解黄河流域与人类文明发展息息相关,也可以通过课件展示让学生了解其中隐含的数学问题和科学问题,进而树立正确的学习观念。

2.借助多媒体课件创设黄河文化情境,开展高中数学教学活动

多媒体课件是一种集文字、图片、声音、视频等多种元素于一体的电子教学资料,它可以增强教学的互动性和趣味性,提高学生的学习兴趣和参与度。在教学实践中,教师往往感到知识与学生的生活经验、认识水平和学习兴趣的反差很大,使学生难以理解,学习效率低下。为改变这种情况,教师可以借助多媒体课件将数学与黄河文化结合起来,让学生感受到黄河文化的博大精深,并运用所学知识解决一些实际问题,达到学以致用的目的。例如：在教学“垂线段最短”这一节时,教师可以以黄河文化为背景,利用多媒体课件给学生展示这样一幅图片：当人们顺着黄河逆流而上时,会看到一座高山,山的上面是一片一望无际的平原,在平原上,有几个村庄散落在山的周围。图中的村落是以直线表示的,如果沿着直线走,在这条直线上会经过许多村庄和城镇。还可以用课件展示一幅黄河流域地图,地图上标明了沿黄河两岸的公路、铁路和其他交通工具以及沿途经过的城镇,并将黄河两岸的公路、铁路和城镇用颜色作区分。学生们从这些地理位置中可以看出：沿黄河两岸分布着许多不同类型、不同等级的公路、铁路和城镇。如果教师在教学中将这些知识与黄河文化结合起来,将抽象变具体,枯燥变生动,能使学生感到数学就在身边。

3.借助智能手机、平板电脑等移动设备创设黄河文化情境,开展高中数学教学活动

智能手机、平板电脑等移动设备有丰富的功能与强大的处理信息能力,是许多教育工作者以及广大学生所喜爱的辅助教学或学习的工具。学生可以随时随地通过移动设备进行学习,提高学习的便捷性和自主性,在高中数学教学中运用智能手机、平板电脑等移动设备开展活动,能使数学课堂变得更加生动活泼、丰富多彩,使学生对数学知识有更直观、更具体的感受。而运用智能手机、平板电脑等移动设备创设黄河文化情境,可以将学习内容与学生的生活实际相联系,从学生熟悉的事物入手,激发学生的学习兴趣;可以将课堂教学与现实生活相结合,加深学生对知识的理解;可以将知识与社会实践相联系,让学生通过观察、实践等活动获得对知识的理解。使用智能手机、平板电脑等移动设备开展数学教学活动,需要教师精心设计和准备,在教学活动中要创设贴近学生生活实际的情境,让学生感受数学与实际生活之间的联系;要创设多种黄河文化情境,让学生感受数学与传统文化之间的联系。

(三)创设综合实践活动情境,开展沉浸式数字黄河文化体验活动,提升学生数学核心素养

结合“数形结合”数学思想,将黄河流域的文化元素融入教学中,创设综合实践活动情境,开展沉浸式数字黄河文化体验活动,旨在激发学生对黄河文化的学习兴趣,提高学生对黄河文化的认识,让学生了解到黄河文化蕴含着丰富的数学信息,感受到数学与传统文化之间的联系。数学核心素养主要包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数据分析等能力。其中,数学建模和数据分析是高中数学中需要重点培养的能力。教师应该结合黄河流域文化元素创设情境,开展沉浸式数字黄河文化体验活动,激发学生学习兴趣和积极性,提高学生对黄河文化的认识,并逐步提高学生的数学建模特别是数据分析能力,组织学生收集不同年限、不同时间段黄河的水位、流量等相关数据,整理数据,根据数据绘制统计图表,分析黄河水流量变化的原因,撰写调查研究报告。一是创设情境,激发学生学习兴趣。兴趣是最好的老师。在课堂教学中,教师要创设出合适的情境,让学生通过自己的感官去感受数学知识,从而提高学生学习的兴趣和积极性。在传统教学中,教师一般会通过讲例题或引入新课来引导学生学习,这种方式会让学生觉得枯燥无味。因此,在新课程实施背景下,教师应该改变传统教学方式,注重创设教学情境,让学生在轻松愉快的氛围中感受数学的魅力。例如在学习函数图像时,教师可以将黄河流域文化元素融入其中,如“黄河文化”“黄河风景”等,让学生了解到黄河流域的历史、风土人情等,以此来提高学生的学习兴趣和积极性。学生通过自身参与式教学,能够了解到更加全面、生动的数学知识。二是创新教学模式,提高学生的参与度。传统教学模式下,教师与学生之间的交流存在一定的局限性,在课堂上,教师只有一种教学模式,而学生只能被动接受。因此,在开展沉浸式数字黄河文化体验活动时,教师应该结合实际情况创新教学模式,以学生为主体,充分发挥学生的主观能动性,调动学生参与课堂教学的积极性和主动性。在课堂上,教师可以先提出问题引导学生思考,然后让学生自主探究学习内容。这样不仅可以充分发挥学生的主观能动性,还能提高学生对课堂知识的认知和理解。通过这样的教学模式可以让学生更加主动地参与到课堂中来,在教师引导下掌握学习内容。三是重视“数形结合”思想,培养学生数学核心素养。“数形结合”思想是我国传统数学思想之一,其不仅是高中数学教学中的重点,还是培养学生数学核心素养的重要手段。在实际教学中,教师可以将黄河流域文化融入高中数学课堂中,利用“数形结合”思想培养学生的数学核心素养。“数形结合”思想能将抽象的数学问题转化为具体形象的图形或图像,并借助图形与图像直观、形象地分析和解决问题,在教学过程中利用“数形结合”思想可以帮助学生理解抽象的数学知识,提高学生学习兴趣。教师在实际教学中,可以引导学生发掘黄河流域文化元素中蕴含的数学信息,并借助数形结合思想寻找问题的答案,帮助学生理解抽象的知识,进而提高学生的数学核心素养。四是根据数据绘制统计图表,分析黄河水流量变化的原因,锻炼学生的数学分析能力。数理统计是高中数学比较重要的课程内容,在实践活动中,要让学生掌握运用数学知识解决实际问题的能力,使学生对统计图表有初步的认识,能够根据数据绘制统计图表,并分析黄河水流量变化的原因。在课前准备阶段,收集整理生活中常用的数据,并以此为依据绘制统计图;从数据中找出规律;在图表中注明统计时间;标出数据所在位置。在课上学习阶段,阅读相关材料,小组合作完成“黄河水流量变化”的统计图。在学生自己绘制统计图的过程中,教师巡视指导,通过讲解和演示引导学生掌握绘制统计图的方法。在评估总结阶段,通过数据分析黄河水流量变化的原因：受气温和降水影响;从数据中找出规律,将统计图中的数据与黄河河川图中的水流量进行对比,判断两者是否一致,依据自己找到的规律去解决问题;根据问题设计数学活动,并让学生在活动中体验解决问题的过程和方法,在此过程中学习数学知识和发展数学能力。

四、结论

总之,黄河文化是黄河流域人民在生产生活中创造出的灿烂文化,蕴含着丰富的数学思想和方法。在高中数学课堂教学中引入黄河文化,可以使学生了解我国深厚的历史文化底蕴,感受民族精神与时代精神,增强民族自豪感与自信心,培养学生热爱祖国、热爱家乡的情怀;还可以锻炼和培养学生良好的思维品质和综合素质,引导学生运用所学知识解决实际问题,发展数学核心素养。