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摘 要:核心素养背景下研究高中数学教学策略,应立足新课标的具体内容与要求,全面提升高中生的“双基”和“四能”。本文结合高中数学教学的实际案例,探讨核心素养教育的具体落实策略。
关键词:核心素养; 高中数学; 教学策略
培养学生良好的核心素养,这不仅是国家中长期教育改革的目标,也是推动学生全面发展的必经之路。结合高中数学核心素养的教育要求,本文从培养数学抽象素养、逻辑推理素养、数学建模素养、直观想象素养、数据运算素养以及数据分析素养六个方面为切入点,有效探索数学课堂教学新方案,通过认知与实践的有机结合,促进高中生提升数学核心素养,为终身学习打好基础。
一、探索知识规律,提升数学抽象素养
“双基”学习主要包括基础知识学习与基本技能学习两个方面,前者包含基本的数学定理、概念等,后者则包含良好的数学计算能力与数学思想方法,二者结合培養学生解决问题能力,建立良好的数学抽象素养。但是数学本身具有抽象性,想要提升数学抽象素养,需要一定的教学资源与教学情境支持,从情境为切入点,逐步探寻情境背后的数学本质与规律,把握知识核心点。例如学习“函数的应用”时,列举实例:“某生产厂家设计了一个球形饮料瓶,且该瓶子的生产成本为0.8πr2分,其中r是瓶子的半径。假如厂家每销售1ml的饮料能获利0.15分,生产瓶子的最大半径为r=5厘米,求瓶子的半径为多大时,能达到饮料利润的最大化?”解决这个问题的关键就是如何结合具体情境设计函数关系,先从审题着手列出事物关系,再找出函数关系,列出解析式,求定域内的函数值即可。整个解题过程中,学生主动融入探究学习情境,主动探索知识规律,在解题的同时强化数学运算能力与抽象素养。
二、关注问题转化,提升逻辑推理素养
良好的逻辑推理素养有助于解题中提取重要的数学信息,进而梳理解题思路与解题方法,这也是学习数学的必备能力。数学知识具有抽象性、严谨性的特征,教学中我们要尽量将复杂的问题转换为简单易懂的情境,让学生在自主探究中把握数量的转化关系,建立逻辑推理能力。例如学习“随机事件的概率” 时,采取问题转化的方式启发思考:“同学们,我们今天玩一个‘盲盒摸奖’的游戏,现在盒子里有1号到10号共10个乒乓球,10名同学上台来摸奖,摸到“1号球”即可获得大礼包,你们觉得谁抽到“1号球”的概率最大?”大家从最初的猜想到付诸实践,通过反复摸奖,逐步理解了“概率知识”——任意出场顺序、任意人摸到任意乒乓球号码的概率都是一样的,这也就是概率的意义。通过将抽象的数学“概率问题”转化为生活中实际的“摸奖问题”,显然学生的探究兴趣大增,主动学习的过程中也就逐步建立推理能力,提高学习有效性。
三、导入数学模型,提升数学建模素养
教育部普通高中课程方案(2017版)提到:“数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学方法构建模型解决问题的素养”。培养高中生数学建模素养,就是立足生活情境为出发点,启发他们发现问题、提出问题、分析问题,通过建立模型、计算求解和检验结果,最终解决问题。因此在数学课堂上,教师要结合不同的教学内容,设计相应的数学模型,引导学生更深刻、更全面地把握数学知识、理解概念性质、形成数学思维,树立数形结合思想。例如学习“用样本估计总体”时,以“甲、乙两队羽毛球比赛”为实际案例,统计各队的得分情况与失球数量,要求学生结合以往学过的数学知识,计算相应的方差与标准差。这道题的解题思路主要考验学生的数形结合能力,根据学过的统计学知识建立对应的方差和标准差计量模型,推理预测比赛后期的得分率与失球率等发展趋势。借助数据模型,数据结果一目了然,也由此锻炼了学生的数据分析能力,渗透建模思想,强化数学建模素养。
四、构建探究情境,提升直观想象素养
新课标倡导“授人以鱼不如授人以渔”,所以开展有效的数学教育活动,我们既要关注“教”的过程,更要优化“学”的方法。核心素养引领的数学课堂要合理创设探究情境,遵循化繁为简、化难为易的教学思想,直观地呈现抽象的数学知识,启发学生融入情境,展开合理的联想与想象,从不同层面去思考数学问题、理解数学知识,在完成有效教学任务的同时,也能引导学生在思考、探究与创新实践中提升直观想象素养。例如学习“指数函数”时,围绕指数函数的特征收集生活中的实例,增强学生的直观体验。课上,设计动态的多媒体课件,展现一个细胞分裂为两个细胞的过程,再由两个细胞分裂为四个细胞,以此类推;学生一边观察一边思考,总结分裂的规律,也就顺理成章地形成了“指数函数”的认知。同理,股票的函数分布图像也具有典型的指数函数特征,鼓励学生自己上网查找股票函数分布,探究规律,由浅入深地强化直观想象能力。
五、培养独立思考,提升数据运算素养
基本的数据运算素养,这也是学好数学的基本功。而良好的数学核心素养不仅仅是掌握数学知识,更不能靠“题海战术”来实现,更重要的是通过长期的运算、积累、总结与反思,学会如何思考、如何实践,只有知行合一,才是真正有效的数学教育。因此在设计教学方案时,我们要发挥学生主体地位,鼓励他们独立思考,通过合理性、独创性、开阔性的数学思维,确保在实际解题中提升数据运算素养。例如学习“任意角的三角函数”时, 以“摩天轮”为数学模型设计问题:“摩天轮的转动轨迹是一个圆形,假设乘坐位置为a,那么在位置不断变化过程中,有序数与a点的关系会发生哪些变化?列出(r,a)和(x,y)的关系。”通过数形结合思想,学生首先把握本节课的基础理论概念,再运用转化思想理清四个变量关系,在探究问题与解决问题过程中,不仅强化数学归纳能力,也有效培养数据运算素养。
六、立足案例实践,提升数据分析素养
高中数学教材中很多案例没有关联生活,如果教师不能灵活变通而是局限于教材,可能导致学生误认为数学知识与生活数据不同,缺乏对数据分析重要性的正确认知。实际上,如果学生对所学内容感兴趣并能深入地理解与运用,才能从根本调动学习主动性与积极性,全身心地投入最佳学习状态;因此,我们要从生活中的案例实践入手,引导学生重视数据分析在生活中的应用,密切关注学习过程,有针对性地锻炼数据分析能力。例如学习“随机现象”时,选取生活中常见的“居民用水样本量”、“方案样本量”等数据,激发数学感知力。如“某居民区共有1万户居民,抽样调查小区的用水量情况,随机选取100户,得出数据y=12.5,S2=12.52,预计该小区的居民总用水量95%的置信区间,想要将估计误差控制在20%以内,应选取多少户作为样本数量?”学生在解题时也就树立了“样本量”的意识,自觉关联生活,重视数据分析。
总之,教无定法,重在得法。核心素养背景下开展高中数学创新教育,事关学生的终身学习与未来发展。因此当下高中数学教育改革必须以“核心素养”为出发点和落脚点,一方面教师积极转变教学思想、改进教学方式,另一方面启发学生把握数学学科本质,深化知识理解。只有从不同层面、不同角度探寻培养数学核心素养的新路径,才能从根本提升数学教学有效性,凸显现代数学教育的现实价值。
参考文献:
[1]姚源心.基于核心素养培育的高中数学课堂教学探究[J].散文百家(下),2019,(11):284.
[2]尹保全.高中数学核心素养之数学运算能力的培养[J].中学生数理化(教与学),2019,(10):10.
关键词:核心素养; 高中数学; 教学策略
培养学生良好的核心素养,这不仅是国家中长期教育改革的目标,也是推动学生全面发展的必经之路。结合高中数学核心素养的教育要求,本文从培养数学抽象素养、逻辑推理素养、数学建模素养、直观想象素养、数据运算素养以及数据分析素养六个方面为切入点,有效探索数学课堂教学新方案,通过认知与实践的有机结合,促进高中生提升数学核心素养,为终身学习打好基础。
一、探索知识规律,提升数学抽象素养
“双基”学习主要包括基础知识学习与基本技能学习两个方面,前者包含基本的数学定理、概念等,后者则包含良好的数学计算能力与数学思想方法,二者结合培養学生解决问题能力,建立良好的数学抽象素养。但是数学本身具有抽象性,想要提升数学抽象素养,需要一定的教学资源与教学情境支持,从情境为切入点,逐步探寻情境背后的数学本质与规律,把握知识核心点。例如学习“函数的应用”时,列举实例:“某生产厂家设计了一个球形饮料瓶,且该瓶子的生产成本为0.8πr2分,其中r是瓶子的半径。假如厂家每销售1ml的饮料能获利0.15分,生产瓶子的最大半径为r=5厘米,求瓶子的半径为多大时,能达到饮料利润的最大化?”解决这个问题的关键就是如何结合具体情境设计函数关系,先从审题着手列出事物关系,再找出函数关系,列出解析式,求定域内的函数值即可。整个解题过程中,学生主动融入探究学习情境,主动探索知识规律,在解题的同时强化数学运算能力与抽象素养。
二、关注问题转化,提升逻辑推理素养
良好的逻辑推理素养有助于解题中提取重要的数学信息,进而梳理解题思路与解题方法,这也是学习数学的必备能力。数学知识具有抽象性、严谨性的特征,教学中我们要尽量将复杂的问题转换为简单易懂的情境,让学生在自主探究中把握数量的转化关系,建立逻辑推理能力。例如学习“随机事件的概率” 时,采取问题转化的方式启发思考:“同学们,我们今天玩一个‘盲盒摸奖’的游戏,现在盒子里有1号到10号共10个乒乓球,10名同学上台来摸奖,摸到“1号球”即可获得大礼包,你们觉得谁抽到“1号球”的概率最大?”大家从最初的猜想到付诸实践,通过反复摸奖,逐步理解了“概率知识”——任意出场顺序、任意人摸到任意乒乓球号码的概率都是一样的,这也就是概率的意义。通过将抽象的数学“概率问题”转化为生活中实际的“摸奖问题”,显然学生的探究兴趣大增,主动学习的过程中也就逐步建立推理能力,提高学习有效性。
三、导入数学模型,提升数学建模素养
教育部普通高中课程方案(2017版)提到:“数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学方法构建模型解决问题的素养”。培养高中生数学建模素养,就是立足生活情境为出发点,启发他们发现问题、提出问题、分析问题,通过建立模型、计算求解和检验结果,最终解决问题。因此在数学课堂上,教师要结合不同的教学内容,设计相应的数学模型,引导学生更深刻、更全面地把握数学知识、理解概念性质、形成数学思维,树立数形结合思想。例如学习“用样本估计总体”时,以“甲、乙两队羽毛球比赛”为实际案例,统计各队的得分情况与失球数量,要求学生结合以往学过的数学知识,计算相应的方差与标准差。这道题的解题思路主要考验学生的数形结合能力,根据学过的统计学知识建立对应的方差和标准差计量模型,推理预测比赛后期的得分率与失球率等发展趋势。借助数据模型,数据结果一目了然,也由此锻炼了学生的数据分析能力,渗透建模思想,强化数学建模素养。
四、构建探究情境,提升直观想象素养
新课标倡导“授人以鱼不如授人以渔”,所以开展有效的数学教育活动,我们既要关注“教”的过程,更要优化“学”的方法。核心素养引领的数学课堂要合理创设探究情境,遵循化繁为简、化难为易的教学思想,直观地呈现抽象的数学知识,启发学生融入情境,展开合理的联想与想象,从不同层面去思考数学问题、理解数学知识,在完成有效教学任务的同时,也能引导学生在思考、探究与创新实践中提升直观想象素养。例如学习“指数函数”时,围绕指数函数的特征收集生活中的实例,增强学生的直观体验。课上,设计动态的多媒体课件,展现一个细胞分裂为两个细胞的过程,再由两个细胞分裂为四个细胞,以此类推;学生一边观察一边思考,总结分裂的规律,也就顺理成章地形成了“指数函数”的认知。同理,股票的函数分布图像也具有典型的指数函数特征,鼓励学生自己上网查找股票函数分布,探究规律,由浅入深地强化直观想象能力。
五、培养独立思考,提升数据运算素养
基本的数据运算素养,这也是学好数学的基本功。而良好的数学核心素养不仅仅是掌握数学知识,更不能靠“题海战术”来实现,更重要的是通过长期的运算、积累、总结与反思,学会如何思考、如何实践,只有知行合一,才是真正有效的数学教育。因此在设计教学方案时,我们要发挥学生主体地位,鼓励他们独立思考,通过合理性、独创性、开阔性的数学思维,确保在实际解题中提升数据运算素养。例如学习“任意角的三角函数”时, 以“摩天轮”为数学模型设计问题:“摩天轮的转动轨迹是一个圆形,假设乘坐位置为a,那么在位置不断变化过程中,有序数与a点的关系会发生哪些变化?列出(r,a)和(x,y)的关系。”通过数形结合思想,学生首先把握本节课的基础理论概念,再运用转化思想理清四个变量关系,在探究问题与解决问题过程中,不仅强化数学归纳能力,也有效培养数据运算素养。
六、立足案例实践,提升数据分析素养
高中数学教材中很多案例没有关联生活,如果教师不能灵活变通而是局限于教材,可能导致学生误认为数学知识与生活数据不同,缺乏对数据分析重要性的正确认知。实际上,如果学生对所学内容感兴趣并能深入地理解与运用,才能从根本调动学习主动性与积极性,全身心地投入最佳学习状态;因此,我们要从生活中的案例实践入手,引导学生重视数据分析在生活中的应用,密切关注学习过程,有针对性地锻炼数据分析能力。例如学习“随机现象”时,选取生活中常见的“居民用水样本量”、“方案样本量”等数据,激发数学感知力。如“某居民区共有1万户居民,抽样调查小区的用水量情况,随机选取100户,得出数据y=12.5,S2=12.52,预计该小区的居民总用水量95%的置信区间,想要将估计误差控制在20%以内,应选取多少户作为样本数量?”学生在解题时也就树立了“样本量”的意识,自觉关联生活,重视数据分析。
总之,教无定法,重在得法。核心素养背景下开展高中数学创新教育,事关学生的终身学习与未来发展。因此当下高中数学教育改革必须以“核心素养”为出发点和落脚点,一方面教师积极转变教学思想、改进教学方式,另一方面启发学生把握数学学科本质,深化知识理解。只有从不同层面、不同角度探寻培养数学核心素养的新路径,才能从根本提升数学教学有效性,凸显现代数学教育的现实价值。
参考文献:
[1]姚源心.基于核心素养培育的高中数学课堂教学探究[J].散文百家(下),2019,(11):284.
[2]尹保全.高中数学核心素养之数学运算能力的培养[J].中学生数理化(教与学),2019,(10):10.