廣東省深圳市龍城高級中學(xué) 吳國梁
隨著教學(xué)改革的深入,高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)已經(jīng)成為教師教學(xué)的基本任務(wù)。但是,教學(xué)培養(yǎng)效果并不明顯,許多學(xué)生對于數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)還處在表面階段,并沒有深入了解“數(shù)學(xué)是什么”的問題,來實現(xiàn)數(shù)學(xué)能力的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。因此,學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中出現(xiàn)了缺乏自主性、數(shù)學(xué)解題正確率低、數(shù)學(xué)成績不穩(wěn)定等問題。面對這一問題,教師需要改變教學(xué)方法,提高自身素質(zhì),深化對高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),從而讓學(xué)生真正掌握數(shù)學(xué)知識,升華數(shù)學(xué)思維,促進數(shù)學(xué)能力的可持續(xù)發(fā)展,進而能運用其解決未來生活和工作中的問題,使學(xué)生終生獲益。
類比法是高中數(shù)學(xué)階段幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)抽象的一種常用方法,它是借助兩種相似研究對象進行對比,從中概括出研究對象的特點,總結(jié)其規(guī)律,從而抽象出某一數(shù)學(xué)概念。簡單來說,類比分析就是數(shù)學(xué)從具體走向抽象的一種思維方法。因而在實際教學(xué)中,教師可以在課堂教學(xué)中滲透類比法,培養(yǎng)學(xué)生的類比分析能力,能借助類比來解讀數(shù)學(xué)概念,同時培養(yǎng)學(xué)生使用類比法的習(xí)慣,使類比思想貫穿學(xué)生整個高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)始末,同時逐漸培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)。
例如:在教學(xué)完“等比數(shù)列”后,為了讓學(xué)生對等差、等比有一個比較本質(zhì)的認識,同時培養(yǎng)學(xué)生的類比推理思維,我設(shè)計了一個問題:在等差數(shù)列{an}中,若a7=1,則有a1+a2+a3+…+an=a1+a2+…a19-n(n<19,n∈N)成立,那么,在等比數(shù)列{bn}中,若b9=1,則有什么等式成立?首先,讓學(xué)生觀察本題,分析題干所涉及的數(shù)學(xué)知識點;之后,引導(dǎo)學(xué)生運用類比推理的方法,由等差數(shù)列與等比數(shù)列的一般性質(zhì)的類比,即:等差數(shù)列{an}中,若m,n,p,q∈N*,且 m+n=p+q, 則 am+an=ap+aq; 等 比 數(shù) 列 {bn}中, 若 m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q,則bmbn=bpbq。借助等差和等比的類比抽象概括,從而得出本題結(jié)論b1b2…bn=b1b2…b17-n。由此可見,在教學(xué)中貫穿類比分析的思想方法,在類比中抽象概括出數(shù)學(xué)的性質(zhì),從而提高學(xué)生的推理、概括能力,久而久之,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)。
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之一是數(shù)學(xué)建模,數(shù)學(xué)建模是一種數(shù)學(xué)語言,是溝通現(xiàn)實世界與數(shù)學(xué)世界的紐帶,通過建立模型可以將實際問題歸結(jié)為數(shù)學(xué)問題,同樣,借助模型也可以讓數(shù)學(xué)回歸現(xiàn)實生活。因此,在實際教學(xué)中,我們需要提高學(xué)生的數(shù)學(xué)模型建立能力,學(xué)會利用模型研究數(shù)學(xué)規(guī)律和性質(zhì)。那么,如何提高學(xué)生的建模能力呢?從我多年的執(zhí)教經(jīng)驗出發(fā),教師應(yīng)該做好典型例題引導(dǎo)工作,通過案例分析建模過程,讓學(xué)生形成建模意識,掌握建模的方法和步驟,在例題中提高建模能力,培養(yǎng)建模的想象力和洞察力。
例如:在教學(xué)“三角函數(shù)模型的簡單應(yīng)用”時,為了讓學(xué)生掌握三角函數(shù)建模的基本步驟,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識。首先,我出了一個典型例題:在△ABC中,三個內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,其中c=2,且設(shè)圓O經(jīng)過A,B,C三點,點P位于劣弧AC上,∠PAB為θ,用θ的三角函數(shù)表示△PAC的面積,并求△PAC面積的最大值。之后,引導(dǎo)學(xué)生思考兩個問題:1.本題給出模型了嗎?2.模型函數(shù)是什么?培養(yǎng)學(xué)生的函數(shù)建模意識。然后分析本題題意,可知△ABC為直角三角形,由于P點的位置不確定,所以△PAC的面積將在一個區(qū)間之內(nèi)變化,從而將面積的最大值問題歸結(jié)到函數(shù)周期變化上,再根據(jù)所給數(shù)據(jù)畫出本函數(shù)的散點圖,根據(jù)散點圖得知本題函數(shù)類型,進而得出答案。由此可見,通過典型例題分析,可以讓學(xué)生清楚了解建模思路,幫助學(xué)生解決實際問題,從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識,在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。
高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的最終目的并不是考入大學(xué),而是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,提高學(xué)生的綜合能力,能夠借助數(shù)學(xué)知識解決現(xiàn)實問題。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)分析在現(xiàn)實生活中所占地位越來越高,因而,在高中數(shù)學(xué)階段,教師必須跟上時代的步伐,將大數(shù)據(jù)和教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,著力培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析意識,提高學(xué)生利用數(shù)據(jù)解決問題的能力,這不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),更有助于學(xué)生回歸生活解決問題。
例如:在教學(xué)“統(tǒng)計”時,為了深化統(tǒng)計,讓學(xué)生理解統(tǒng)計背后的意義,首先,我設(shè)計了一個問題情境:如何調(diào)查本市農(nóng)村地區(qū)今年的小麥產(chǎn)量?學(xué)生思考之后,回答:利用抽樣調(diào)查的方式。之后我又問:如何獲取數(shù)據(jù),并確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性?借助這個問題引出大數(shù)據(jù),從而將大數(shù)據(jù)和教學(xué)相結(jié)合。然后,同學(xué)利用大數(shù)據(jù)調(diào)查了本市每個地區(qū)的小麥產(chǎn)量,并且利用大數(shù)據(jù)分析了影響產(chǎn)量的因素:氣候、土質(zhì)、田間管理水平等,從而將一個簡單的統(tǒng)計深化成一份數(shù)據(jù)報表,幫助農(nóng)民解決實際問題。由此可見,借助大數(shù)據(jù),不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析意識,還可以幫助學(xué)生精確分析數(shù)據(jù),掌握數(shù)據(jù)背后事物之間的關(guān)系,從而提高實際問題的解決能力。
總之,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是一場“持久戰(zhàn)”,體現(xiàn)在每一堂數(shù)學(xué)課上,因而,教師需要努力提高自身素質(zhì),精心設(shè)計課堂教學(xué),在一天一天的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。