祁海棠
(甘肅省敦煌市敦煌中學,甘肅 敦煌)
現(xiàn)階段,我國教育部門已經(jīng)對高中數(shù)學課程標準進行了完善,將數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)作為衡量高中數(shù)學教學活動質(zhì)量的重要指標之一,進而為高中數(shù)學教學活動的展開指明了方向。高中數(shù)學課程標準中指出,數(shù)學核心素養(yǎng)涵蓋了多項內(nèi)容,不僅包括數(shù)據(jù)分析與數(shù)學抽象能力,還涵蓋數(shù)學運算能力、邏輯推理能力、直觀想象能力與數(shù)學建模能力。不難看出,上述各項數(shù)學素養(yǎng)之間并非彼此孤立,而是彼此交叉,從而構(gòu)成了相對統(tǒng)一的有機體。為了有效培養(yǎng)高中生的數(shù)學核心素養(yǎng),高中數(shù)學教師必須從不同學生個性與學習實際情況出發(fā),設置具有針對性的教學計劃,并以此不斷調(diào)整課堂教學形式。唯有如此,才能實現(xiàn)更加有效及合理的高中數(shù)學教學活動,進一步滿足學生全面發(fā)展的實際需要。
目前高中數(shù)學活動整個流程大多以數(shù)學教師的教學理念作為指引,后者也在很大程度上決定了數(shù)學教學活動是否能夠?qū)崿F(xiàn)既定目標。不過,雖然大部分高中數(shù)學教師高度關(guān)注新課程改革工作,然而,有些數(shù)學教師卻并不了解數(shù)學核心素養(yǎng)的含義,高中數(shù)學教學活動仍以知識講解為導向。在這種背景下,高中學生數(shù)學思維則無法得到培養(yǎng),達不到新課程改革的基本要求。
在數(shù)學核心素養(yǎng)培養(yǎng)的導向下,我國高中數(shù)學教師應該明確學生的實際學習需要,基于此制訂相應的數(shù)學教學內(nèi)容,并且以變通的態(tài)度開展數(shù)學教學活動。然而,應試教育思想依然約束著部分高中數(shù)學教師,使其過度重視數(shù)學知識的傳授,而沒有及時收集學生反饋的信息,繼而導致其不能了解學生的學習情況。[1]
在現(xiàn)階段,我國大部分高中學生并沒有形成自主探索數(shù)學知識的意識,而且不具備自主學習的能力。究其原因,主要是在傳統(tǒng)數(shù)學教學模式下,數(shù)學教師無法有效培養(yǎng)學生課前預習的能力,使其陷于被動接受知識的地位而不自知。除此之外,長期的傳統(tǒng)數(shù)學教學也導致學生只知道完成教師安排的學習任務,而沒有形成自覺學習的意愿。[2]
受限于應試教育體制,大部分高中學生不知道如何有效銜接不同的數(shù)學知識點,繼而導致其不能構(gòu)建完整的數(shù)學學科體系。而缺乏數(shù)學學習主動性與數(shù)學思維,也使學生失去探索數(shù)學知識的興趣。在這種情況下,數(shù)學學習往往無法進一步深入,最終使學生分析與思考問題的能力大幅度下降。
1.從“知識本位”到“素養(yǎng)本位”
現(xiàn)階段,如果高中數(shù)學教師依然僅僅將知識傳授作為教學活動目標,則無法符合高中數(shù)學教育改革的要求。為了避免這一問題,高中數(shù)學教師必須積極提升學生的數(shù)學素養(yǎng),并且將學生視作課堂教學的主體,基于此引導學生自主建立數(shù)學知識結(jié)構(gòu)。[3]以“函數(shù)單調(diào)性”課程內(nèi)容為例,高中數(shù)學教師應該積極引導學生自主觀察與分析函數(shù)相關(guān)知識,并且通過圖形語言幫助學生理解函數(shù)概念,進而對函數(shù)進行準確的定義。同時,教師應該通過函數(shù)例題,引導學生對其體現(xiàn)的數(shù)學體系形成理解,從而為數(shù)學運算與邏輯推理等核心素養(yǎng)的培養(yǎng)奠定基礎。在此基礎上,高中數(shù)學教師也需要使學生對導數(shù)和函數(shù)單調(diào)性的關(guān)聯(lián)予以明確,從而實現(xiàn)數(shù)學教學體系化的目標,促進學生數(shù)學思維的建立與發(fā)展。
2.樹立深度學習觀
高中數(shù)學教師必須摒棄“淺層化”的數(shù)學教學形式,改變現(xiàn)階段結(jié)果導向型的高中數(shù)學教學,進而對學生數(shù)學建模與抽象理解素養(yǎng)進行培養(yǎng)。這樣才能保障學生完成數(shù)學知識體系建設、深入理解數(shù)學知識,最終使自身數(shù)學思維能力得到進一步提升。高中數(shù)學教師也應該以深度學習理念引導學生學習數(shù)學,以此幫助學生以批判的態(tài)度發(fā)現(xiàn)問題,使數(shù)學思維得到延展。除此之外,為了培養(yǎng)學生的數(shù)學學科素養(yǎng),數(shù)學教師也應該引導學生以整體觀念展開數(shù)學學習,從而串聯(lián)不同數(shù)學知識點,并且結(jié)合特定數(shù)學問題完成數(shù)學模型的建設任務,并基于此對生活中蘊藏的數(shù)學問題予以解決。[4]
為了培養(yǎng)學生的數(shù)學學科素養(yǎng),高中數(shù)學教師必須跳出“知識本位”的傳統(tǒng)格局,而針對數(shù)學素養(yǎng)豐富教學內(nèi)容、完善教學模式。教師應該對以下幾方面內(nèi)容予以高度關(guān)注:(1)對數(shù)學核心素養(yǎng)、教學內(nèi)容進行深入的分析。高中數(shù)學教師應該合理編制數(shù)學教學方案,并且明確教學目標。(2)診斷學生學情。依據(jù)數(shù)學核心素養(yǎng)要求,高中數(shù)學教師應該基于學生學情,優(yōu)化現(xiàn)有教學方案,并且對教學目標進行調(diào)整,以此為學生的深度學習提供指引。以“函數(shù)的單調(diào)性”課程內(nèi)容為例,數(shù)學教師應該結(jié)合數(shù)學核心素養(yǎng)要求,合理設計教學活動,具體可以從以下幾方面內(nèi)容著手:(1)引入函數(shù)圖象,以此對函數(shù)變化屬性進行展示。(2)通過抽象符號描述函數(shù)概念,以此培養(yǎng)學生的數(shù)學抽象及運算素養(yǎng)。(3)引導學生深入探索函數(shù)單調(diào)性知識,以此掌握其含義。同時,引入包括不等式及定義域等相關(guān)知識,并且使學生對其關(guān)系予以明確,以此幫助學生完成數(shù)學知識體系化建設任務。(4)實踐教學環(huán)節(jié),促使學生對數(shù)學實用性形成全面了解,以此培養(yǎng)學生的數(shù)學建模素養(yǎng)。(5)引導學生對函數(shù)所體現(xiàn)出的數(shù)學思想形成正確理解,以此使學生憑借相關(guān)思想解決具體問題,從而對學生的綜合素質(zhì)進行培養(yǎng)。
為了不斷提高學生數(shù)學學習的效率,高中數(shù)學教師應該培養(yǎng)學生自主思考的能力。目前,各項研究實驗都表明,決定數(shù)學學習成效的影響要素不僅僅包括學生智力,同時也包括學生自主學習的能力。這就要求高中數(shù)學教師有效培養(yǎng)學生的自主學習能力,并基于此不斷探索數(shù)學知識的本質(zhì),以此使學生能夠具備通過數(shù)學知識解決生活中實際數(shù)學問題的能力。[5]在這種情況下,學生也能夠形成觀察生活并發(fā)現(xiàn)生活中數(shù)學問題的意識。
眾所周知,高中生的抽象思維和認知都得到了進一步發(fā)展。如果想要使學生能夠合理聯(lián)系初中與高中的數(shù)學知識,高中數(shù)學教師應該培養(yǎng)學生反思與歸納知識點的能力,使學生能夠自主比較、分析初中與高中數(shù)學知識,為后期數(shù)學學習提供保障,如此也有助于學生形成完善的數(shù)學知識體系。在數(shù)學學科中,作為數(shù)學語言的數(shù)學符號扮演著至關(guān)重要的角色,只有在全面掌握數(shù)學符號的前提下,學生才能夠解決各類數(shù)學問題。比如,為了解決幾何應用題,學生必須對圖形語言形成全面理解。而為了使解決數(shù)學問題的效率得到進一步提升,數(shù)學教師也應該引導學生掌握數(shù)形結(jié)合方法,而這也有助于學生梳理解題思路。以“函數(shù)”教學活動為例,如果數(shù)學教師只讓學生理解了sinx表示的圖象,而沒有使學生全面理解數(shù)學符號體現(xiàn)出的本質(zhì)及意義,那么學生依然無法理解包括sinx(A+B)等在內(nèi)的數(shù)學內(nèi)容。除此之外,如果學生沒有對函數(shù)法則形成正確認知,則很可能使其錯誤理解相關(guān)習題。綜上所述,高中數(shù)學教師在展開教學活動時,一方面要講授數(shù)學知識,另一方面也要引導學生對其所包含的意義與本質(zhì)產(chǎn)生理解,進而為數(shù)學的探究學習提供有效保障。
1.明確邏輯推理,培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)
高中數(shù)學學習需要學生具備多項基本能力,如邏輯推理能力,邏輯推導有助于學生構(gòu)建完善的數(shù)學思維。由此可見,開展數(shù)學教學活動時,數(shù)學教師應該通過邏輯推理有效引導學生探究相關(guān)數(shù)學知識。同時,數(shù)學教師也應該將數(shù)學概念與定理講解給學生,并且鼓勵學生自主驗證上述數(shù)學知識??紤]到高中數(shù)學不同知識點之間往往缺乏顯著關(guān)聯(lián),學生無法全面理解與掌握,數(shù)學教師應該合理優(yōu)化現(xiàn)有的數(shù)學教學形式,并且根據(jù)學生實際學習情況,及時調(diào)控教學手段,進而幫助學生完成數(shù)學知識框架的構(gòu)建任務。以“導數(shù)”內(nèi)容為例,在學生探究典型習題時,數(shù)學教師應該將本課內(nèi)容構(gòu)建規(guī)律作為導向,并在此基礎上設計特定的數(shù)學例題。比如,已知函數(shù)f(x)在定義域R上為奇函數(shù),若x<0,2xf'(2x)+f(2x)<0,f(-2)=0,對xf(2x)<0解集進行求解。不難看出,通過上述例題的教學,數(shù)學教師能夠?qū)W生掌握導數(shù)與函數(shù)知識的情況予以明確。開展實際教學時,數(shù)學教師也應該保障學生能夠?qū)︻}中的隱藏條件進行辨別,同時理順涉及的數(shù)學知識。然后,教師應該讓學生對題干構(gòu)成予以明確,進而探究相應數(shù)學知識。在此過程中,數(shù)學教師還應該引導學生溫習奇函數(shù)知識,并且將其和偶函數(shù)進行比較,從而使學生對不等式屬性形成理解。通過上述教學環(huán)節(jié),學生能夠通過函數(shù)單調(diào)性的求導解答問題。
2.掌握數(shù)學建模方法,培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)
結(jié)合特定數(shù)學知識,學生能夠構(gòu)建數(shù)學模型,進而解答具體問題。這一過程即數(shù)學建模,其所蘊藏的數(shù)學思想在高中數(shù)學學習活動中得到了普遍應用。在實際教學活動過程中,高中數(shù)學教師應該從數(shù)學素養(yǎng)培養(yǎng)要求出發(fā),將不同數(shù)學模型構(gòu)建過程展示給學生,以此使學生全面理解數(shù)學建模的方法與過程,從而培養(yǎng)并提升學生的數(shù)學思維素養(yǎng)。[6]以如下數(shù)學習題為例:已知某公路起點為A,終點為B,A與B之間相距s千米,且該公路最高限速為c千米/小時。現(xiàn)在有一輛運輸卡車勻速駛過該公路,這輛運輸卡車的運輸成本包括以下兩部分:其一是固定成本,其二是可變成本。運輸卡車固定成本是a元/小時,而其可變成本和車速呈現(xiàn)出正相關(guān),且比例系數(shù)是b。問題1:這輛運輸卡車的車速和運輸成本的表達式。問題2:找出其定義域。問題3:為了實現(xiàn)最小運輸成本,這輛運輸卡車的車速應該是多少?上述習題復雜性和難度都相對更大。同時,考慮到?jīng)]有提出明確的數(shù)值,學生可能出現(xiàn)認知錯誤。絕大部分學生在分析之后,能夠完成數(shù)學模型的構(gòu)建,并基于此求解問題1和問題2。為了有效解決問題3,高中數(shù)學教師可在幫助學生準確辨識題目的前提下,歸納相應數(shù)學知識,并且通過建模以及不等式知識進行解答。這道數(shù)學習題能夠培養(yǎng)學生綜合運用數(shù)學知識的素養(yǎng)。
3.巧用數(shù)形結(jié)合思維,培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)
不同于傳統(tǒng)數(shù)學思維,數(shù)形結(jié)合思維能夠有效激發(fā)學生數(shù)學學習的熱情,以此促使學生主動參與到數(shù)學課堂教學活動中,進而幫助學生全面掌握不等式數(shù)學知識,并且提升學生解題的效率,以此培養(yǎng)學生數(shù)學運算素養(yǎng),符合現(xiàn)階段高中數(shù)學教育改革的需要。在數(shù)學學習的過程中,很多高中生面對較大難度的不等式題目時,往往顯得無能為力。而如果數(shù)學教師能夠幫助學生以數(shù)形結(jié)合的思維分析不等式題目,則可以促使學生對不等式知識展開深入探索,并且完成數(shù)形思維的構(gòu)建。以“x2-x-2>0”不等式求解為例,該不等式對應的一元二次方程是“x2-x-2=0”。在求解方程后,可知x1=-1,x2=2。而“x2-x-2=0”對應的二次函數(shù)是“y=x2-x-2”,其圖象和x軸間的交點為P(-1,0)及P1(2,0)。因此,通過“y=x2-x-2”的圖象,得出不等式解集是(-∞,-1)∪(2,+∞)。上述求解過程可以使學生數(shù)學運算素養(yǎng)得到提升,為其數(shù)學核心素養(yǎng)培養(yǎng)奠定基礎。
綜上所述,為了符合高中數(shù)學教育改革的標準,數(shù)學教師應該對現(xiàn)有的教學內(nèi)容進行整合,并且對傳統(tǒng)的教學模式予以完善,以此培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。為此,廣大數(shù)學教師不僅要全面掌握核心素養(yǎng)的基本內(nèi)涵,同時還要積極探索有效的培養(yǎng)方法,這樣才能促進學生數(shù)學核心素養(yǎng)的顯著提升,進一步強化高中數(shù)學教學的有效性。