常慎義
摘? ?要:新課標(biāo)的育人目標(biāo)就是立德樹人,提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。立足核心素養(yǎng),開展初高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的有效銜接研究是立德樹人的重要環(huán)節(jié)。從初中到高中,數(shù)學(xué)教學(xué)既提升了學(xué)生數(shù)學(xué)語言的抽象程度,從感性到理性加深了數(shù)學(xué)思維的廣度與深度,又從難度和靈活度上提高了對學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算思維能力的要求,同時還對其學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)效率有了更高的要求。學(xué)習(xí)過程是不斷突破自我、提升自我的過程,因此當(dāng)學(xué)習(xí)遇到障礙或者瓶頸時,一定要在學(xué)習(xí)認(rèn)知、行為方式上做深刻反思和改變,只有這樣才能不斷突破不斷進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:中學(xué)數(shù)學(xué);立德樹人;核心素養(yǎng);數(shù)學(xué)語言;數(shù)學(xué)思維
中圖分類號:G633.6? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? 文章編號:1009-010X(2023)26-0004-03
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出核心素養(yǎng)的構(gòu)成主要是會用數(shù)學(xué)眼光觀察世界,會用數(shù)學(xué)思維思考世界,會用數(shù)學(xué)語言表達(dá)世界?!镀胀ǜ咧袛?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2020年修訂版)》明確提出數(shù)學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)包括:數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)據(jù)分析。因此立足核心素養(yǎng),開展初高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的有效銜接研究是非常有必要的。
一、提升數(shù)學(xué)語言的抽象程度
會用數(shù)學(xué)眼光觀察世界,就是對數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)和數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)教育就是將實際問題抽象概括為數(shù)學(xué)語言或者建立數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而運(yùn)用邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算或者數(shù)據(jù)分析等數(shù)學(xué)思維去表達(dá)處理。初中數(shù)學(xué)教學(xué)更直觀、形象、通俗,即通過淺顯的方式表述,對深度學(xué)習(xí)的要求不高。而高一數(shù)學(xué)則出現(xiàn)了集合語言、函數(shù)語言、邏輯語言等抽象表達(dá),這給高一學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)帶來了很大的跨度,在認(rèn)知和知識的接受程度上也有了一定的障礙。解決這一問題的辦法:一是通過直觀事例,二是追根溯源,對接初中數(shù)學(xué)原有的知識。比如已知函數(shù)f(2x+1)的定義域為x∣x≥1,求f(3-x)的定義域。教材明確“自變量的取值范圍叫做函數(shù)的定義域”,當(dāng)問f(2x+1)的自變量是什么?很多學(xué)生會回答2x+1,如果問f(2x+1)=的自變量是什么?還是有部分學(xué)生回答2x+1,有部分學(xué)生回答x,但是如果問函數(shù)y=的自變量是什么?幾乎所有學(xué)生都能回答正確是x,通過具體例子,可以引導(dǎo)學(xué)生更好地深度學(xué)習(xí)。再比如函數(shù)的奇偶性,普通高中教科書數(shù)學(xué)必修第一冊(2019人教A版),通過觀察函數(shù)f(x)=x2和 g(x)=2-x圖像和數(shù)學(xué)運(yùn)算,然后通過數(shù)學(xué)直觀和不完全歸納,可得出偶函數(shù)的定義:一般地,設(shè)函數(shù)f(x)的定義域為D,如果? x∈D,都有
-x∈D且f(-x)=f(x),那么函數(shù)f(x)就叫做偶函數(shù)。偶函數(shù)的圖像關(guān)于y軸對稱,但是怎么更好地理解“函數(shù)f(x)滿足表達(dá)式f(-x)=f(x),f(x)圖像就關(guān)于y軸對稱呢?一般的軸對稱表達(dá)式又與偶函數(shù)有什么關(guān)聯(lián)呢?”是個難題。如果我們能將其與初中數(shù)學(xué)七年級下冊(北師大版)軸對稱的知識聯(lián)系起來,并構(gòu)造兩個點A(x,f(x))和B(-x,f(-x)),AB兩點橫坐標(biāo)的和是常數(shù)0,縱坐標(biāo)相等,所以AB兩點關(guān)于y軸對稱,又因為? x∈D,所以函數(shù)f(x)的圖像就關(guān)于y軸對稱;如果A(a+x,f(a+x)),B(a-x,f(a-x)),那么AB兩點關(guān)于x=a對稱,又因為? x∈D,所以如果函數(shù)f(x)滿足表達(dá)式f(a+x)=f(a-x),那么該函數(shù)圖像就關(guān)于x=a軸對稱。這樣初高中的知識就建立了聯(lián)系,學(xué)生對其的理解也會更深刻一些,也更容易接受新知識。
二、加深數(shù)學(xué)思維的廣度與深度
會用數(shù)學(xué)思維思考世界,就是對邏輯推理素養(yǎng)、數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)、直觀想象素養(yǎng)的培養(yǎng)。立體幾何作為平面幾何的延續(xù),在解釋立體幾何問題時,如果能夠和平面幾何的知識建立聯(lián)系,學(xué)生的理解會更通透,從二維幾何到三維幾何的過渡也會更自然,更容易讓學(xué)生接受。比如對立體幾何中棱柱的側(cè)面是平行四邊形這一問題的解釋,普通高中教科書數(shù)學(xué)必修第二冊(2019人教A版)對棱柱的定義是:一般地,有兩個面互相平行,其余各面都是四邊形,并且相鄰四邊形的公共邊都互相平行,由這些面所圍成的多面體叫做棱柱。而多面體的定義是:一般地,由若干個平面多邊形圍成的幾何體就叫做多面體。初中平行線的定義:若兩條直線只有一個公共點,我們稱這兩條直線為相交直線。在同一個平面內(nèi),不相交的兩條直線互相平行。由多面體的定義可知側(cè)面ABB′A′是平面圖形,由棱柱定義可知AA′∥BB′,且AB與A′B′沒有公共點,再結(jié)合初中平行線的定義可知AB∥A′B′,所以棱柱的側(cè)面是平行四邊形。再比如,如下圖所示,該幾何體是由兩個全等的直四棱柱相嵌而成的,且前后、左右、上下均對稱,兩個四棱柱的側(cè)棱互相垂直,已知該幾何體外接球的體積為8π,四棱柱的底面是正方形,且側(cè)棱長為4,則兩個直四棱柱公共部分幾何體的內(nèi)切球體積為(? ?)
A.π? B.π? ?C.π? ?D.π
本題典型考查學(xué)生的直觀想象能力。公共部分內(nèi)切球的直徑就是直四棱柱底面正方形的邊長,其對學(xué)生思維廣度和深度的要求是非常高的。
三、提高對學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算思維能力的要求
會用數(shù)學(xué)思維思考世界,就包含對數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)的培養(yǎng)?!镀胀ǜ咧袛?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2020年修訂版)》明確數(shù)學(xué)運(yùn)算是指在明晰運(yùn)算對象的基礎(chǔ)上,依據(jù)運(yùn)算法則解決數(shù)學(xué)問題的素養(yǎng),主要包括:理解運(yùn)算對象、掌握運(yùn)算法則、探究運(yùn)算思路、選擇運(yùn)算方法、設(shè)計運(yùn)算程序、求得運(yùn)算結(jié)果等。初中對學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算思維和能力的要求比較低,更多地是要求其會運(yùn)用算理和法則進(jìn)行基本運(yùn)算。高中則從難度和靈活度上提高了對學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算思維能力的要求,尤其對數(shù)學(xué)運(yùn)算速度和數(shù)學(xué)運(yùn)算技巧有了更高的要求,即學(xué)生能夠有效借助數(shù)學(xué)運(yùn)算解決問題。比如因式分解,初中對因式分解的要求主要是提公因式法、公式法,而如果掌握了十字相乘法,甚至因式分解定理、試根法、多項式相除法、雙十字相乘法,在高中數(shù)學(xué)中處理相關(guān)題目,速度會更快,解決問題的方法也更靈活。例如,2020年全國新高考1卷(山東)第22題第(2)小問的解答中,由
(k2+1)+(km-k-2)-+(m-1)2+4=0
得到4k2+8km+3m2-2m-1=0,經(jīng)化簡整理可得(2k+3m+1)(2k+m-1)=0.
但如果采用以下方法則更容易因式分解。
方法一:把4k2+8km+3m2-2m-1=0看作關(guān)于k的二次多項式,再用十字相乘法因式分解:
2k? ? ? ? ? ? 3m+1
2k? ? ? ? ? ? m-1
得到(2k+3m+1)(2k+m-1)=0.
方法二:用雙十字相乘法:
2k? ? ? ? ? ?3m? ? ? ? ? ? 1
2k? ? ? ? ? ? m? ? ? ? ? ? -1
得到(2k+3m+1)(2k+m-1)=0.
總之,想要適應(yīng)高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中數(shù)學(xué)運(yùn)算的要求,除了要在高中學(xué)習(xí)過程中不斷提升數(shù)學(xué)運(yùn)算思維和能力外,還要將初中的知識和一些運(yùn)算方法做一些拓展和深度學(xué)習(xí),這是立足數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng),做好初高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有效銜接的重要一環(huán)。
四、對學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)效率有更高要求
初高中銜接的重要一環(huán)就是學(xué)習(xí)行為方式的轉(zhuǎn)變與學(xué)習(xí)效率的提高。有許多高一新生,初中數(shù)學(xué)成績并不差甚至是比較優(yōu)秀的,但進(jìn)入高中學(xué)習(xí)后,數(shù)學(xué)成績卻一落千丈,究其原因主要是不適應(yīng)高中學(xué)習(xí)節(jié)奏,學(xué)習(xí)方式?jīng)]有及時轉(zhuǎn)變,學(xué)習(xí)效率比較低等導(dǎo)致的。
對此,首先應(yīng)迅速提升學(xué)習(xí)節(jié)奏,深度學(xué)習(xí)所學(xué)內(nèi)容。初中的學(xué)習(xí)節(jié)奏慢,對知識內(nèi)容理解的深度要求比較低,因此應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題的難度也比較低。而高中則相反,相對于初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)來說,其學(xué)習(xí)節(jié)奏快很多,對知識內(nèi)容理解的深度也比較高,尤其是概念的抽象性,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題也比較靈活,難度也比較大。因此高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更加注重知識背景、知識生成的過程,即知識是什么,知識怎么用。只有重視數(shù)學(xué)知識在解決問題中的工具作用,才能更好地運(yùn)用知識解決問題。
其次,高中生要不斷提高自學(xué)能力。初中生的預(yù)習(xí),往往是看看課本,了解下一節(jié)要講什么內(nèi)容。而高中生則要有自學(xué)意識,并不斷提高自學(xué)能力。即通過靜心閱讀教材和學(xué)習(xí)資料,提高閱讀理解能力進(jìn)而提升審題能力。同時通過做一部分同步練習(xí),檢測自己對教材的理解和掌握情況,以找準(zhǔn)本節(jié)課的難點、疑惑點,如此可為課堂聽課做好充分的課前準(zhǔn)備,并提升課堂學(xué)習(xí)效率。
再次,改變糾錯方式,糾錯關(guān)鍵看的是糾錯的效率和效果。初中生往往很認(rèn)真地把錯題的原題和解析整理到錯題本上,甚至用彩筆圈圈點點,很規(guī)范,也很美觀,這是中小學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)。但經(jīng)調(diào)查卻發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生的錯題本一學(xué)期沒有翻看幾次,甚至整理的過程也有很多抄課堂筆記或者記憶的成分,這種學(xué)習(xí)方式適應(yīng)節(jié)奏慢的初中學(xué)習(xí),即糾錯的效率比較低。高中用“錯題重做”的方法,糾錯效率會更高。即一些錯題,感覺聽懂了,會了,就要在第二天或者過幾天拿出來,當(dāng)作一道新題目,從題目條件聯(lián)系相關(guān)知識重新審題,然后獨(dú)立、迅速解決這一問題,做后還需要做進(jìn)一步研究、總結(jié),以提升理解的深度,甚至舉一反三,最后過幾天再重新做一次,以真正糾正錯誤的思考習(xí)慣。如此既可提升學(xué)生對相關(guān)知識的認(rèn)識和理解程度,又可幫助學(xué)生體會知識的應(yīng)用,沉淀學(xué)習(xí)的活動經(jīng)驗。