摘 要:隨著新高考制度的改革與優(yōu)化,高中數(shù)學(xué)迎來(lái)了新的發(fā)展空間與改革路徑,學(xué)生綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)成為當(dāng)下教師教學(xué)的重點(diǎn)?;诖?,本文立足新高考背景,深入剖析高中數(shù)學(xué)改革原則,并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等層面予以深化,增強(qiáng)教學(xué)工作的針對(duì)性與指向性,以此讓學(xué)生更好地從“淺層思維”向“深度學(xué)習(xí)”邁進(jìn),促進(jìn)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的有效發(fā)展。
關(guān)鍵詞:新高考背景;高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)思維;培養(yǎng)策略
新高考背景下,教師教學(xué)目標(biāo)已由傳統(tǒng)“知識(shí)應(yīng)用”向“思維拓展”轉(zhuǎn)型,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維,能夠降低學(xué)生理解難度,使其更好地掌握、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí),并建立良好的科學(xué)探究意識(shí),提高問(wèn)題分析與解決能力。對(duì)此,本文聚焦高中數(shù)學(xué)知識(shí)特點(diǎn),思考培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的實(shí)際價(jià)值,并從以下幾個(gè)方面展開(kāi)論述,以期為教師后續(xù)教學(xué)提供有利借鑒。
一、高中數(shù)學(xué)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的價(jià)值分析
(一)降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度,促進(jìn)知識(shí)理解
數(shù)學(xué)是以因果思維為基礎(chǔ)的學(xué)科,而因果關(guān)系的摸索與明晰建立在良好的數(shù)學(xué)思維之上。尤其在高中階段,大量證明題成為學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的障礙,同時(shí)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中還需要學(xué)生理清多個(gè)信息元素之間的聯(lián)系,才能保證最終解題思路的正確性[1]。
(二)提升自主學(xué)習(xí)能力,促進(jìn)知識(shí)運(yùn)用
在高中階段,數(shù)學(xué)課程對(duì)學(xué)生的能力要求更高,需要其通過(guò)知識(shí)遷移與方法變形等方式完成解題過(guò)程,而數(shù)學(xué)思維就是從簡(jiǎn)單問(wèn)題逐步深化,進(jìn)而解決復(fù)雜問(wèn)題的學(xué)習(xí)過(guò)程。培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維,能夠增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,使其一步步有序前進(jìn),形成更完善、合理的遞推思路,在不斷積累中提高自身知識(shí)運(yùn)用能力。
(三)完善數(shù)學(xué)思維框架,促進(jìn)自主發(fā)展
當(dāng)今教育背景下,數(shù)學(xué)思維已成為廣大教師教學(xué)工作的重要內(nèi)容。相比于其他通識(shí)學(xué)科,高中數(shù)學(xué)知識(shí)抽象且邏輯性較強(qiáng),對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)習(xí)能力與學(xué)科思維要求較為嚴(yán)苛。傳統(tǒng)的教學(xué)模式注重知識(shí)的掌握,即“模板化”應(yīng)用解決問(wèn)題[2]。這種“應(yīng)試化”學(xué)習(xí)思維極易限制學(xué)生的能力發(fā)展。而培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維,使學(xué)生能夠從多個(gè)角度思考問(wèn)題,并由此完善自身的思維框架,促進(jìn)知識(shí)有效關(guān)聯(lián)與應(yīng)用,從而建立良好數(shù)學(xué)建模意識(shí)。與此同時(shí),在數(shù)學(xué)思維的引導(dǎo)下,學(xué)生能夠更好地對(duì)問(wèn)題本質(zhì)進(jìn)行分析,制定不同的解題方案,提高自主思考意識(shí)與問(wèn)題解決能力,同時(shí)推動(dòng)自身數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的個(gè)性化發(fā)展。
二、高中數(shù)學(xué)培養(yǎng)學(xué)生思維的教學(xué)原則
(一)啟發(fā)性原則
數(shù)學(xué)課堂教學(xué)不僅要注重學(xué)生知識(shí)的學(xué)習(xí),而且要注重學(xué)生思維的培養(yǎng)。對(duì)此,教師應(yīng)遵循啟發(fā)性原則,改變傳統(tǒng)“講述型”教育模式,開(kāi)發(fā)多種教育資源和服務(wù),并加強(qiáng)與課外知識(shí)的聯(lián)系,鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用自己的生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行問(wèn)題分析、問(wèn)題提煉、問(wèn)題解決,以此規(guī)范他們的學(xué)習(xí)行為。同時(shí),多種形式的交流互動(dòng),能夠有效提高學(xué)生獲取知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)的能力,并由此培養(yǎng)學(xué)生舉一反三、聞一知十的思維意識(shí)。
(二)階段性原則
階段性原則是現(xiàn)今重要的教學(xué)理念之一,也是促進(jìn)學(xué)生解題思維能力發(fā)展的重要依據(jù)。在教學(xué)過(guò)程中,教師需要記錄學(xué)生的認(rèn)知和能力水平等因素,并建立相應(yīng)的學(xué)生能力分析報(bào)告,之后拆分教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容,設(shè)計(jì)符合學(xué)生特點(diǎn)和認(rèn)知水平的應(yīng)用題目,既要尊重每個(gè)學(xué)生的個(gè)體差異,又要確保教學(xué)環(huán)節(jié)的遞進(jìn)性,以此讓教學(xué)適應(yīng)每個(gè)學(xué)生的能力發(fā)展情況,保證學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與自主性,從而促進(jìn)其數(shù)學(xué)思維的有序發(fā)展。
(三)實(shí)踐性原則
實(shí)踐性原則強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生問(wèn)題解決意識(shí)的培養(yǎng),通過(guò)具體的問(wèn)題引導(dǎo),鼓勵(lì)學(xué)生探索問(wèn)題的多種解題思路,從而促進(jìn)思維、能力的協(xié)同發(fā)展[3]。對(duì)此,在教學(xué)中,教師應(yīng)優(yōu)化問(wèn)題設(shè)計(jì),聯(lián)系其他學(xué)科知識(shí)豐富教學(xué)內(nèi)容,由此發(fā)散學(xué)生數(shù)學(xué)思維,提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。
(四)綜合性原則
綜合性原則強(qiáng)調(diào)知識(shí)的有效運(yùn)用。在實(shí)際教學(xué)中,教師既要保證知識(shí)被學(xué)生所掌握,也要做好多種類(lèi)型問(wèn)題的設(shè)計(jì),讓學(xué)生能夠正確運(yùn)用并解決現(xiàn)有問(wèn)題,達(dá)到學(xué)以致用的效果。在此過(guò)程中,教師也應(yīng)圍繞數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn),加強(qiáng)探究活動(dòng)設(shè)計(jì),鼓勵(lì)學(xué)生舉一反三,從而提高自身的數(shù)學(xué)思維與知識(shí)應(yīng)用能力。
三、新高考背景下高中數(shù)學(xué)學(xué)生數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)具體策略
(一)做好情境構(gòu)建,引出學(xué)習(xí)重點(diǎn)
情境是知識(shí)的重要載體,能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極ZAxYuOS9/5YB+mjPSIl5Gtk7Ool0noS9IPk0p6KnGvY=性,使其更好地把握學(xué)習(xí)重點(diǎn),縮短融入課堂學(xué)習(xí)的時(shí)間。因此,教師在進(jìn)行情境構(gòu)建時(shí),應(yīng)注重其與知識(shí)的關(guān)聯(lián)性,立足高中生能力認(rèn)知特點(diǎn)進(jìn)行情境的選擇與引導(dǎo),以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
例如,在學(xué)習(xí)“事件的相對(duì)獨(dú)立性”相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí),筆者為學(xué)生布置了如下任務(wù):
1.向空中拋擲一枚硬幣,落地后正面朝上的概率為多少?
該問(wèn)題較為基礎(chǔ),學(xué)生在完成回答后,筆者又進(jìn)行了問(wèn)題追加:
2.如果第一次投擲硬幣后為正面向上,那么第二次投擲后正面向上的概率為多少?
該問(wèn)題同樣簡(jiǎn)單,但由此將學(xué)生帶入了“事件的相對(duì)獨(dú)立性”探討過(guò)程中。之后,筆者借助多媒體技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演繹,為學(xué)生展示硬幣投擲5次、10次、100次,隨后讓學(xué)生思考:如果說(shuō)第一個(gè)問(wèn)題中正面向上的概率為二分之一,那么這一結(jié)果如何理解呢?如果第一次投擲為正面,是否第二次投擲必為反面呢?通過(guò)情境與問(wèn)題的引導(dǎo),能夠拉近學(xué)生與知識(shí)的距離,使其結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)思考事件間的關(guān)聯(lián),由此理解“事件的相對(duì)獨(dú)立性”,增強(qiáng)學(xué)習(xí)積極性的同時(shí)形成良好的思維模式。
(二)小組合作探究,解構(gòu)知識(shí)難點(diǎn)
合作是思維發(fā)展的重要渠道[4]。對(duì)于現(xiàn)階段高中生能力、認(rèn)知特點(diǎn)而言,運(yùn)用小組合作能夠促進(jìn)學(xué)生間的有效溝通,營(yíng)造良好學(xué)習(xí)氛圍的同時(shí)汲取他人長(zhǎng)處,進(jìn)而完善自身思維框架,促進(jìn)學(xué)習(xí)能力的有效提升。
例如,在講述“基本不等式”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí),筆者為學(xué)生出示國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)會(huì)標(biāo),隨后引導(dǎo)學(xué)生以小組的形式觀察這一圖片的構(gòu)成,學(xué)生指出:“圖片上有邊、角、三角形、正方形。”隨后,筆者讓學(xué)生探究圖片中不同圖形之間的面積有什么規(guī)律。學(xué)生結(jié)合勾股定理得出:大正方形的面積為;圖中有四個(gè)直角三角形,總面積為;從圖中可以看出大正方形的面積大于四個(gè)三角形面積之和,由此可以列出相應(yīng)的不等式。在此情況下,筆者繼續(xù)讓學(xué)生思考:如果與相等,那么整個(gè)不等式有什么變化?學(xué)生帶入相關(guān)內(nèi)容得到具體的表達(dá)式,并驗(yàn)證出結(jié)論。通過(guò)這種方式,學(xué)生在交流中分析問(wèn)題、在思考中探索解決方案,以此促進(jìn)知識(shí)獲取、知識(shí)運(yùn)用能力的提高。
(三)融合生活元素,促進(jìn)知識(shí)應(yīng)用
生活元素的融入,能夠有效提升課堂趣味性,降低學(xué)生理解難度的同時(shí),使其更好地融入課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)中,從而提高自身知識(shí)獲取、知識(shí)運(yùn)用的能力。新高考背景下,數(shù)學(xué)教師應(yīng)處理好生活與教學(xué)的關(guān)系,圍繞教學(xué)目標(biāo)及重點(diǎn),合理創(chuàng)設(shè)生活情境,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)促進(jìn)其能力、知識(shí)的躍遷與內(nèi)化。
以“三角函數(shù)”為例,教師可設(shè)計(jì)如下生活案例:
案例1:太陽(yáng)高度角的計(jì)算。
案例出示后,筆者便引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己所處的地理位置、日期和時(shí)間,結(jié)合三角函數(shù)來(lái)計(jì)算太陽(yáng)的高度角,以此幫助學(xué)生理解三角函數(shù)的概念,增強(qiáng)知識(shí)的應(yīng)用能力。
案例2:數(shù)學(xué)文化在藝術(shù)和音樂(lè)中的應(yīng)用。
筆者圍繞數(shù)學(xué)文化,為學(xué)生展示“三角函數(shù)”在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用,以激發(fā)學(xué)生的興趣。例如,筆者借助多媒體技術(shù)為學(xué)生展示黃金比例在繪畫(huà)中的運(yùn)用,以及音樂(lè)中的頻率和和聲的數(shù)學(xué)原理,并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)三角函數(shù)的最值、區(qū)間進(jìn)行調(diào)整,由此創(chuàng)作藝術(shù)作品,從而理解數(shù)學(xué)知識(shí),感受數(shù)學(xué)獨(dú)有的學(xué)科文化。
(四)分層作業(yè)設(shè)計(jì),鼓勵(lì)自我突破
由于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和理解具有個(gè)體差異和不平衡性,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)容易產(chǎn)生兩極分化:課堂上教師布置的任務(wù)如果難度系數(shù)較高或者任務(wù)較大,后進(jìn)生學(xué)習(xí)起來(lái)比較困難;如果較簡(jiǎn)單,又會(huì)影響部分優(yōu)等生。教師不可能時(shí)時(shí)依據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué),致使教師處于趨避沖突之中。為了讓學(xué)生在原有基礎(chǔ)上習(xí)得更多來(lái)達(dá)到預(yù)期教學(xué)成果,教師要根據(jù)學(xué)生掌握知識(shí)能力的程度,利用“小步子”原則,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,進(jìn)而體現(xiàn)分層作業(yè)設(shè)計(jì)的意義,激發(fā)學(xué)生發(fā)散思維,增強(qiáng)學(xué)習(xí)積極性與學(xué)習(xí)質(zhì)量。
筆者通過(guò)課堂提問(wèn)、小結(jié)測(cè)試等方式,對(duì)班級(jí)學(xué)生基本學(xué)習(xí)情況進(jìn)行調(diào)查,結(jié)合學(xué)生能力、認(rèn)知特點(diǎn),將其分成“A+、A、A-”三個(gè)層次,其中:A+類(lèi)學(xué)生為優(yōu)等生,能夠獨(dú)立完成教師布置的既定任務(wù);A類(lèi)學(xué)生為中等生,能夠熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí),但在解決一些應(yīng)用題目時(shí)需要引導(dǎo);A-類(lèi)學(xué)生為學(xué)困生,他們需要花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)掌握?;谶@種層次劃分,能夠使作業(yè)設(shè)計(jì)更具針對(duì)性。此外,筆者還定期性地結(jié)合學(xué)生的當(dāng)下實(shí)際數(shù)學(xué)能力和作業(yè)練習(xí)表現(xiàn)來(lái)對(duì)學(xué)層進(jìn)行重新劃分,以此保證不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與自信心。
以“一元二次方程、函數(shù)、不等式”內(nèi)容為例,筆者便根據(jù)之前的分層情況為學(xué)生設(shè)計(jì)難度不同的作業(yè)。例如,基礎(chǔ)作業(yè)以教材學(xué)習(xí)目標(biāo)為主,即概念、性質(zhì)的掌握與公式計(jì)算。對(duì)此,筆者設(shè)計(jì)了如下作業(yè):
【基礎(chǔ)作業(yè)】
1.有一個(gè)函數(shù),它的圖象與軸交于點(diǎn)和,與軸交于點(diǎn)。請(qǐng)確定這個(gè)函數(shù)的形狀,并嘗試?yán)L制它的圖象。
2.已知一元二次方程的兩個(gè)根的和為4,且這兩個(gè)根的積為3,嘗試構(gòu)造出滿足這些條件的一元二次方程,并確定其系數(shù)。
提升層學(xué)生的作業(yè)則要在基礎(chǔ)目標(biāo)難度的基礎(chǔ)上予以深化,并注重思維推導(dǎo)、信息篩選整理等能力的培養(yǎng)。對(duì)此,筆者設(shè)計(jì)了如下作業(yè):
【能力提升作業(yè)】
在一塊長(zhǎng)為50m、寬23m的矩形地面上,要修建同樣寬的兩條互相垂直的道路(兩條道路分別與矩形的一條邊平行),剩余部分種上草坪,使草坪的面積不小于300m2。設(shè)道路寬為,根據(jù)題意可列出的不等式為_(kāi)___。
拓展層學(xué)生的作業(yè)則以學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)為重點(diǎn),教師在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)情境、問(wèn)題的創(chuàng)設(shè),通過(guò)實(shí)際案例幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)思維的躍遷與內(nèi)化。對(duì)此,筆者設(shè)計(jì)了如下作業(yè):
【思維拓展作業(yè)】
某地每年銷(xiāo)售木材約40萬(wàn)立方米,每立方米價(jià)格為4800元。為了減少木材消耗,決定按銷(xiāo)售收入的征收木材稅,這樣每年的木材銷(xiāo)售量減少萬(wàn)立方米。為了既減少木材消耗又保證稅金收入每年不少于1800萬(wàn)元,那么的取值范圍是____。
(五)聯(lián)結(jié)其他學(xué)科,強(qiáng)化數(shù)學(xué)思維
通過(guò)將數(shù)學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科知識(shí)相結(jié)合,可以拓寬學(xué)生的視野和知識(shí)面,并在閱讀和學(xué)習(xí)過(guò)程中幫助學(xué)生構(gòu)建起完整的知識(shí)體系,著重訓(xùn)練他們?cè)谥R(shí)吸收和運(yùn)用方面的能力。同時(shí),跨學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用能夠讓學(xué)生將不同學(xué)科的核心知識(shí)點(diǎn)相互連接,著重發(fā)展學(xué)生的邏輯思維和問(wèn)題意識(shí),以便他們能更好地理解和解決閱讀中的復(fù)雜問(wèn)題。因此,在教學(xué)中,教師應(yīng)做好內(nèi)容的解構(gòu),增強(qiáng)關(guān)聯(lián)的同時(shí)促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的個(gè)性化發(fā)展。
以“圓與方程”單元中“圓與圓的位置關(guān)系”這一知識(shí)點(diǎn)為例,筆者將其與高中物理中的“萬(wàn)有引力”知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合進(jìn)行教學(xué),并設(shè)計(jì)了具體的問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考與知識(shí)運(yùn)用。例題如下:
現(xiàn)已知兩個(gè)圓的方程標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式,其中,和分別是兩個(gè)圓的圓心坐標(biāo),和分別是兩個(gè)圓的半徑。
問(wèn)題1:判斷兩個(gè)圓的位置關(guān)系。
問(wèn)題2:假設(shè)兩個(gè)圓代表兩個(gè)天體(如行星和恒星),它們之間的萬(wàn)有引力與它們的質(zhì)量成正比,與它們之間的距離的平方成反比。設(shè)兩個(gè)天體的質(zhì)量分別為和,嘗試計(jì)算兩個(gè)圓(即兩個(gè)天體)在不同位置關(guān)系下的萬(wàn)有引力。
(1)當(dāng)兩圓相交時(shí),計(jì)算交點(diǎn)處的引力。
(2)當(dāng)兩圓相切時(shí),計(jì)算切點(diǎn)處的引力。
(3)當(dāng)兩圓相離時(shí),計(jì)算圓心連線中點(diǎn)處的引力(或任意其他有意義的位置)。
學(xué)生在思考過(guò)程中,教師要依托多媒體技術(shù)進(jìn)行公式的可視化展現(xiàn),通過(guò)兩個(gè)圓的不同位置,引導(dǎo)學(xué)生觀察引力變化,從而幫助他們更好地理解、應(yīng)用所學(xué)知識(shí),并在思考過(guò)程中建立完整的思維框架,促進(jìn)其數(shù)學(xué)思維與綜合學(xué)習(xí)能力的全面發(fā)展。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,聚焦學(xué)生數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)、打造數(shù)學(xué)品質(zhì)課堂已成為廣大教師教學(xué)工作的首要目標(biāo)。作為學(xué)生發(fā)展路上的重要風(fēng)向標(biāo),教師應(yīng)處理好學(xué)科與學(xué)生發(fā)展間的內(nèi)在聯(lián)系,積極開(kāi)發(fā)多種教育資源與教育服務(wù),通過(guò)做好情境構(gòu)建、引出學(xué)習(xí)重點(diǎn),小組合作探究、解構(gòu)知識(shí)難點(diǎn),融合生活元素、促進(jìn)知識(shí)應(yīng)用,分層作業(yè)設(shè)計(jì)、鼓勵(lì)自我突破,聯(lián)結(jié)其他學(xué)科、強(qiáng)化數(shù)學(xué)思維等方式,進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn),幫助其構(gòu)建完整的知識(shí)體系,同時(shí)也要做好各教學(xué)環(huán)節(jié)后的評(píng)價(jià)反饋,幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)痛點(diǎn),以此打造高效、有趣、有活力的數(shù)學(xué)講堂。
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