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高中數(shù)學(xué)教學(xué)中核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略研究

2024-11-01 00:00:00梁正洪
高考·上 2024年11期

摘 要:在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)是當(dāng)前教育改革的重要目標(biāo)。核心素養(yǎng)包括數(shù)學(xué)思維能力、問題解決能力以及自主學(xué)習(xí)能力等。本文通過分析高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的特征,探討有效的教學(xué)策略,并指出當(dāng)前在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)過程中存在的主要問題,如教師教學(xué)理念陳舊、對(duì)核心素養(yǎng)認(rèn)識(shí)不到位、缺少學(xué)生自我探究的環(huán)節(jié)以及數(shù)學(xué)拓展探究活動(dòng)力度不足等,提出了針對(duì)性實(shí)踐策略,包括組織專題學(xué)習(xí)活動(dòng)、設(shè)計(jì)探究問題、開展數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)和跨學(xué)科合作項(xiàng)目,以期全面提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),促進(jìn)其全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);教學(xué)策略;數(shù)學(xué)思維

在當(dāng)今快速發(fā)展的社會(huì)背景下,教育的目標(biāo)不再限于知識(shí)的傳授,更核心的是培育學(xué)生的綜合素養(yǎng),使他們具備適應(yīng)并引領(lǐng)未來社會(huì)發(fā)展的能力。數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,在促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展中,其核心素養(yǎng)的培養(yǎng)占據(jù)舉足輕重的地位。數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)不僅包括數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握,還涉及數(shù)學(xué)思維能力、問題解決能力、自主學(xué)習(xí)能力等多方面的綜合素質(zhì)。然而,當(dāng)前的高中數(shù)學(xué)教學(xué)中依然存在著諸多制約學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的因素,如教學(xué)理念陳舊、對(duì)核心素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)不足以及缺乏系統(tǒng)的培養(yǎng)策略等。因此,探索如何在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中有效地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),成為亟待解決的重要課題。這不僅關(guān)系到學(xué)生個(gè)體的成長(zhǎng)和發(fā)展,更是提升我國教育水平和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。

一、高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的特征以及教學(xué)要點(diǎn)

(一)特征

1.數(shù)學(xué)思維能力

數(shù)學(xué)思維能力是指學(xué)生能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)的邏輯思維方法,分析和解決實(shí)際問題的能力。這包括對(duì)數(shù)學(xué)概念的深刻理解、推理和證明的能力,以及抽象思維和邏輯推理的能力。通過訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,可以幫助他們形成系統(tǒng)的數(shù)學(xué)知識(shí)體系,提高他們解決復(fù)雜問題的能力,并增強(qiáng)他們的創(chuàng)新意識(shí)[1]。

2.問題解決能力

問題解決能力是指學(xué)生在面對(duì)數(shù)學(xué)問題時(shí),能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能,靈活地提出和實(shí)施解決方案的能力。這不僅包括計(jì)算和操作能力,還包括分析問題、設(shè)計(jì)方案、執(zhí)行計(jì)劃和評(píng)估結(jié)果的全過程。培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力,可以提升他們應(yīng)對(duì)未知問題的信心和能力,從而為其今后的學(xué)習(xí)和生活打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.自主學(xué)習(xí)能力

自主學(xué)習(xí)能力是指學(xué)生能夠自主規(guī)劃、管理和評(píng)估自己學(xué)習(xí)過程的能力。這包括設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)、制訂學(xué)習(xí)計(jì)劃、自我監(jiān)控和反思、調(diào)整學(xué)習(xí)策略等方面。培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,不僅能提高他們的學(xué)習(xí)效率和效果,還能促進(jìn)他們形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力,使其在不斷變化的社會(huì)中保持競(jìng)爭(zhēng)力。

(二)教學(xué)要點(diǎn)

1.找準(zhǔn)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)點(diǎn)

教師應(yīng)深入理解數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵,結(jié)合教材內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際情況,明確各章節(jié)和知識(shí)點(diǎn)中潛在的核心素養(yǎng)培養(yǎng)點(diǎn)。教學(xué)過程中,教師需有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思維方法解決實(shí)際問題,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。例如,在講解函數(shù)概念時(shí),可通過實(shí)際問題情境,激發(fā)學(xué)生的思維和探索欲望,使其在解決問題的過程中,逐步提升核心素養(yǎng)。這種有針對(duì)性的教學(xué)設(shè)計(jì),有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),全面發(fā)展其數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

2.設(shè)計(jì)多樣化的教學(xué)活動(dòng)

教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生特點(diǎn),靈活運(yùn)用探究式學(xué)習(xí)、小組合作、項(xiàng)目學(xué)習(xí)等多種教學(xué)模式,通過設(shè)置富有挑戰(zhàn)性的問題情境,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度思考和探究。例如:在幾何教學(xué)中,可以讓學(xué)生通過實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證幾何定理;在統(tǒng)計(jì)與概率教學(xué)中,可以組織學(xué)生開展數(shù)據(jù)調(diào)查和分析,體驗(yàn)數(shù)學(xué)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。這些多樣化的教學(xué)活動(dòng),不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能培養(yǎng)其數(shù)學(xué)思維、問題解決和自主學(xué)習(xí)能力[2]。

3.完善教學(xué)評(píng)價(jià)體系

評(píng)價(jià)體系應(yīng)注重全面性和多元化,既關(guān)注學(xué)生的知識(shí)掌握情況,也重視其數(shù)學(xué)思維能力、問題解決能力和自主學(xué)習(xí)能力的提升。教師應(yīng)靈活運(yùn)用多樣化的評(píng)價(jià)方式,將形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相融合,同時(shí)借助課堂觀察、深入分析作業(yè)、組織小組討論以及項(xiàng)目展示等多種策略,全方位、多角度地評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展與成果。同時(shí),應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和同伴互評(píng),培養(yǎng)其反思能力和合作精神。通過科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系,教師可以及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,調(diào)整教學(xué)策略,幫助學(xué)生不斷進(jìn)步,全面提升其數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)[3]。

二、當(dāng)下學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)過程中存在的問題

(一)教師的教學(xué)理念陳舊

部分教師仍然沿用傳統(tǒng)的教學(xué)理念,過分注重知識(shí)灌輸和考試成績(jī),忽視了對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。這種教學(xué)方式以教師為中心,強(qiáng)調(diào)記憶和模仿,缺乏對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力的引導(dǎo)。學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中只能機(jī)械地完成任務(wù),難以形成深刻的數(shù)學(xué)理解和思維能力。此外,這種單一的教學(xué)方式使課堂缺乏活力,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性受到抑制。要改變這種狀況,教師必須更新教育觀念,重視學(xué)生的全面發(fā)展,采用多樣化的教學(xué)方法,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升。

(二)教師對(duì)核心素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)不到位

許多教師對(duì)核心素養(yǎng)的概念和內(nèi)涵認(rèn)識(shí)不足,導(dǎo)致在教學(xué)實(shí)踐中無法有效地滲透和落實(shí)。部分教師僅將核心素養(yǎng)視為教學(xué)目標(biāo)的附加內(nèi)容,未能真正理解其對(duì)學(xué)生長(zhǎng)期發(fā)展的重要性。這種認(rèn)識(shí)上的不足,使得教師在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施中缺乏針對(duì)性,無法有機(jī)地將核心素養(yǎng)培養(yǎng)融入日常教學(xué)活動(dòng)中。此外,教師在評(píng)價(jià)學(xué)生時(shí),往往更關(guān)注學(xué)生的知識(shí)掌握情況和考試成績(jī),而忽略學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展[4]。

(三)缺少學(xué)生自我探究的環(huán)節(jié)

在當(dāng)前的數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生自我探究的環(huán)節(jié)往往被忽視。當(dāng)前,眾多課堂仍舊以教師講解為主導(dǎo),學(xué)生往往處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài),缺乏自主探索與實(shí)踐的機(jī)會(huì)。這種教學(xué)方式不僅限制了學(xué)生的創(chuàng)造力和自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展,也削弱了其對(duì)數(shù)學(xué)的興趣和積極性。缺少自我探究環(huán)節(jié)的教學(xué),往往導(dǎo)致學(xué)生在面對(duì)復(fù)雜問題時(shí),缺乏獨(dú)立思考和解決問題的能力。

(四)數(shù)學(xué)拓展探究活動(dòng)開展力度不足

數(shù)學(xué)拓展探究活動(dòng)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用還不夠廣泛和深入。許多學(xué)校由于資源限制、課程壓力等原因,未能充分開展這類活動(dòng),導(dǎo)致學(xué)生缺乏通過實(shí)際應(yīng)用和實(shí)踐來深化理解和拓展知識(shí)的機(jī)會(huì)。拓展探究活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要途徑,它能激發(fā)學(xué)生的興趣,培養(yǎng)其實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。缺乏這類活動(dòng)的教學(xué),容易使學(xué)生的學(xué)習(xí)局限于書本知識(shí),難以形成綜合運(yùn)用能力。

三、高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的實(shí)踐策略

(一)信息化教學(xué),提供良好的數(shù)學(xué)建模空間

信息化教學(xué)通過現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用,為學(xué)生提供了良好的數(shù)學(xué)建模空間。利用信息技術(shù),教師可以構(gòu)建動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,展示數(shù)學(xué)概念的變化過程和內(nèi)在聯(lián)系,幫助學(xué)生形成直觀的數(shù)學(xué)思維。同時(shí),信息化教學(xué)還可以提供豐富的學(xué)習(xí)資源和交互平臺(tái),促進(jìn)學(xué)生自主探究和合作學(xué)習(xí),增強(qiáng)其數(shù)學(xué)問題解決能力和創(chuàng)新能力[5]。

以高中數(shù)學(xué)“數(shù)列”課程為例。許多教師在講解數(shù)列求證時(shí),往往僅側(cè)重簡(jiǎn)單的數(shù)列推導(dǎo)方式和數(shù)學(xué)計(jì)算邏輯,學(xué)生在此過程中主要學(xué)習(xí)的是基礎(chǔ)性的解題方法,諸如基礎(chǔ)公式法、遞推公式法、累加法、累乘法、構(gòu)造法等,或是運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法探究一般復(fù)雜性的數(shù)列問題。這些方法背后蘊(yùn)含的深層數(shù)學(xué)邏輯卻往往未被充分揭示給學(xué)生。為此,數(shù)學(xué)教師可以借助信息系統(tǒng)構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,深入剖析并向?qū)W生講解每一種數(shù)列解題方法背后的數(shù)學(xué)邏輯。例如,教師可采用數(shù)形結(jié)合的教學(xué)模式,利用仿真虛擬系統(tǒng)直觀展現(xiàn)數(shù)列知識(shí)中的數(shù)學(xué)幾何概念。如在講解等差數(shù)列時(shí),教師可引導(dǎo)學(xué)生將等差數(shù)列想象成一個(gè)逐級(jí)上升的樓梯,其中每級(jí)臺(tái)階的高度代表公差,從第一級(jí)到第級(jí)所走過的臺(tái)階數(shù)即為。之后教師可借助仿真系統(tǒng)展示一條代表公差的垂直線段,然后將其復(fù)制()次并依次排列,形成一條上升的斜線。這條斜線的長(zhǎng)度可表示為,從而直觀地演示公式的推導(dǎo)過程。

(二)精心開展模塊化教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力

模塊化教學(xué)通過將課程內(nèi)容劃分為若干模塊,使教學(xué)內(nèi)容更加系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化。這種教學(xué)方式有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐步建立完整的知識(shí)體系,避免碎片化的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)。大單元授課強(qiáng)調(diào)知識(shí)的整體性和連貫性,教師通過整合相關(guān)內(nèi)容,設(shè)計(jì)連續(xù)性學(xué)習(xí)任務(wù),幫助學(xué)生在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)深入理解和掌握某一知識(shí)領(lǐng)域。模塊化教學(xué)不僅能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,還能培養(yǎng)其邏輯思維能力和系統(tǒng)性思維。

例如,在函數(shù)課程教學(xué)中,教師可以將函數(shù)作為一個(gè)大單元進(jìn)行模塊化教學(xué)。首先,教師應(yīng)讓學(xué)生全面了解函數(shù)的基本概念和分類,如一次函數(shù)、二次函數(shù)和指數(shù)函數(shù),并對(duì)其基本性質(zhì)進(jìn)行整體學(xué)習(xí)。在這個(gè)過程中,教師可以通過引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)函數(shù)的定義域、值域、單調(diào)性和極值等關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn),使學(xué)生對(duì)函數(shù)的基本框架有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。接著,教師可以深入講解函數(shù)的圖象和性質(zhì)的求證方法,如圖象法、解析法等,讓學(xué)生理解并掌握這些方法的應(yīng)用場(chǎng)景和解題思路。如在教學(xué)中,教師可以通過一個(gè)實(shí)際問題情境來探索函數(shù)的應(yīng)用:分析某商品的成本和銷售量之間的關(guān)系,讓學(xué)生利用函數(shù)的知識(shí)進(jìn)行建模和分析。教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)仿真實(shí)驗(yàn),通過計(jì)算機(jī)模擬銷售過程,直觀地展示不同函數(shù)模型在實(shí)際問題中的應(yīng)用。學(xué)生通過繪制函數(shù)圖象,分析其單調(diào)性和極值,找到最優(yōu)的銷售策略。最后,教師可以將函數(shù)知識(shí)與其他數(shù)學(xué)知識(shí)模塊進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,如將函數(shù)與方程、不等式結(jié)合,進(jìn)行綜合性的數(shù)學(xué)建模訓(xùn)練,讓學(xué)生在大單元學(xué)習(xí)中全面提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)和問題解決能力。

(三)設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)建?;顒?dòng),深化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

強(qiáng)化數(shù)學(xué)實(shí)踐是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的關(guān)鍵。通過實(shí)際問題的探討和解決,學(xué)生能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)學(xué)概念與具體情境相結(jié)合,提高解決實(shí)際問題的能力。數(shù)學(xué)建模作為一種重要的數(shù)學(xué)實(shí)踐形式,可以幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值,培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和分析能力。在教學(xué)中,教師應(yīng)有意識(shí)地設(shè)計(jì)和組織各種數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng),提供豐富的實(shí)踐機(jī)會(huì),引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)情境中應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行建模和分析,從而增強(qiáng)其數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和綜合素養(yǎng)。

例如,在講解三角函數(shù)的過程中,教師可以巧妙地設(shè)計(jì)跨學(xué)科研學(xué)互動(dòng)項(xiàng)目,引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)與物理的雙重視角出發(fā),深入探索三角函數(shù)的實(shí)踐應(yīng)用。首先,教師可以構(gòu)建一個(gè)貼近生活的問題情境,如研究建筑物陰影長(zhǎng)度的變化規(guī)律,以此激發(fā)學(xué)生的探究興趣,并促使他們?cè)谘芯刻剿鳝h(huán)節(jié)進(jìn)行深度思考。在這一環(huán)節(jié)中,數(shù)學(xué)教師可以與地理教師緊密合作,共同引入太陽高度角的概念,引導(dǎo)學(xué)生觀察并對(duì)比不同時(shí)間段建筑物陰影長(zhǎng)度的變化,進(jìn)而鼓勵(lì)他們嘗試分析并揭示三角函數(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的具體應(yīng)用。學(xué)生可以使用三角440d9a8cb7e3afb289add2c16c5f270a函數(shù)來描述太陽高度角的變化,通過實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù),建立三角函數(shù)模型。例如:在一天中不同時(shí)間段測(cè)量建筑物的陰影長(zhǎng)度,并根據(jù)已知高度和測(cè)量數(shù)據(jù),利用三角函數(shù)關(guān)系式(其中表示陰影長(zhǎng)度,表示建筑物高度),計(jì)算出太陽高度角。學(xué)生可以將這些數(shù)據(jù)繪制成圖表,分析太陽高度角的周期性變化,理解三角函數(shù)的周期、相位、振幅等概念在實(shí)際中的體現(xiàn)。

(四)依托大數(shù)據(jù)開展分層教學(xué)

依托大數(shù)據(jù)開展分層教學(xué)是提高教學(xué)效率和效果的重要策略。通過大數(shù)據(jù)分析,教師可以全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、知識(shí)掌握程度以及思維特點(diǎn),從而有針對(duì)性地進(jìn)行分層教學(xué)。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用不僅能夠精準(zhǔn)識(shí)別學(xué)生的學(xué)習(xí)短板,還能優(yōu)化教學(xué)資源配置,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。教師應(yīng)利用大數(shù)據(jù)分析結(jié)果,科學(xué)設(shè)計(jì)分層教學(xué)方案,確保每個(gè)學(xué)生都能得到適合其發(fā)展的教育支持。

比如,在講解二次函數(shù)時(shí),可以通過大數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)哪些學(xué)生在理解函數(shù)圖象與解析式之間的關(guān)系上存在困難。教師可以為這些學(xué)生設(shè)計(jì)專門的教學(xué)活動(dòng),如利用動(dòng)態(tài)幾何軟件,讓學(xué)生通過拖動(dòng)參數(shù)變化觀察二次函數(shù)圖象的形狀變化,從而直觀理解頂點(diǎn)、對(duì)稱軸和開口方向等性質(zhì)。在具體操作中,教師可以布置一個(gè)任務(wù),讓學(xué)生使用幾何畫板或其他數(shù)學(xué)軟件,繪制不同形式的二次函數(shù)圖象。通過調(diào)整函數(shù)參數(shù),學(xué)生可以觀察圖象變化,理解函數(shù)解析式與圖象特征之間的關(guān)系。如教師可以要求學(xué)生探究參數(shù)、、,對(duì)函數(shù)圖象的影響,記錄并分析這些變化。通過這種互動(dòng)式的學(xué)習(xí)活動(dòng),學(xué)生不僅能加強(qiáng)對(duì)數(shù)形結(jié)合的理解,還能提高數(shù)學(xué)建模能力。

結(jié)束語

高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是學(xué)生全面發(fā)展的重要環(huán)節(jié),既需要教師更新教育觀念,注重學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力、問題解決能力和自主學(xué)習(xí)能力的提升,也需要在教學(xué)過程中引入多樣化的教學(xué)策略和方法。通過信息化教學(xué)、模塊化教學(xué)、數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)和大數(shù)據(jù)支持的分層教學(xué),教師能夠?yàn)閷W(xué)生提供更豐富的學(xué)習(xí)資源和實(shí)踐機(jī)會(huì),幫助他們?cè)趯?shí)際情境中應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí),深化對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和綜合素養(yǎng)。只有不斷地探索和創(chuàng)新,才能真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面提升,適應(yīng)未來社會(huì)的發(fā)展需求。

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