廣東省深圳市龍城高級中學 吳國梁
隨著教學改革的深入,高中數學核心素養的培養已經成為教師教學的基本任務。但是,教學培養效果并不明顯,許多學生對于數學的學習還處在表面階段,并沒有深入了解“數學是什么”的問題,來實現數學能力的轉化和應用。因此,學生在數學學習中出現了缺乏自主性、數學解題正確率低、數學成績不穩定等問題。面對這一問題,教師需要改變教學方法,提高自身素質,深化對高中數學核心素養的培養,從而讓學生真正掌握數學知識,升華數學思維,促進數學能力的可持續發展,進而能運用其解決未來生活和工作中的問題,使學生終生獲益。
類比法是高中數學階段幫助學生形成數學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,總結其規律,從而抽象出某一數學概念。簡單來說,類比分析就是數學從具體走向抽象的一種思維方法。因而在實際教學中,教師可以在課堂教學中滲透類比法,培養學生的類比分析能力,能借助類比來解讀數學概念,同時培養學生使用類比法的習慣,使類比思想貫穿學生整個高中數學學習始末,同時逐漸培養了學生的數學抽象素養。
例如:在教學完“等比數列”后,為了讓學生對等差、等比有一個比較本質的認識,同時培養學生的類比推理思維,我設計了一個問題:在等差數列{an}中,若a7=1,則有a1+a2+a3+…+an=a1+a2+…a19-n(n<19,n∈N)成立,那么,在等比數列{bn}中,若b9=1,則有什么等式成立?首先,讓學生觀察本題,分析題干所涉及的數學知識點;之后,引導學生運用類比推理的方法,由等差數列與等比數列的一般性質的類比,即:等差數列{an}中,若m,n,p,q∈N*,且 m+n=p+q, 則 am+an=ap+aq; 等 比 數 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,從而得出本題結論b1b2…bn=b1b2…b17-n。由此可見,在教學中貫穿類比分析的思想方法,在類比中抽象概括出數學的性質,從而提高學生的推理、概括能力,久而久之,培養學生的數學抽象素養。
數學核心素養之一是數學建模,數學建模是一種數學語言,是溝通現實世界與數學世界的紐帶,通過建立模型可以將實際問題歸結為數學問題,同樣,借助模型也可以讓數學回歸現實生活。因此,在實際教學中,我們需要提高學生的數學模型建立能力,學會利用模型研究數學規律和性質。那么,如何提高學生的建模能力呢?從我多年的執教經驗出發,教師應該做好典型例題引導工作,通過案例分析建模過程,讓學生形成建模意識,掌握建模的方法和步驟,在例題中提高建模能力,培養建模的想象力和洞察力。
例如:在教學“三角函數模型的簡單應用”時,為了讓學生掌握三角函數建模的基本步驟,培養學生的數學應用意識。首先,我出了一個典型例題:在△ABC中,三個內角A,B,C的對邊分別為a,b,c,其中c=2,且設圓O經過A,B,C三點,點P位于劣弧AC上,∠PAB為θ,用θ的三角函數表示△PAC的面積,并求△PAC面積的最大值。之后,引導學生思考兩個問題:1.本題給出模型了嗎?2.模型函數是什么?培養學生的函數建模意識。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的面積將在一個區間之內變化,從而將面積的最大值問題歸結到函數周期變化上,再根據所給數據畫出本函數的散點圖,根據散點圖得知本題函數類型,進而得出答案。由此可見,通過典型例題分析,可以讓學生清楚了解建模思路,幫助學生解決實際問題,從而提高學生的數學建模意識,在潛移默化中培養學生核心素養。
高中數學學習的最終目的并不是考入大學,而是培養學生的數學思維,提高學生的綜合能力,能夠借助數學知識解決現實問題。隨著信息技術的發展,數據分析在現實生活中所占地位越來越高,因而,在高中數學階段,教師必須跟上時代的步伐,將大數據和教學內容相結合,著力培養學生的數據分析意識,提高學生利用數據解決問題的能力,這不僅有利于培養學生的核心素養,更有助于學生回歸生活解決問題。
例如:在教學“統計”時,為了深化統計,讓學生理解統計背后的意義,首先,我設計了一個問題情境:如何調查本市農村地區今年的小麥產量?學生思考之后,回答:利用抽樣調查的方式。之后我又問:如何獲取數據,并確保數據的準確性?借助這個問題引出大數據,從而將大數據和教學相結合。然后,同學利用大數據調查了本市每個地區的小麥產量,并且利用大數據分析了影響產量的因素:氣候、土質、田間管理水平等,從而將一個簡單的統計深化成一份數據報表,幫助農民解決實際問題。由此可見,借助大數據,不僅可以培養學生的數據分析意識,還可以幫助學生精確分析數據,掌握數據背后事物之間的關系,從而提高實際問題的解決能力。
總之,數學核心素養的培養是一場“持久戰”,體現在每一堂數學課上,因而,教師需要努力提高自身素質,精心設計課堂教學,在一天一天的教學中培養學生的數學核心素養。