核心素養(yǎng)下高中數(shù)學問題解決策略

謝效安

【摘 要】核心素養(yǎng)是指學生在學習和今后工作生活中應有的品德和能力。高中的數(shù)學教育在高中階段一直占有相當重要的地位。而高中數(shù)學教育中的問題解決教學是教學的重難點，要求學生利用自身的技能和知識，解決問題，這是培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)能力以及核心素養(yǎng)的關鍵。本文對新時期高中數(shù)學的教學現(xiàn)狀以及怎樣在核心素養(yǎng)下開展高中數(shù)學問題解決進行了探討，以供其他高中數(shù)學教師參考。

【關鍵詞】核心素養(yǎng);高中數(shù)學;問題解決

我國對教育的要求是“面向世界，面向未來，面向現(xiàn)代化”，而數(shù)學教育的特殊性使得教育效果在很大程度取決于教師的教學效果。在高中教育中，學生世界觀架構尚未完善，而一個優(yōu)秀的教師對學生進行數(shù)學教育，有助于優(yōu)化學生的思維模式，提升其核心素養(yǎng)，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識。而問題解決是數(shù)學解決問題的一種過程，教師的教學方法極大地影響了學生掌握這一學習活動的效果[1]。

一、問題解決的意義

問題解決的前提是創(chuàng)設一個情境，而情境即一個空間，利用情境教學即創(chuàng)造一個空間，引起讀者和作者直接的一種共鳴，這樣可以增強學生對知識的理解，加深其記憶[2]。然后教師引導學生進一步思考問題，發(fā)散學生的思維，讓學生就某一個知識難點進行思考，嘗試用學過的知識進行解答，最終在教師帶領下解決問題。例如，在教師講授一個定理公式時，對這個定理公式的提出背景和提出者的人生際遇進行介紹，講清楚定理公式的情境，學生就仿佛能穿越時間的長河，去往教師描繪的那個場景，感受公式定理提出者的內(nèi)心情感，從而產(chǎn)生共鳴。而具體方法就是采用多手段的教學方式，引導學生進入意境，在那個意境中進行學習。問題解決可以通過這種情境創(chuàng)設方式，刺激學生的學習自主性和積極性，提升他們的認知能力，從而提高教學質(zhì)量。

二、核心素養(yǎng)下怎樣開展問題解決教學

（一）善于提問，促進交流，開展問題教學

高中數(shù)學與語文的不同在于數(shù)學始終是一個問題帶來另一個問題，從問題的提出到問題的解決再到另一個問題的提出，這是數(shù)學的發(fā)展脈絡，也是教學理念[2]。在高中數(shù)學教學中，教師要善于利用問題情境教學。例如，在集合的教學中，為了介紹集合的概念，可以用生活中容易理解的概念舉例，如“我”“我們一家人”，“我”就是“我們一家人”的一個子集。這樣來介紹概念比用書面語言介紹會好很多，這樣的教育方式就符合高中生的天性，有利于打造趣味課堂。這類集合知識的掌握在高中數(shù)學教育既是教學重點，也可以為以后的教學打下基礎，一舉兩得。又如，在排列組合的教學中，可以舉出生活實例，如一家超市舉辦抽獎活動，有100名群眾參加，獲獎的人數(shù)為10人，提問學生計算一共可以有多少種排列組合的方式。

（二）結合多媒體，創(chuàng)設生活情境

教師要不斷豐富自身技能，應采用靈活的教育手段，可以在教學時，制作一些PPT，或者用播放視頻的方式來作為輔助教學手段[2]。例如，在教授立體圖形時，教師可以通過多媒體制作教學用的圖形，再投放出來，通過旋轉和放大縮小等方式讓學生看清楚何為立體圖形。實踐證明，這比手繪的效果更好。再如，在教授集合知識時，在高中生掌握集合子集等概念后，就可以通過電腦制作子集母集的習題來加深學生對子母集概念的理解，采用的習題應做到趣味化，可以制作一個班學生的名字和該班班級（如高一5班），顯然一個班的單個學生就是一個個子集，而一個班級就是一個母集，相當多的高中生在收看后即使有部分不懂，也會在心底留下印象[3]。此時，教師就可以再用書本的知識講解什么是子母集，對應他們看到的內(nèi)容，讓他們把看到的內(nèi)容描繪出來，對子集和母集進行劃分，讓他們想想這些內(nèi)容與最近學的哪些知識有關，學生會很容易想到子母集，接著教師就可以深入講解子母集，讓學生融入教學情境中去，從而提升教學的效率和質(zhì)量[4]。

以某道真題為例，教師可以先鼓勵學生在網(wǎng)絡上了解“研發(fā)供航行中船只使用的風力能源來降低柴油消耗和燃料對環(huán)境的影響”的問題，并適當提供與之有關的數(shù)據(jù)。在此基礎上向學生提出具體問題“要節(jié)省多少年的柴油費，才能與裝設風箏帆的成本相抵消”，引導學生將數(shù)學知識同數(shù)學應用聯(lián)系起來，在生動的情境中深入探索燃料消費以及節(jié)省成本的問題。在該問題情境中，教師能在學生解決問題的過程中實現(xiàn)對其數(shù)學運算能力的考查。與此同時，若想實現(xiàn)學生數(shù)學能力的提升，不僅要注重對現(xiàn)實情境的創(chuàng)設，還要向其提供純數(shù)學情境，如具有內(nèi)在聯(lián)系、層層遞進、逐漸深化的數(shù)學問題組成的探究活動、探究活動中產(chǎn)生的新問題以及在數(shù)學史基礎上所產(chǎn)生的問題。該類純數(shù)學情境同樣能幫助學生解決數(shù)學問題。總而言之，若想提升學生的數(shù)學能力以及核心素養(yǎng)，勢必要采用問題解決的方式，而創(chuàng)設情境是優(yōu)化問題解決的重要手段。所以，教師在引導學生解決數(shù)學問題之前，務必強化對問題情境的優(yōu)化設計。

（三）利用線上線下教學的聯(lián)動進行問題擴展

在高中教學中，線上教學具有重要的應用意義，運用互聯(lián)網(wǎng)，在放學后，教師通過網(wǎng)上教學講解一道例題，再根據(jù)例題讓學生思考怎樣去做，讓學生自行摸索教學的思路，這樣可以有效提升問題解決的教學效果[5]。例如，在教學高中函數(shù)單調(diào)性的有關內(nèi)容時，教師可以讓學生在課后閑暇時間先進行小組自由討論。這既可以增強學生的學習趣味性，又可以在第一時間讓學生就學習內(nèi)容進行探討，從而解決一些基礎問題。然后，教師可以在網(wǎng)上再深入教學，給有著更高追求的學生講解難題，實現(xiàn)互補。

（四）將知識轉變成問題

對于高中階段的數(shù)學教學來說，問題解決指的是引導學生把數(shù)學知識同生活聯(lián)系起來的，并進行動腦思考以及解決的過程。近年來，在數(shù)學核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求下，解決數(shù)學問題既能實現(xiàn)學生數(shù)學核心素養(yǎng)的提升，同時還賦予了問題解決更加豐富、更加深刻的內(nèi)涵。由此看來，教師在針對某一數(shù)學問題進行教學時，不僅應將解決問題作為唯一目的，還要重視問題分析的過程以及解決的過程，以此實現(xiàn)對學生模型思想、推理能力、運算能力、數(shù)據(jù)分析觀念以及空間觀念的培養(yǎng)。同時還要讓學生在解決問題的過程中逐漸形成應用意識以及創(chuàng)新意識，鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并解決問題。此舉有助于利用學生已形成的知識體系，實現(xiàn)對學生問題意識的強化，幫助學生更加高效地理解和掌握相關數(shù)學知識，以免出現(xiàn)在傳統(tǒng)教育模式下的死讀書、讀死書現(xiàn)象[6]。

例如，在進行《平面與直線的關系》一課的教學時，教師便應充分考慮到學生對新問題的接受能力，并針對其中所涉及的部分新概念采取相應的處理措施。若是仍然沿用傳統(tǒng)“灌輸式”的教學模式，將這些概念與知識一味灌入學生的腦子里，則很難幫助學生理解概念與知識的真正含義，他們只是在壓力下機械化地死記硬背了概念，難以實現(xiàn)對學生數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。基于此，教師便可以針對該課程的教學內(nèi)容，向學生提出幾個問題作為課堂導入。如詳細分析下面的表達，哪幾個是正確的，哪幾個是錯誤的？其一，在某個平面內(nèi)，一條直線同另一平面中的任意直線垂直。其二，在某一平面內(nèi)，一條直線同另一平面垂直。其三，在某一平面內(nèi)，一條直線與另一平面中的很多直線垂直。其四，在某一平面內(nèi)，與任意一點相交的垂線與另一平面也保持垂直。教師應讓學生根據(jù)以上集中表述，在腦海中畫出相應的思維導圖，并明確好上述所體現(xiàn)出的位置關系，然后分析出正確的結論。此舉可以幫助學生提高自主學習意識以及自主探究能力，對其數(shù)學核心素養(yǎng)的提升有著積極的促進作用。

三、結語

問題解決的方式適合教育改革的要求，但其應用尚在起步階段。高中生掌握問題解決，可以提高自身的學習質(zhì)量和水平，提升積極性。在未來的高中數(shù)學教學中，應不斷完善其在數(shù)學教學中的教學方法和使用形式。

參考文獻：

[1]劉溯.淺談高中數(shù)學教學的審美導向——核心素養(yǎng)及其培育的視角下[J].數(shù)學教學通訊，2020（9）.

[2]魏彥科.在高中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的策略[J].學周刊，2020（8）.

[3]楊柳.核心素養(yǎng)背景下高中數(shù)學教學策略研究[J].科技風，2020（10）.

[4]趙莉.提高高中數(shù)學核心素養(yǎng)的教學策略研究[J].中學數(shù)學，2020（7）.

[5]黃召國.基于核心素養(yǎng)下的小學數(shù)學“問題解決”教學策略[J].科學咨詢（教育科研），2017（12）.

[6]陳海珍.核心素養(yǎng)背景下的高中數(shù)學問題策略研究[J].基礎教育論壇，2019（33）.