魏瑋
在講授概念和知識應用時,教師可以將學生帶入實際問題情境中,在問題探究過程中引入數學概念、解決方法和數學思想。這樣的教學方法能很好地培養學生的數學抽象能力、邏輯推理能力、數學建模能力等,使學生形成良好的數學核心素養。
下面我結合具體的教學案例,談一談如何從實際問題出發,尋找數學的本真。
案例1:人教版高中數學必修1第一章《集合的含義與表示》
“集合”是高中第一個數學概念,是現代數學的基本語言。課本上集合的定義為:“一般地,我們把研究對象統稱為元素,把一些元素組成的總體叫作集合。”要理解集合的概念,就首先要明確元素的特性。結合之后要學的韋恩圖,在教學過程中可以用實際生活的例子,如竹筐里的全部小雞,從中抽象出集合中元素的特性。
小雞在不在竹筐里是非常明確的,也就是說,元素有“確定性”。竹筐里的每一只小雞都是互不相同的,也就是說,元素有“互異性”。竹筐里的小雞在里面跑來跑去,順序換來換去,但依舊是這一筐小雞,也就是說,元素有“無序性”。
案例2:人教版高中數學必修5第一章《解三角形》
在學習了正弦定理和余弦定理之后,教師可以組織學生上一堂綜合實踐課,要求學生用尺子和量角器尋找合理的測量方法,建立數學模型測量教學樓3樓到5樓的高度。
比如,學生可以測得眼睛到地面的高度a和所站位置與教學樓的距離b,用量角器測得眼睛仰視教學樓3樓樓頂時的仰角和仰視5樓樓頂時的仰角。然后建立數學模型,用所得數據和解三角形的相關知識計算樓層間高度。
案例3:從時事熱點出發,分析新冠肺炎疫情數據
學生可以從網上獲取相關數據,分析新冠肺炎疫情的累計確診人數變化。如建立函數模型擬合數據,分析中國和其他國家累計確診人數的增長趨勢,預估未來幾天的數據變化情況;也可以通過分析大數據,用獨立性檢驗來判斷“年齡偏小的患者更易治愈”這一說法是否合理;還可以讓學生自己提出觀點,分析數據,驗證其觀點的合理性。
對大數據進行分析,學生可以體會到用數學思維看世界的奇妙,體會到必然性與偶然性的聯系。如概率學可以描述事件發生可能性的大小,在變化中找到規律;統計學可以對數據進行量化分析,推斷變量間的相關性,預測事物發展趨勢。
數學核心素養在學生自主發展中具有不可替代的作用,更是高中數學課堂教學中不可忽視的關鍵所在。在教學過程中,教師要從實際問題出發,在探究問題和解決問題的過程中,培養學生的數學核心素養。
(責編 侯心雨)