陳仁華
【內容摘要】作為我國基礎教育改革的風向標,核心素養的提出明確回答了我國今后教育“培養什么樣的人”這一問題,但是對于如何培養還需要廣大教育工作中通過教學實踐來解決。開展深度教學,培養學生數學興趣,創新課堂教學模式,引導學生構建自主學習意識,加強探究性實踐,滲透數學文化,無疑是核心素養培養的有效路徑。
【關鍵詞】高中數學? 核心素養? 培養
作為學生終身發展及適應社會需要所必備的品質與能力,數學核心素養在數學應用過程中不斷完善和發展,是基于教師的科學引導,在實踐中長期形成的。高中數學抽象性更加明顯,其教學主要以學科知識為媒介,學生數學思維成為主要培養對象,是一種綜合性較強的教學活動。而數學核心素養則是最關鍵、最核心的能力,并非孤立存在,而是與數學教學活動融為一體的。因此,應當以數學知識為媒介,以數學方法為利劍,突破教學重難點;以數學文化為助推劑,推動數學知識內化為學生認知,驅動學生高效學習。
一、數學核心素養概念解析
數學學科核心素養集中體現出了數學課程的教學目標,是學生在學習和成長過程中應當具備的關鍵能力、思維品質、情感態度以及價值觀念。而數學核心素養的培養必須要立足于以“數學知識”為載體的教學活動,因此需要思考核心素養的培養如何與數學教學融為一體,讓學生不僅能掌握課本知識,同時又能培養核心素養所要求的相關品質與技能。簡而言之,數學核心素養就是引導學生用數學思維看待問題,培養學生分析問題和解決問題的能力①。根據《高中新課程標準》相關表述可知,高中數學學科核心素養主要涉及六方面:數學抽象、邏輯推理、數學建模、直觀想象、數學運算以及數據分析。雖說教無定法,但基于核心素養培養的高中數學教學應秉承以生為本的教育理念,充分把握住數學知識的本質,創設適宜的教學情境,引導學生思考探究,在理解數學知識的同時,感受數學文化的魅力,不斷豐富思維經驗,推動學生核心素養的形成。
二、高中數學教學中學生核心素養的培養策略
1.豐富知識發生過程,培養數學學習興趣
無論教學如何改革,都無法改變知識作為學科學習基礎的地位,若脫離知識,那么教學就猶如無水之源。因此,教師在傳授知識時,需要對知識的形成進行深入探索,激發學生探究欲,促使過程性思維的形成,從而對數學知識產生濃厚興趣。其實,核心素養就蘊含著數學知識之中,因此在培養學生核心素養時,應當立足知識向智慧轉變的過程,從而探尋知識本質,了解知識的產生過程,感受數學學科的魅力,并在不斷學習過程中形成數學抽象、邏輯推理等核心素養能力②。那么,作為一名數學教師,如何對數學知識的形成過程進行拓展,在開闊學生視野的同時,讓學生在知識的學習過程中日積月累?
以“隨機事件的概率”這一知識點為例,在教學時,首先要求學生開展課前預習,初步了解隨機事件的含義與概念,為課堂教學奠定良好基礎。在課堂導入環節,則通過列舉隨機事件的典型案例,將知識點串聯起來,開展系統化教學。而通過構建數學模型,在課前告知學生帶一個蘋果,并在課堂上設問:“大家都帶了什么顏色的蘋果?在統計前我們是否知道具體數字?”學生所帶的蘋果顏色可能有紅色、綠色以及黃色,那么每一位學生所帶蘋果的顏色都是事先不確定的,某一位同學帶紅顏色蘋果的概率是多少呢?通過這樣的引導,將整個過程所涉及的問題與概率知識結合起來,讓學生去感受概率的本質和意義,并在實踐探索中領悟生活中所存在的數學,消除對數學知識的陌生感,進而對數學學習產生濃厚興趣。
2.引導學生自主構建,創新課堂學習模式
布魯納(J. S. Bruner)認為,學生不能只是被動地接受知識,而應當成為信息加工者。也就是說教育的根本目的在于引導學生實現知識的遷移。因此,教師必須要轉變傳統的灌輸式教學方式,不斷創新課堂教學模式,引導學生構建自主學習意識③。
例如,在教學“空間幾何體的結構”相關知識時,首先應引導學生去探究空間幾何體的由來,鼓勵學生之間相互交流探討,并以小組為單位探尋空間幾何體的方法,給予學生足夠的思考空間。查閱相關資料,結合教材內容可以發現,空間幾何體其實就是由多個平面多邊形組成。以長方體為例,通過反復探究,有學生發現長方體其實屬于柱體的一種,其相對面平行,且有多條公共邊。然后,引導學生用長方體的特征去校驗其他棱柱體,發現只有兩個底面始終處于平行狀態,而其余面均不平行,這些面就是棱柱的側面,而根據地面圖形棱柱又分為三棱柱、四棱柱以及五棱柱。通過自主探究、小組合作等學習方式,讓學生對空間幾何體有了初步的認知。
3.加強探究性實踐,發展動手操作能力
不可置否,數學學科在核心素養培育上具有先天優勢,不僅要凸顯出學生的主體地位,同時還應注重學生思維能力的培養,加強探究性實踐活動的設計,鍛煉學生的實操能力,并在實踐中運用數學語言表述出對數學知識的理解,從而實現知識的內化,推動核心素養的培養落實到位④。數學建模作為學科核心素養的重要內容,培養學生建模意識有助于思維發展。
對此,在實際教學中,以“課題活動”為抓手,積極開展探究性綜合實踐課堂,立足應用型問題的解決,設計契合教學內容與教學目標的實踐活動:隨著時代的不斷發展,城鄉建設取得可喜成效,但伴隨著城市飛速建設,交通擁堵成為困擾人們出行的重要問題,請大家從數學角度出發,以學校外十字路口為對象,思考如何通過控制交通燈,緩解上下學高峰期的交通擁堵問題。該課題設計思路如下:學生自行選擇組員,組成調研小隊,分別到十字路口統計東西南北四個方向的車流量,然后填寫調研報告,并指導學生根據統計的數據構建數學模型,得出擬合函數,讓學生產生以下認知:在交通燈每次交替周期內,路口通過車輛的數量越多,或是車輛在路口停留的時間越短,發生交通擁堵的概率越小。在實踐活動中,要求學生要翔實填寫各項數據,為后續調查報告提供更加全面真實的數據。其實,在我們日常生活中,對于車輛流動、尾氣排放、空氣PM指數等多是通過直觀感受來進行感知的,如何在感知過程中發現問題則是學生應當具備的數學素養之一。通過參與實踐調查,獲取所需的數據資料,掌握問題預設成立的條件,對數據進行全面分析,最后得出相對合理的結果。這一過程不僅鍛煉了學生的動手能力,同時亦是學生數學建模思想形成的過程。總而言之,若具備良好的數學素養,那么在處理問題時就可以輕松將抽象的問題轉化為形象的情境,通過對情境進行剖析、推理,便能得出數學結果。如今,培養學生核心素養已成為教學必然趨勢,數學課堂教學也發生重大轉變,逐漸從知識傳授、能力培養向思維發展轉變,更看重智慧的生成⑤。但不論如何變化,數學教學還是應當回歸最本真的課堂教學,提升課堂教學深度,加強探究性實踐。
4.聚焦課堂落實,將數學文化融入課堂教學之中
一直以來,數學作為一種文化現象備受關注。《普通高中數學課程標準》中明確指出,教師要加大對學生文化素養的培養力度。加之,文化強國戰略的提及,文化顯然已成為推動社會和諧、穩定、可持續發展的重要利器,加強文化教育更是教育行業發展的必然趨勢。數學文化就是指數學精神、思想、方法以及其形成與發展,同時還包括數學學科在人類發展、社會進步過程中所做出的貢獻和價值,甚至與數學相關的人文活動都可以歸納到數學文化范疇??梢哉f,數學文化是人們開展數學行為的基礎,在人們對數學價值判斷以及數學教學價值選擇上具有引導作用。每一項數學知識必然有其來源,教師應有意識地以教材為基礎,深挖數學知識的歷史來源,在課堂中結合教學目標,適量講解一些數學知識的發展歷程,拓寬學生視野的同時,讓學生感受數學知識的本質。而數學概念的形成往往是經過一定的歷史過程的,在概念教學中教師就可以適時滲透數學文化,從而幫助學生更好地理解概念本質,感受到數學概念在人類發展歷程中的價值。
例如,在教學函數概念時,我就通過比對高中函數與初中函數的異同點,讓學生了解學習高中函數的必要性,并介紹函數的發展史,引導學生感受函數不斷完善和發展的過程,感受數學家們執著、堅持的可貴品質。又比如在學習復數概念時,可以通過多媒體播放數學家們的故事,引導學生回顧無理數、負數以及虛數的發現過程;而在教學復數的代數形式這一知識點時,還可以進行適當延伸,向學生講解數學家們是如何借助復數來研究向量的坐標表示,推動了向量從平面向多維發展。通過數學文化的拓展,不僅能夠幫助學生更加深刻地了解復數、向量之間的內在關系,從而加深對數學知識的記憶,還能讓學生感受到數學的多樣性,讓學生在數學文化的熏陶中感受數學、理解數學,實現自我發展。
結語
培養學生核心素養已成為當前教育工作者的核心要務,為新課程改革背景下高中數學的改革指明了方向。對此,教師要重視學生核心素養的培養,立足數學層面,多措并舉采取有效的教學策略,積極踐行立德樹人,潛心筑夢,靜待花開,促進學生綜合全面發展。
【注釋】
① 沈紅梅. 在高中數學解題教學中運用設問滲透數學核心素養[J]. 科學大眾(科學教育),2020(03):6.
② 高興進. 高中數學教學中核心素養能力培養模式探究[A]. 2020全國教育教學創新與發展高端論壇會議論文集(卷二)[C]. 中國教育發展戰略學會教育教學創新專業委員會,2020:381-382.
③ 孟津. 基于學科核心素養的高中數學教學策略[J]. 西部素質教育,2019,5(14):65-66.
④ 陳傳勇. 課堂教學中數學運算的維度——高中數學核心素養的培養[C]. 教育理論研究(第六輯),2019:198.
⑤ 朱立明、胡洪強、馬云鵬. 數學核心素養的理解與生成路徑——以高中數學課程為例簡[J]. 數學教育學報,2018(1):42-46.
(作者單位:云南省曲靖市第二中學)