創(chuàng)新習(xí)題：落實(shí)核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)的好方法*

?福建省永安市第三中學(xué) 陳 群

1 引言

當(dāng)下，高考仍然是選拔人才的主要方式，而在高中數(shù)學(xué)學(xué)科中，創(chuàng)新習(xí)題主要考查的是學(xué)生的數(shù)學(xué)潛能.由于創(chuàng)新習(xí)題可以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)理論知識(shí)的掌握情況，對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)問(wèn)題的探究能力、應(yīng)用問(wèn)題的解決能力等都可以做一個(gè)有效的考查.同時(shí)，創(chuàng)新習(xí)題的題型多變，內(nèi)容也十分新穎，可以很好地啟發(fā)學(xué)生的思路，發(fā)展學(xué)生思維，提升解題能力.為此，教師要注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新習(xí)題的訓(xùn)練和講解，同時(shí)，還要從核心素養(yǎng)培養(yǎng)的角度入手分析創(chuàng)新習(xí)題的考查要點(diǎn)，揭示此類(lèi)題的教學(xué)規(guī)律，進(jìn)而制定相應(yīng)的教學(xué)策略，促使學(xué)生調(diào)整心態(tài)，積極面對(duì)創(chuàng)新習(xí)題的同時(shí)，也有能力順利求解[1].

2 改編題

高中數(shù)學(xué)教師可通過(guò)改編習(xí)題的方式逐步訓(xùn)練學(xué)生求解創(chuàng)新習(xí)題的能力.一般高中習(xí)題的改編都是以理論定理或者經(jīng)典成題為依據(jù).改編時(shí)，教師圍繞知識(shí)點(diǎn)的重難點(diǎn)，或?yàn)閷W(xué)生設(shè)置更為豐富的情境，或增強(qiáng)文本內(nèi)容的抽象性等方式，讓學(xué)生透過(guò)改編題的求解掌握數(shù)學(xué)知識(shí)本質(zhì)屬性，提高對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用的舉一反三能力.同時(shí)，教師要理清題目結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)并啟發(fā)學(xué)生的邏輯思維.通過(guò)有效延伸與發(fā)展，讓學(xué)生的邏輯推理素養(yǎng)得到提升.當(dāng)然，數(shù)學(xué)問(wèn)題求解最終是要判斷運(yùn)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，所以在習(xí)題改編中教師要注重對(duì)學(xué)生運(yùn)算素養(yǎng)的培養(yǎng)[2].

教師在對(duì)此題進(jìn)行改編的時(shí)候，可以變換問(wèn)題，或改變比值，將常數(shù)4變成未知量h等，從而得到新的改編題.

3 開(kāi)放題

高中數(shù)學(xué)同物理與化學(xué)學(xué)科之間的關(guān)系越來(lái)越緊密，教師在教學(xué)中需培養(yǎng)學(xué)生建模能力和邏輯思維能力.物理中很多生活現(xiàn)象都可以引入到數(shù)學(xué)中，通過(guò)創(chuàng)新變成一個(gè)開(kāi)放性數(shù)學(xué)題，從而有效鍛煉學(xué)生的發(fā)散性思維，促進(jìn)學(xué)生交流討論，打造濃厚的課堂學(xué)習(xí)氛圍，實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂知識(shí)的有效與高效教學(xué).

例如，對(duì)于金屬小球的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，教師可要求學(xué)生使用三角函數(shù)對(duì)該小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行描述和分析.再如，在學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)時(shí)，教師可將物理學(xué)科與數(shù)學(xué)學(xué)科融合起來(lái)，并且讓學(xué)生回顧以往物理教師帶領(lǐng)學(xué)生們做的小擺錘實(shí)驗(yàn)，并將其與導(dǎo)數(shù)相聯(lián)系，加深學(xué)生對(duì)物理中的加速度和數(shù)學(xué)中導(dǎo)數(shù)的理解.

另外，在高中數(shù)學(xué)創(chuàng)新習(xí)題教學(xué)中，教師也要關(guān)注學(xué)生的邏輯推理能力，建立學(xué)生創(chuàng)新意識(shí).所以，教師在啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生的時(shí)候，可以從知識(shí)的起源開(kāi)始講解，讓學(xué)生了解該理論知識(shí)的背景以及形成過(guò)程，從而構(gòu)建知識(shí)之間的聯(lián)系，讓學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)體系更加完善，促使學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識(shí)本質(zhì)，發(fā)展學(xué)生的邏輯思維能力[3].

4 信息給予題

創(chuàng)新習(xí)題對(duì)于學(xué)生綜合能力的考查較為重視，如，信息給予題實(shí)際上就是以數(shù)學(xué)學(xué)科為基礎(chǔ)的閱讀理解題.該類(lèi)創(chuàng)新習(xí)題的特征就是文本內(nèi)容學(xué)生較為陌生，題干中描述的公式、定義、法則等是學(xué)生未學(xué)習(xí)過(guò)的，學(xué)生需要邊閱讀邊理解限定條件下的陌生邏輯關(guān)系.而且這類(lèi)題較為抽象，由于給出的定義、法則等表述大多都是數(shù)學(xué)符號(hào)，很少用文字進(jìn)行解釋說(shuō)明，所以學(xué)生需要獨(dú)自閱讀思考后明確思路，這對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有一定的要求.最后，在有限的時(shí)間內(nèi)解決信息給予題，學(xué)生對(duì)公式、算法等不能進(jìn)行過(guò)深的研究，學(xué)生需抓住重心，用抽象邏輯思維簡(jiǎn)單地描述題目中的有效信息.

另外，信息給予習(xí)題之所以成為創(chuàng)新習(xí)題中較為常見(jiàn)的題型，主要是在求解此類(lèi)型題時(shí)，不能套用模型，解題模式和思路等都需要調(diào)整，這十分考查學(xué)生的數(shù)學(xué)潛力.

例3用min{e，f，g}表示e，f，g三個(gè)數(shù)當(dāng)中最小的一個(gè)，設(shè)f(x)=min{2x,x+2,10-x}(x≥0)，求f(x)的最大值.

求解此問(wèn)題的關(guān)鍵就是要深入挖掘已知信息，可以根據(jù)題目已知條件重新定義單個(gè)函數(shù)y1=2x,y2=x+2,y3=10-x，而f(x)就是這三個(gè)函數(shù)中函數(shù)值較小的一個(gè).根據(jù)數(shù)形結(jié)合發(fā)現(xiàn)，y2=x+2與y3=10-x圖象的交點(diǎn)P(4,6)就是函數(shù)f(x)圖象上最高的點(diǎn)，那么可知f(x)的最大值為6.此問(wèn)題求解主要借助了函數(shù)性質(zhì)，同時(shí)應(yīng)用了數(shù)形結(jié)合思想，學(xué)生只有充分掌握函數(shù)知識(shí)，并能夠準(zhǔn)確畫(huà)出三個(gè)函數(shù)在坐標(biāo)系中的圖象，才能準(zhǔn)確求解.教師在講授求解信息給予類(lèi)的創(chuàng)新習(xí)題時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成信息歸納和類(lèi)比的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，讓學(xué)生在求解中獨(dú)立完成假設(shè)、驗(yàn)證過(guò)程，提升邏輯思維能力.

5 應(yīng)用題

求解應(yīng)用題類(lèi)型的創(chuàng)新習(xí)題時(shí)，學(xué)生一定要仔細(xì)讀題，邊讀邊簡(jiǎn)化，將題干中重要有效的信息標(biāo)記出來(lái)，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型進(jìn)而尋求有效的解決方案，教師可以在創(chuàng)新習(xí)題教學(xué)中，強(qiáng)化學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力.

例如，在體育運(yùn)動(dòng)比賽中，棒球賽在美國(guó)的賽制不同于世界規(guī)定的7賽制，他們男性是5賽制，女性則是3賽制.對(duì)于這一現(xiàn)象教師可以創(chuàng)設(shè)應(yīng)用情境問(wèn)題，學(xué)生需思考兩種賽制成功的可能性，誰(shuí)的獲勝幾率更大一些呢？類(lèi)似這種與體育新聞或與時(shí)代接軌的事物信息等，可以讓學(xué)生在不同情境應(yīng)用求解的分析中整理出數(shù)學(xué)模型.數(shù)學(xué)建模是促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)提升的重要體現(xiàn)，學(xué)生具備建模思想，就能夠?qū)⑶榫硢?wèn)題抽象成數(shù)學(xué)問(wèn)題，從而構(gòu)建方程或函數(shù)模型，利用數(shù)量關(guān)系求解答案.所以，教師需總結(jié)高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題中常涉及到的數(shù)學(xué)模型，如排列組合模型、數(shù)列模型、立體幾何模型等，教師要重視對(duì)學(xué)生建模思想和意識(shí)的培養(yǎng)，提高學(xué)生的建模能力.

另外，教師要在創(chuàng)新習(xí)題的設(shè)計(jì)中選擇生活性更強(qiáng)的應(yīng)用題，助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)學(xué)，鍛煉學(xué)生的觀察能力，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí)感受到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

在函數(shù)的學(xué)習(xí)中，筆者從生活的角度設(shè)計(jì)創(chuàng)新習(xí)題如下：

某個(gè)工廠用30萬(wàn)元購(gòu)買(mǎi)了一種扎染技術(shù)后，又購(gòu)置了200萬(wàn)元的硬件設(shè)備.已知工廠生產(chǎn)一件產(chǎn)品的成本價(jià)錢(qián)是20元，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查后而發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品向外出售的價(jià)錢(qián)可以增加5～15元，而且年銷(xiāo)售量y同銷(xiāo)售產(chǎn)品單價(jià)(單位：元)的關(guān)系式為

學(xué)生在求解此創(chuàng)新習(xí)題時(shí)可有效整理出數(shù)學(xué)模型，然后借助模型求解，充分感受數(shù)學(xué)學(xué)科在現(xiàn)實(shí)生活的作用和價(jià)值[4].這對(duì)構(gòu)建學(xué)生數(shù)學(xué)模型思想以及構(gòu)建完整的數(shù)學(xué)知識(shí)體系具有重要的作用，并且學(xué)生也能夠通過(guò)模型感知到數(shù)學(xué)學(xué)科的多功能性與實(shí)用性.

6 探究題

小組探究討論是素質(zhì)教育教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生表達(dá)能力，鍛煉學(xué)生發(fā)散思維能力的主要教學(xué)方式.由于學(xué)生的學(xué)習(xí)主要源自于主觀意識(shí)，只有讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中進(jìn)行獨(dú)立思考和探索，才能讓學(xué)生的思維得到鍛煉，核心素養(yǎng)得到發(fā)展.為此，教師在準(zhǔn)備探究題時(shí)，一定要找好素材.

首先，教師可以結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知，結(jié)合教材中的法則、概念等，將其作為探究性學(xué)習(xí)課題，組織學(xué)生以小組為單位分析、檢驗(yàn)并進(jìn)行論證.

其次，教師也要研究數(shù)學(xué)教材，從其中找出適合設(shè)計(jì)創(chuàng)新習(xí)題的知識(shí)點(diǎn).例如，在高中數(shù)學(xué)教材中，針對(duì)函數(shù)部分的“反函數(shù)”教學(xué)時(shí)，兩個(gè)函數(shù)關(guān)系的文字介紹較為簡(jiǎn)略，其中針對(duì)直線y=x對(duì)稱(chēng)這一特點(diǎn)也簡(jiǎn)單略過(guò)，教師在講授此部分內(nèi)容的時(shí)，需引導(dǎo)學(xué)生共同探討反比例函數(shù)圖象的性質(zhì).

再次，在探究性創(chuàng)新習(xí)題的教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師也要從學(xué)科融合的角度拓寬學(xué)生的數(shù)學(xué)能力.例如，在講解三角函數(shù)的時(shí)候，教師可引入物理中的單擺實(shí)驗(yàn)；在講解一元二次方程的時(shí)候，教師可以引入拋物線等.

另外，還有一些數(shù)學(xué)探究性問(wèn)題具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，學(xué)生需要親自做社會(huì)調(diào)查后，借助所得到的數(shù)據(jù)才能夠完成探究性問(wèn)題.例如，測(cè)量公園步行區(qū)的道路寬度，四大購(gòu)物超市最便宜的是哪一家等.學(xué)生只有親自經(jīng)歷了數(shù)據(jù)的調(diào)查、收集、整理、分析的過(guò)程，才能夠真切感受到數(shù)據(jù)分析的魅力.同時(shí)，學(xué)生對(duì)于數(shù)據(jù)所得結(jié)論的看法也會(huì)有所深入，對(duì)學(xué)生數(shù)據(jù)處理分析能力的提升具有重要意義.

最后，由于探究性創(chuàng)新習(xí)題較為開(kāi)放，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用模型思想對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析求解，讓學(xué)生在實(shí)踐中對(duì)相關(guān)數(shù)學(xué)理論知識(shí)內(nèi)容有更深的感悟，完善學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)體系，也讓學(xué)生養(yǎng)成建模習(xí)慣.為此，教師可以在設(shè)計(jì)探究性問(wèn)題時(shí)，明確要求學(xué)生在提煉出模型后，依照模型求解.例如，在一個(gè)涉及二元不等式的情境探究中，教師要求學(xué)生構(gòu)建函數(shù)模型，學(xué)生需要借助函數(shù)圖象來(lái)分析情境各元素之間的邏輯關(guān)系，并結(jié)合情境內(nèi)容，選擇合適的結(jié)論，從而通過(guò)有效探究，從特殊的數(shù)學(xué)結(jié)論過(guò)渡到一般性的數(shù)學(xué)結(jié)論，提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)符號(hào)進(jìn)行邏輯推理的能力，強(qiáng)化學(xué)生的探究意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)函數(shù)知識(shí)的內(nèi)化與應(yīng)用.

7 結(jié)論

總而言之，高中數(shù)學(xué)教師要以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為落腳點(diǎn)，設(shè)計(jì)新穎的創(chuàng)新習(xí)題，以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)算、邏輯思維、抽象、閱讀理解、建模等能力，促使學(xué)生獲得有效發(fā)展與成長(zhǎng).