
摘 要:高中數學課程的根本任務是以學生發展為本,落實立德樹人,提升數學學科核心素養.課堂是教學的主陣地,優質高效的課堂教學是提升學生核心素養最有效的途徑.打造高效的數學課堂,應立足教材,深挖內涵,創設合適的教學情境,引導學生主動探究,通過數學思維的培養提升學生的數學核心素養.
關鍵詞:情境教學;高中數學;核心素養
中圖分類號:G632?? 文獻標識碼:A?? 文章編號:1008-0333(2022)24-0014-03
收稿日期:2022-05-25
作者簡介:羅桂芳(1980.8-),女,福建省福州人,本科,中學一級教師,從事高中數學教學研究.
數學學科核心素養是數學課程目標的集中體現,是具有數學基本特征的思維品質、關鍵能力以及情感、態度與價值觀的綜合體現,是在數學學習和應用的過程中逐步形成和發展的品格和素養.那么,怎樣有效提升學生的數學學科核心素養呢?
1 情境教學的含義
情境教學是指教師根據教學內容,結合學生的心理特點、生活經歷和知識背景,為學生引入直觀、形象、生動的教學情境,讓教學在和諧的情感和愉快的氛圍中開展,讓學生積極參與課堂教學活動,從而實現課堂教學和學生的心境共鳴.情境教學是培養學生思維能力和發展學科智慧的一種教學活動,是達成最佳教學效果的一種教學方法.
2 情境教學與核心素養
數學是一門理論性和邏輯性非常強的學科,尤其高中數學更加抽象,很多高中學生對數學有“莫名”的恐懼感,投入時間很多,但收效甚微,從而失去學習數學的興趣,甚至產生厭學情緒.而情境教學在高中數學課堂中的運用,可以通過情境中蘊含的新知識內容引導學生思考探究,激發學生的學習興趣和探索欲望,在學生掌握數學知識的基礎上構建數學知識體系,滲透數學思想.例如,在學習《正態分布》和《兩個變量的相關性》等統計知識時,教師可以通過設置問卷星小程序,收集班級學生的數學成績,個人身高和體重等真實數據,利用班級的電腦軟件EXECEL和GeoGebra進行統計分析,作出散點圖、正態曲線和線性回歸直線,并且通過設計隨機抽取學生根據自身實際數據參與相關趣味性的問答,讓學生全身心投入課堂教學活動,幫助學生更好地理解統計相關知識,更加深入地認識統計模型,學生的數學建模能力和數據分析能力得到有效提高,也為今后靈活運用統計知識解決實際問題打下良好的基礎.實踐證明:在以提高學生思維能力為導向的高中數學課堂教學中,創設適當的情境通過思維培養可以有效提升學生的數學核心素養.
3 情境教學策略
《普通高中數學課程標準(2017年版2020年修訂)》要求教師要把教學活動的重心放在促進學生學會學習上,積極探索促進學生學習的教學方式.
指向學科核心素養發展的數學課堂教學,要求教師要善于根據不同的內容和學習任務采用不同的教學方式,樹立以發展學生核心素養為導向的教學意識,基于學科核心素養的主要表現,審視教學內容,進而選取恰宜的情境材料,創設問題情境,引導學生展開觀察、分析、理解、抽象等數學探究活動,形成知識、運用知識,提煉方法、應用方法,幫助學生學會“用數學的眼光觀察世界、用數學的思維思考世界、用數學的語言表達世界”,進而促進學生數學核心素養的形成和發展.
3.1 創設趣味性問題情境
興趣是最好的老師,只有學生樂意學,學生才會主動地學.而情境教學的目的就是通過設置恰當的情境,引起學生情感與學習認知的共鳴,喚醒學生對數學的熱愛,培養學生主動學習數學的習慣,敢于質疑,善于思考,理解概念、把握本質,數形結合,明晰算理,理清知識的來龍去脈,構建知識體系.所以教師教學時應該根據學生所具備的心理特點和生活知識,創設合適的趣味性教學情境,引導學生學習探究數學問題,讓他們感受到數學來源于實際生活,又服務于實際生活,感悟數學學科的應用價值.3.1.1 教學內容融入趣味性情境
高中數學內容的抽象性強,如果教師善于把富有趣味性的生活事例融入到數學課堂教學中,讓學生真正體會到數學知識在現實生產生活中的重要作用,讓學生熱愛數學,把學習數學當作人生的必修課,在理解數學基本知識、基本技能的基礎上深度理解數學的內涵,從而提升學生的數學核心素養.例如,在《排列數》教學時,教師可以設置“孫二娘智斗土匪”的問題情境:孫二娘在半山腰開了一家飯店,一天幾個身強力壯的土匪來到店里,吃飽喝足后居然不給錢,氣得孫二娘三下五除二就把土匪們拿下了,土匪見狀不得不跪地求饒.孫二娘見他們確實拿不出錢來,說:那這樣吧,以后你們不準去欺負老百姓了,就到我這來,你們10位每次來店里都按不同的次序入座,等到把所有的次序都坐完了,你們飯菜由我免費提供.但在此之前,你們每吃一餐飯,必須幫助村里的一戶村民做一件好事,怎么樣?土匪們連連點頭,就這樣過了二三十年,他們都沒有吃到一頓免費飯菜.同學們知道為什么嗎?
這個趣味化問題情境的設計,引起了學生極大的興趣,學生聽課的熱情高漲,全神貫注地跟著老師推導排列數公式,迫不及待地計算出10個人不同的排列次序有A1010=3628800種.每天要吃3餐飯,由3628800÷3=1209600得到等待免費吃飯的天數是1209600天,也就是將近3320年,所以土匪們不可能在孫二娘那吃到免費飯菜.所以做事不能憑感覺作判斷,而要有科學依據,讓學生意識到孫二娘超人的智慧,認識到學習數學知識的重要性,從而提高學生學習數學的興趣和增強學好數學的信心,實現高效的數學課堂教學.
3.1.2 教學手段融入趣味性情境
當今是網絡信息化時代,信息技術在教育教學領域也發揮了重要作用.數學與信息技術緊密相連,利用信息技術工具可以進行大數據的計算,繪制統計表;利用GeoGebra動態教學軟件,可以畫出二項分布、超幾何分布、正態分布等概率分布圖,計算隨機變量取值于某區間內的概率;利用幾何畫板可以研究圓錐曲線中較為復雜的問題,分析圖形的變化特征,為研究某些解析幾何疑難問題指明方向;希沃白板和敏特學習機在數學課堂教學中的運用,可以為學生的學習和教師的教學提供豐富的資源,讓枯燥的數學課堂生動起來.
在大數據的支持下,數學教學由傳統的知識教學向核心素養教學轉化,教師應關注信息化環境下的教學改革,探索紙質教材與數字化教學資源的整合設計,運用信息技術的優點,實現課堂教學的精準化、高效化和個性化,提高學生的數學理解水平和數學學習的幸福感.
3.1.3 學生參與方式融入趣味性情境
高中數學是一門重要的學科,是學生學習其他課程的基礎,也是學生學好其他學科的重要保障.高中數學知識不像語文、歷史課程那樣生動,如果學生沒有真正走進數學,會感到數學學習枯燥無趣,學習效果自然不可能很好.所以教師需要改變傳統的教學方式,創設適合的情境,在數學課堂中讓學生主動參與,讓原本抽象的數學知識形象化,直觀化和情境化,培養學生的思維品質和關鍵能力.
3.2 融入數學文化,創設歷史性教學情境
傳統的教學觀念認為,數學教學的主要任務就是教會學生解題.要培養新時代德智體美勞全面發展的人才,人文素養方面的培養必不可少.數學文化可以把數學史、數學美、數學語言、數學思維及數學方法結合起來,在新情境中考查學生對數學文化的鑒賞、對數學知識的理解、對數學方法的遷移.新課程標準提出,數學文化應融入數學教學活動,教師應有意識地結合相應的教學內容,深度挖掘教材,將數學文化滲透在課堂教學中,引導學生思考交流,了解數學知識的產生背景,理解數學在科技發展和生產生活中的作用.數學文化融入教學,可以激發學生的數學學習興趣,讓學生深度理解數學,感悟數學的文化價值,提升學生的人文素養品質.
在教學活動中,教師應根據教學內容查閱相關史料的外延和內涵,通過恰當的方式引導學生思考探究數學知識.例如,在《數列的概念》復習教學時,教師可以引入如下的問題情境:斐波那契數列又稱兔子數列.1202年,27歲的意大利數學家斐波那契在《算盤書》中從兔子問題得到了斐波那契數列an:1,1,2,3,5,8,13,….斐波那契數列滿足a1=a2=1,an+2=an+1+an.斐波那契數列也被稱為黃金數列,因為隨著項數的增加,每一項與前一項的比值會越來越逼近黃金分割的數值5-12≈0.618.以斐波那契數列的項為半徑依次畫四分之一扇形,可以畫出斐波那契螺旋線,也成為黃金螺旋線.更有趣的是這樣一個完全由自然數構成的數列,其通項公式是用無理數來表示的,其通項公式為an=155+12n-5-12n.關于斐波那契數列an,下列說法正確的個數有個.
圖1
①a10=55
②斐波那契數列是遞增數列
③a1+a2+a4+a6+a8+a10+…+a2022=a2023
④a1+a3+a5+a7+a9+…+a2021=a2022
以上問題引起學生極大的興趣,教師可以引導學生閱讀選擇性必修二教材“閱讀與思考”中斐波那契數列的有關內容,了解到斐波那契數列模型廣泛存在于自然界中,理解斐波那契數列的相關性質,還可以鼓勵學有余力的同學通過瀏覽互聯網或查閱相關書籍搜集資料,進一步了解和研究斐波那契數列,讓學生感受到學習數學的重要性,感悟數學的文化價值.
核心素養和情境教學密不可分,素養育于情境之中,情境教學通過思維培養指向核心素養.因此教師要根據教學內容探究情境教學策略,創設符合學生認知發展規律的學習情境,提出合適的問題,激發學生學習數學的熱情,鼓勵學生敢于質疑、善于思考、把握本質,深度理解數學.情境教學是一種非常有效的教學方法,可以培養學生的邏輯思維能力,有利于學生創新意識和學科智慧的培養,提升學生的數學核心素養.
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[責任編輯:李 璟]