福建商貿(mào)學校 王泳娘
中職階段的數(shù)學學科核心素養(yǎng)主要包括數(shù)據(jù)分析、數(shù)學運算、邏輯推理、直觀想象、數(shù)學建模與數(shù)學抽象這幾項內(nèi)容,其教學目標主要集中在培養(yǎng)學生的積極學習態(tài)度、樹立正確思想價值觀、發(fā)展數(shù)學能力、推動知識應(yīng)用等幾個方面。從核心素養(yǎng)的視角去挖掘教學形式與教學內(nèi)容,要求中職教師要擁有更為全面、長遠的教學眼光,領(lǐng)會核心素養(yǎng)所代表的教育精神,從而在滲透中運用更適合中職學生的教學方式,提高課堂教學效率。
核心素養(yǎng)是學生通過中職教育階段對數(shù)學知識的系統(tǒng)化學習,從而積累的知識、形成的品質(zhì)、掌握的方法等。核心素養(yǎng)具體內(nèi)容如下。
第一,運算能力。數(shù)學中的運算法則、方法、程序等都可以從數(shù)學課堂中呈現(xiàn)出來,注重學生此方面素質(zhì)的培養(yǎng),有助于培養(yǎng)其專注力。
第二,直觀想象。數(shù)學研究的內(nèi)容既包括數(shù)量關(guān)系,又包括空間組成,直觀想象屬于思維能力之一,要求學生能通過空間想象、幾何直觀,抽象地解決問題。
第三,邏輯推理。同樣屬于數(shù)學思維的一種,也是學生參與數(shù)學活動需要運用的能力,在課堂中需要培養(yǎng)學生有條理地思考,形成良好的思維習慣,能舉一反三,對事物本源進行探究。
第四,數(shù)學抽象能力。是學生理性思維形成的重要基礎(chǔ),能通過研究對象,提煉出問題的本質(zhì)。此種能力關(guān)系到學生對數(shù)學命題或者數(shù)學概念的理解,掌握以后能化繁為簡,并高效地學習知識。
第五,數(shù)據(jù)分析。在教學過程中教師需要指導(dǎo)學生選擇研究對象,利用統(tǒng)計方法對數(shù)據(jù)進行分析和整理,獲得知識規(guī)律。
第六,數(shù)學建模。要求學生能利用數(shù)學知識、語言或者方法構(gòu)建模型,解決實際問題。
在中職數(shù)學課堂教學環(huán)節(jié),關(guān)注核心素養(yǎng)內(nèi)容的滲透,有助于學生對數(shù)學知識的理解。巧妙將數(shù)學思維、方法等呈現(xiàn)在課堂上,能幫助學生體會數(shù)學之美,形成探究精神、理性思維,產(chǎn)生學習動力。與此同時,核心素養(yǎng)也是中職數(shù)學課標中提到的育人主線,應(yīng)當和德育目標融合應(yīng)用,挖掘教材,提煉核心素養(yǎng)內(nèi)容,完成立德樹人的目標。除此之外,核心素養(yǎng)的應(yīng)用對課程改革能起到引領(lǐng)作用。數(shù)學課堂關(guān)注學生思維能力培養(yǎng),設(shè)計相應(yīng)教學活動,不斷提高學生解決問題的能力,可將數(shù)學的工具性優(yōu)勢充分發(fā)揮,讓學生能運用運算能力、抽象能力、空間能力、邏輯能力等解決更多專業(yè)性問題,從而實現(xiàn)全面發(fā)展。
中職學生對數(shù)學運算缺乏興趣,不僅受到自身年齡的局限,還與數(shù)學知識的邏輯性強、難以理解有著密切的關(guān)聯(lián)。部分中職學生有學習的欲望,也能說出數(shù)學題目的最終答案,但是無法準確無誤地表達運算過程,這是因為學生的判斷能力、分析能力等都處在發(fā)展階段,難以自如地運用這些能力解決問題。因此,教師要幫助學生掌握新知識,復(fù)習舊內(nèi)容,打通知識與知識之間的屏障,實現(xiàn)師生間的良好互動與交流,激發(fā)學生對數(shù)學運算的興趣。
中職數(shù)學的教學方法有很多,但是在實際教學過程中,大部分數(shù)學教師多采用多媒體教學。其實,將多媒體課件運用到數(shù)學教學中,是十分符合現(xiàn)代社會發(fā)展和學生身心特點的教學方法。但是如果教師過分依賴多媒體課件,容易適得其反,導(dǎo)致課堂教學流于形式,不夠深入,課堂教學效率無法得到有效提高。
教育若不能將理論與實踐相結(jié)合,那么灌輸式的教學勢必培養(yǎng)出來的多半是“書呆子”,而不是創(chuàng)新實踐人才。在這種模式下,學生對所學知識的掌握往往停留在理論水平上,不能對所學知識充分運用。一旦進入工作崗位很容易被代替,使中職學生缺乏就業(yè)競爭力。
中職數(shù)學教學中包含大量的解析幾何教學內(nèi)容,從圓、角、向量到橢圓、雙曲線與拋物線,教學內(nèi)容逐漸深入,讓更多的學生認識到數(shù)學學科的邏輯性與變化性。在這一過程中,教師首先需要強化教學準備,讓學生在學習之前形成一個模糊的印象,從而在后續(xù)授課中幫助學生掌握日益復(fù)雜的內(nèi)容。通過數(shù)形結(jié)合思想的引入,學生學會了進行簡單的推導(dǎo)與驗證,在平面直角坐標系中將圖形與數(shù)學方程結(jié)合起來,在知識的深入中幫助學生探索數(shù)學規(guī)律,而知識的遞進過程也能促進學生加深理解,穩(wěn)固個人的知識基礎(chǔ)。
例如,在“橢圓及其標準方程”的學習中,教師首先應(yīng)該聯(lián)系之前學生學過的知識,通過坐標系與圓的標準方程,為橢圓的教學做好鋪墊,使學生意識到圓是橢圓的特殊情況,橢圓是圓的一般情況。并通過簡單的動畫鋪陳,在圓這一圖形的拉扯中附上其方程的變化,有助于學生進一步推導(dǎo)橢圓的標準方程。在不斷的深入講解下,學生能理解焦點、焦半徑等數(shù)學概念。
眾所周知,數(shù)學概念屬于陳述性知識,在數(shù)學學科中,概念是學生學習的重要基礎(chǔ),也是需要掌握的基本知識。因此,教師應(yīng)該重視概念部分知識的講解,為學生核心素養(yǎng)能力的提升奠定基礎(chǔ)。概念知識相對抽象,因此部分學生對其課堂學習并不感興趣。像函數(shù)概念,課堂上教師平鋪直敘地介紹函數(shù)定義域和值域的相關(guān)內(nèi)容,介紹概念以后,就要求學生參與定義域和值域的求解,課堂評價以學生是否能掌握同一函數(shù)概念為標準。這樣的教學模式,可能學生也會做題,但是對函數(shù)知識的本質(zhì)了解得不夠清晰。數(shù)學概念的深刻學習需要學生經(jīng)歷的是抽象過程,抽象能力屬于核心素養(yǎng)重要部分之一。課堂教學中,教師需要引領(lǐng)學生從抽象到具體,逐漸形成抽象素養(yǎng)。
數(shù)據(jù)分析能力主要是指學生根據(jù)所給的問題,提煉其中的數(shù)據(jù)信息,精準解題;數(shù)學建模則是學生將具體問題抽象出來,利用數(shù)學語言構(gòu)建模型。在生活問題的求解方面,大多需要學生借助數(shù)據(jù)分析、建模等方法。
例如,分段函數(shù)知識和學生生活問題的解決能力息息相關(guān)。下面通過例題對數(shù)據(jù)分析和建模能力的培養(yǎng)路徑進行介紹。為了節(jié)約電力資源的使用,政府制訂電費的收取標準。
1.若居民每月用電量不足60kW·h,7:00—23:00用電,電價為0.4724元/kW·h,23:00至次日7:00享受優(yōu)惠電價,0.2295元/kW·h。
2.若居民每月用電量介于61—100kW·h,那么在此區(qū)間內(nèi),1kW·h電價在原有基礎(chǔ)上提高0.08元。
3.如果居民用電量在100—150kW·h,那么在此區(qū)間內(nèi),1kW·h電價比標準電價高0.11元。
4.如果居民月用電量超過150kW·h,那么超出部分電價比標準電價高0.16元。
按照上述要求,建立用電量、電費之間函數(shù)模型。
某用戶6月介于7:00—23:00的用電量是200kW·h,介于23:00至次日7:00的用電量是100kW·h,那么本月該居民應(yīng)交電費是多少,先建立模型,并給出合理用電建議。
問題提出以后,教師可以給出說明,用x代表該居民7:00—23:00用電量,用y表示23:00至次日7:00的用電量,用z代表居民需要繳納的電費。之后提出問題“解決此問題的關(guān)鍵點在哪里?”學生結(jié)合函數(shù)知識,回答出“電費、用電量函數(shù)關(guān)系”,建立分析模型,根據(jù)用電量、用電時間段、收費標準等已知數(shù)據(jù)信息,提煉出模型,之后找到適合該用戶用電量和用電時間段的模型,將數(shù)值代入,能得出該用戶應(yīng)交電費為:0.4724x+0.2295y+0.08×40+0.11×50+0.16×(x+y-150)=150.13。
因為夜間用電電價較為便宜,所以可以建議該居民增加夜間用電時長,讓高耗電的家用電器在夜間工作,這樣能節(jié)約電費。通過上述教學,將理論和生活實踐相關(guān)聯(lián),培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)分析、模型提煉的能力,探索知識本質(zhì),應(yīng)用于實踐,形成創(chuàng)新意識和應(yīng)用能力。
數(shù)學史的融入,對學生掌握知識來源,并且更好地運用知識有著重要影響,有助于培育其學習觀念,樹立正確的數(shù)學觀。在數(shù)學課堂中,教師可以在導(dǎo)入階段將數(shù)學史融入其中。因為課前導(dǎo)入是決定教學成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié),數(shù)學史的應(yīng)用不但可以增強課堂趣味元素,而且能體現(xiàn)知識的實用性。教師可以巧妙地運用數(shù)學史,調(diào)動學生興趣。
例如,在“等差數(shù)列求和”內(nèi)容的講解的導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師可以運用和本節(jié)課有關(guān)的數(shù)學史,讓學生閱讀史料,對知識產(chǎn)生探索欲望,為后續(xù)課堂教學奠定基礎(chǔ)。引入童年高斯計算“1-100”連續(xù)整數(shù)加問題的故事,對于他最初給出的結(jié)果,教師并不相信,但是獲知其計算方法以后,認可了這個結(jié)果。通過數(shù)學家實例的引入,吸引學生注意力,使其產(chǎn)生主動嘗試學習知識的欲望,為后續(xù)課堂學習提供動力。
在課堂教學過程中,適當將數(shù)學史引入課堂,也具有激發(fā)學生學習興趣的作用,能創(chuàng)設(shè)生動的學習情境,調(diào)動學生學習熱情,提高課堂教學質(zhì)量。在運用數(shù)學歷史材料創(chuàng)設(shè)情境的過程中,需要保證內(nèi)容的選擇和課堂教學需求相符,以此吸引學生注意力。
1.融入多種學科因素,展開學科交叉教學
數(shù)學學科具有極強的工具性,在眾多的二級學科中均有體現(xiàn)。因此,其核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過程可以從其他學科出發(fā),在數(shù)學與其他學科的聯(lián)系中進行數(shù)學知識的應(yīng)用,把抽象化的數(shù)學概念變成更直觀的內(nèi)容。此外,這一過程也能幫助學生理解數(shù)學知識的應(yīng)用性,強化學生的學習信心,提高數(shù)學學習的熱情。在學科交叉教學的深入開展下,學生對數(shù)學知識的理解能穩(wěn)步提升,感受到數(shù)學學科知識的應(yīng)用價值與意義,將核心素養(yǎng)培養(yǎng)落到實處。可以說,學科交叉為數(shù)學教學提供了更多可能,學生能在應(yīng)用中找到數(shù)學學習的樂趣所在。
2.情境化教學,培養(yǎng)數(shù)學建模能力
數(shù)學建模是學科基礎(chǔ)素養(yǎng),可以有效地促進和發(fā)展學生的創(chuàng)新思維。因此,在數(shù)學教學過程中必須注重培養(yǎng)學生數(shù)學建模的能力,讓學生能靈活地使用模型來解決問題。因此,在教學中可以采取情境教學法,結(jié)合各專業(yè)的特色,融入職業(yè)場所的情境,引導(dǎo)學生使用數(shù)學知識構(gòu)建模型,然后結(jié)合課本知識來解決現(xiàn)實問題。比如,在學習三角函數(shù)時,結(jié)合數(shù)控專業(yè)的內(nèi)容設(shè)置例題,如在進行變速箱加工時,M、N、Q為變速箱圖紙上的3個孔,對變速箱加工時需要確定M、N孔到O點的距離,試計算MO的值與NO的值。
3.任務(wù)驅(qū)動式教學,加強數(shù)學過程體驗
比如,在學習空間幾何體時,教師就可以采用聲色結(jié)合的多元化教學方式,通過多媒體教學課件以及信息化輔助教學手段為學生展示相關(guān)的三維立體圖形,通過平移、旋轉(zhuǎn)等形式有效地將抽象的空間立體轉(zhuǎn)化為具體的、平面的圖形,讓學生能更加全面地對立體幾何圖形進行仔細觀察,真正意義上為學生演示獲取立體圖形三視圖的變化過程。然后,教師再以任務(wù)驅(qū)動式教學法引導(dǎo)學生進行更加深入的學習與探究。通過引導(dǎo)式問題設(shè)置,向?qū)W生布置相關(guān)的教學任務(wù),讓學生利用專業(yè)化的繪圖軟件繪制出多種類型的立體幾何圖形,及時地鞏固與考查學生學習空間幾何體知識的基本情況,讓學生能結(jié)合所掌握的教學知識內(nèi)容,充分發(fā)揮自身的空間想象能力獲取相對應(yīng)的圖形三視圖,有效推動學生積極主動地對教學知識進行探究與思考。
總之,圍繞核心素養(yǎng)展開中職數(shù)學教學,是課程改革的全新要求。中職教師需要緊隨時代發(fā)展,轉(zhuǎn)變教育觀念,跟上時代潮流,準確地把握核心素養(yǎng)內(nèi)涵,明確其教育價值,在課堂教學中有效地落實,讓學生綜合能力不斷提高,實現(xiàn)核心素養(yǎng)培育目標。