探究依托黃河文化創設情境,提升高中學生數學核心素養

岳艷紅

一、引言

新課程標準要求高中學生必須具備良好的核心素養,才能應對未來社會發展的需要。而培養學生的數學核心素養是高中數學教學中重要的一環。在傳統教學中,教師一般會直接講解例題,通過例題來了解知識點,然后進行鞏固練習。但這種方式對學生的學習興趣和積極性有一定影響,而且也不利于教師及時發現學生學習中存在的問題。對此,教師應該結合黃河流域文化元素創設故事情境、信息化教學情境和綜合實踐活動情境,以提高學生的學習興趣和積極性,提高學生對黃河文化的認識。

二、黃河文化融入高中數學課堂教學的意義

習近平總書記在黃河流域生態保護和高質量發展座談會上指出：“黃河文化是中華文明的重要組成部分,是中華民族的根和魂。要把黃河文化保護好、傳承好、弘揚好,更好地推動經濟社會發展。”黃河文化以其獨特、豐富的內涵,鮮明的特色,成為我國文明和進步的象征。高中數學課程標準指出：“通過學習使學生理解數學與人類社會生活的密切聯系,體會數學在人類文明發展中的重要作用。”而在新時代教育背景下,國家和社會對高中生提出了新要求,這就是要培養具有獨立思考能力、創新意識、實踐能力和社會責任感等綜合素質的學生。所以,在高中數學課堂教學中,應進一步加強對學生應用意識和創新意識的培養,推動學生在數學抽象、邏輯推理、數學建模、直觀想象、數學運算和數據分析等方面素質的提升,發展數學核心素養。數學作為一門基礎性學科,可以為學生提供獨立思考的平臺,提升其學習興趣和創造力。因此,在高中數學課堂教學中引入黃河文化具有重要意義,具體如下：一是黃河文化與高中數學課程標準的內在要求相一致。從這個角度來看,黃河文化可以幫助學生理解“數與代數”“空間與圖形”“統計與概率”等相關知識點,與高中數學課程標準的內在要求相一致。二是黃河文化可激發學生的學習興趣。數學作為一門基礎學科,旨在通過解決現實問題來培養學生的數學應用意識和實踐能力。在高中數學課堂教學中引入黃河文化,可以激發學生的學習興趣,培養學生發現問題、解決問題的能力,進而提高學生的綜合素質。三是黃河文化能提高學生的文化素養和數學素養。在高中數學課堂教學中引入黃河文化,能夠引導學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀,培養學生的文化素養。首先,可以引導學生感受我國傳統文化的博大精深,培養學生對黃河文化的熱愛之情,增強其民族自豪感和自信心。其次,通過黃河文化中蘊含的數學思想和方法,激發學生學習數學的興趣,培養學生良好的思維品質和解決問題的能力。最后,依托黃河文化創設情境,可以提高學生的實踐能力與創新意識。四是黃河文化能促進學生創新思維與實踐能力的培養。“數形結合”是數學的一種基本思想和方法,其核心思想是將現實問題轉化為數學模型。在高中數學教學中,將黃河文化中的“數形結合”思想引入課堂,可以培養學生的創新思維,提高其實踐能力。五是黃河文化是傳統數學的瑰寶,是高中數學課程資源。黃河文化蘊含著豐富的數學思想和方法,這是數學的核心,也是其他學科所不具備的,這些可作為重要的數學課程資源。同時,在高中數學教學中引入黃河文化,可以讓學生了解傳統文化,感受中華民族的智慧和成就,感受數學在社會發展中的重要作用,激發學生學習數學的興趣,增強其民族自豪感和自信心,為學生創造一個良好的學習氛圍。

三、依托黃河文化創設情境,提升高中生數學核心素養的策略

(一)創設故事情境,圍繞黃河流域的數學故事提升高中生數學核心素養

黃河流域的地理位置和經濟發展的重要地位,決定了在高中階段開展數學學科教學時,要緊緊圍繞黃河流域的地理位置和經濟發展情況,培養學生的核心素養。在高中階段開展數學教學活動時,教師要創新教學方式,運用各種教學策略,構建更加和諧、有效的數學課堂。在數學教學活動中,教師要創設故事情境,讓學生在故事情境中發現問題、探究問題、解決問題,培養學生的核心素養。教師可以創設與黃河流域有關的數學故事情境,讓學生在故事情境中體會黃河流域的地理位置和經濟發展情況、了解黃河流域與其他地區的聯系和區別;教師還可以創設與黃河流域有關的數學問題情境,讓學生在問題情境中體驗與黃河流域有關的數學知識。首先,教師要充分了解學生的生活經驗以及對黃河流域的認知。教師在創設數學故事情境時,要充分了解學生的生活經驗,了解學生對黃河流域的情感,并以此作為故事情境創設的基礎。在創設故事情境時,教師可以讓學生以小組為單位,以自己對黃河流域的認識為基礎,創編故事。在創編故事過程中,學生可以結合自身實際經驗進行創編,也可以根據自身理解進行創作。在創作完成后,教師要對學生的作品進行點評,讓學生認識到自己的不足之處。對有創意、有見解的作品,教師要給予表揚和鼓勵,對表現不佳或不符合實際情況的作品,教師要給予批評。通過這種方式讓學生不斷提高自身的創編能力和數學學科核心素養。其次,教師要結合黃河流域的歷史,創設與黃河流域有關的數學故事情境。在高中階段開展數學教學活動時,教師要結合黃河流域的歷史,創設與黃河流域有關的數學故事情境,讓學生在故事情境中感受黃河流域的地理位置和經濟發展情況、了解黃河流域與其他地區的聯系和區別。例如,在講述“平面直角坐標系”時,教師可以結合“黃河”“長城”等故事,引導學生體會我國古代勞動人民在數學方面取得的偉大成就。教師可以結合數學史,引導學生體會我國古代數學成就,同時也可以從數學史角度講解我國古代勞動人民在數學方面取得的成就。教師還可以結合“最小公倍數”“三角形三邊關系”“三角函數”等內容,創設與黃河流域有關的數學故事情境,讓學生在故事情境中體驗與黃河流域有關的數學知識。最后,教師在教學過程中,要通過講故事的形式引導學生深入思考問題,讓學生在故事情境中體會數學知識是如何被應用到具體問題解決中的,從而提高學生解決實際問題的能力。

(二)創設信息化教學情境,借助多種信息技術提升學生數學核心素養

1.借助電子白板創設黃河文化情境,開展高中數學教學活動

隨著信息技術的發展,教學形式也在不斷地更新,多媒體、互聯網、電子白板等信息技術為高中數學教學活動帶來了無限的可能。在高中數學教學中,教師應充分利用信息技術豐富的情境資源和交互功能,創設豐富多彩的情境,吸引學生注意力,激發學生的學習興趣和熱情。電子白板作為一種現代化的教學工具,具有直觀、形象、生動等特點,它集白板、投影、錄音、錄像、電視等多種功能于一體,具有很強的互動性和交互功能。通過對電子白板在高中數學教學中的應用進行研究發現,在高中數學教學中運用電子白板創設黃河文化情境可以豐富課堂教學內容,提高課堂效率。比如,可以利用電子白板創設出富有濃郁黃河文化氛圍的情境,使學生真正成為課堂學習的主體。在創設黃河文化情境中,教師首先要選擇適合學生年齡特點和知識水平的文化素材;其次教師要注意提高自身文化素養和對教材知識體系的整體把握;最后教師要考慮到課堂教學活動的展開和學生學習活動的展開。通過視頻讓學生了解黃河流域與人類文明發展息息相關,也可以通過課件展示讓學生了解其中隱含的數學問題和科學問題,進而樹立正確的學習觀念。

2.借助多媒體課件創設黃河文化情境,開展高中數學教學活動

多媒體課件是一種集文字、圖片、聲音、視頻等多種元素于一體的電子教學資料,它可以增強教學的互動性和趣味性,提高學生的學習興趣和參與度。在教學實踐中,教師往往感到知識與學生的生活經驗、認識水平和學習興趣的反差很大,使學生難以理解,學習效率低下。為改變這種情況,教師可以借助多媒體課件將數學與黃河文化結合起來,讓學生感受到黃河文化的博大精深,并運用所學知識解決一些實際問題,達到學以致用的目的。例如：在教學“垂線段最短”這一節時,教師可以以黃河文化為背景,利用多媒體課件給學生展示這樣一幅圖片：當人們順著黃河逆流而上時,會看到一座高山,山的上面是一片一望無際的平原,在平原上,有幾個村莊散落在山的周圍。圖中的村落是以直線表示的,如果沿著直線走,在這條直線上會經過許多村莊和城鎮。還可以用課件展示一幅黃河流域地圖,地圖上標明了沿黃河兩岸的公路、鐵路和其他交通工具以及沿途經過的城鎮,并將黃河兩岸的公路、鐵路和城鎮用顏色作區分。學生們從這些地理位置中可以看出：沿黃河兩岸分布著許多不同類型、不同等級的公路、鐵路和城鎮。如果教師在教學中將這些知識與黃河文化結合起來,將抽象變具體,枯燥變生動,能使學生感到數學就在身邊。

3.借助智能手機、平板電腦等移動設備創設黃河文化情境,開展高中數學教學活動

智能手機、平板電腦等移動設備有豐富的功能與強大的處理信息能力,是許多教育工作者以及廣大學生所喜愛的輔助教學或學習的工具。學生可以隨時隨地通過移動設備進行學習,提高學習的便捷性和自主性,在高中數學教學中運用智能手機、平板電腦等移動設備開展活動,能使數學課堂變得更加生動活潑、豐富多彩,使學生對數學知識有更直觀、更具體的感受。而運用智能手機、平板電腦等移動設備創設黃河文化情境,可以將學習內容與學生的生活實際相聯系,從學生熟悉的事物入手,激發學生的學習興趣;可以將課堂教學與現實生活相結合,加深學生對知識的理解;可以將知識與社會實踐相聯系,讓學生通過觀察、實踐等活動獲得對知識的理解。使用智能手機、平板電腦等移動設備開展數學教學活動,需要教師精心設計和準備,在教學活動中要創設貼近學生生活實際的情境,讓學生感受數學與實際生活之間的聯系;要創設多種黃河文化情境,讓學生感受數學與傳統文化之間的聯系。

(三)創設綜合實踐活動情境,開展沉浸式數字黃河文化體驗活動,提升學生數學核心素養

結合“數形結合”數學思想,將黃河流域的文化元素融入教學中,創設綜合實踐活動情境,開展沉浸式數字黃河文化體驗活動,旨在激發學生對黃河文化的學習興趣,提高學生對黃河文化的認識,讓學生了解到黃河文化蘊含著豐富的數學信息,感受到數學與傳統文化之間的聯系。數學核心素養主要包括數學抽象、邏輯推理、數學建模、直觀想象、數據分析等能力。其中,數學建模和數據分析是高中數學中需要重點培養的能力。教師應該結合黃河流域文化元素創設情境,開展沉浸式數字黃河文化體驗活動,激發學生學習興趣和積極性,提高學生對黃河文化的認識,并逐步提高學生的數學建模特別是數據分析能力,組織學生收集不同年限、不同時間段黃河的水位、流量等相關數據,整理數據,根據數據繪制統計圖表,分析黃河水流量變化的原因,撰寫調查研究報告。一是創設情境,激發學生學習興趣。興趣是最好的老師。在課堂教學中,教師要創設出合適的情境,讓學生通過自己的感官去感受數學知識,從而提高學生學習的興趣和積極性。在傳統教學中,教師一般會通過講例題或引入新課來引導學生學習,這種方式會讓學生覺得枯燥無味。因此,在新課程實施背景下,教師應該改變傳統教學方式,注重創設教學情境,讓學生在輕松愉快的氛圍中感受數學的魅力。例如在學習函數圖像時,教師可以將黃河流域文化元素融入其中,如“黃河文化”“黃河風景”等,讓學生了解到黃河流域的歷史、風土人情等,以此來提高學生的學習興趣和積極性。學生通過自身參與式教學,能夠了解到更加全面、生動的數學知識。二是創新教學模式,提高學生的參與度。傳統教學模式下,教師與學生之間的交流存在一定的局限性,在課堂上,教師只有一種教學模式,而學生只能被動接受。因此,在開展沉浸式數字黃河文化體驗活動時,教師應該結合實際情況創新教學模式,以學生為主體,充分發揮學生的主觀能動性,調動學生參與課堂教學的積極性和主動性。在課堂上,教師可以先提出問題引導學生思考,然后讓學生自主探究學習內容。這樣不僅可以充分發揮學生的主觀能動性,還能提高學生對課堂知識的認知和理解。通過這樣的教學模式可以讓學生更加主動地參與到課堂中來,在教師引導下掌握學習內容。三是重視“數形結合”思想,培養學生數學核心素養。“數形結合”思想是我國傳統數學思想之一,其不僅是高中數學教學中的重點,還是培養學生數學核心素養的重要手段。在實際教學中,教師可以將黃河流域文化融入高中數學課堂中,利用“數形結合”思想培養學生的數學核心素養。“數形結合”思想能將抽象的數學問題轉化為具體形象的圖形或圖像,并借助圖形與圖像直觀、形象地分析和解決問題,在教學過程中利用“數形結合”思想可以幫助學生理解抽象的數學知識,提高學生學習興趣。教師在實際教學中,可以引導學生發掘黃河流域文化元素中蘊含的數學信息,并借助數形結合思想尋找問題的答案,幫助學生理解抽象的知識,進而提高學生的數學核心素養。四是根據數據繪制統計圖表,分析黃河水流量變化的原因,鍛煉學生的數學分析能力。數理統計是高中數學比較重要的課程內容,在實踐活動中,要讓學生掌握運用數學知識解決實際問題的能力,使學生對統計圖表有初步的認識,能夠根據數據繪制統計圖表,并分析黃河水流量變化的原因。在課前準備階段,收集整理生活中常用的數據,并以此為依據繪制統計圖;從數據中找出規律;在圖表中注明統計時間;標出數據所在位置。在課上學習階段,閱讀相關材料,小組合作完成“黃河水流量變化”的統計圖。在學生自己繪制統計圖的過程中,教師巡視指導,通過講解和演示引導學生掌握繪制統計圖的方法。在評估總結階段,通過數據分析黃河水流量變化的原因：受氣溫和降水影響;從數據中找出規律,將統計圖中的數據與黃河河川圖中的水流量進行對比,判斷兩者是否一致,依據自己找到的規律去解決問題;根據問題設計數學活動,并讓學生在活動中體驗解決問題的過程和方法,在此過程中學習數學知識和發展數學能力。

四、結論

總之,黃河文化是黃河流域人民在生產生活中創造出的燦爛文化,蘊含著豐富的數學思想和方法。在高中數學課堂教學中引入黃河文化,可以使學生了解我國深厚的歷史文化底蘊,感受民族精神與時代精神,增強民族自豪感與自信心,培養學生熱愛祖國、熱愛家鄉的情懷;還可以鍛煉和培養學生良好的思維品質和綜合素質,引導學生運用所學知識解決實際問題,發展數學核心素養。