核心素養下提升高中數學教學效果的策略研究

孫芳芳

(甘肅省鎮原縣平泉中學,甘肅 慶陽 744517)

核心素養在高中數學教學中扮演著至關重要的角色.核心素養強調的是學生綜合能力的培養,不僅包括數學知識和技能的掌握,還包括學生的情感態度、價值觀和自我認識.在數學教學中融入核心素養,意味著不僅教授學生數學概念,更重要的是教會他們如何運用這些知識解決實際問題,提高他們的邏輯推理、批判性思維和創新能力.實踐證明,這樣的教育方式有助于學生更好地適應未來社會的挑戰.

1 基于核心素養開展高中數學教學的意義

1.1 促進學生深入理解與應用知識

基于核心素養的教學不僅關注知識的傳授,還強調知識之間的內在聯系,這種教學方式幫助學生理解數學概念之間的關系,從而更深入地理解知識本身[1].核心素養如數學抽象能力的培養,使學生能夠更好地理解抽象概念和理論,該種思維能力是理解復雜數學問題和進行創新性思考的基礎.通過將數學知識應用于解決實際問題的練習,學生能夠理解數學在現實生活中的應用價值,幫助學生將理論知識轉化為解決問題的實際技能.當學生認識到數學知識在實際生活中的重要性時,他們更有可能形成終身學習的態度,進而為個人的持續成長和適應不斷變化的社會環境奠定基礎.

1.2 培養創新思維與問題解決能力

基于核心素養的教學方法鼓勵學生跳出傳統框架,以創新的視角理解和應用數學概念.教師通過培養學生的邏輯推理和批判性思維能力,學生能夠更有效地分析和評估問題,從而找到更合理、更創新的解決方案.此外,高中數學教育中融入數學建模和數據分析等核心素養,可以幫助學生學會如何應對現實世界中的復雜問題,培養他們的綜合分析能力和解決問題的能力.教師也會鼓勵學生在學習過程中自主探索,進而增強他們的自學能力和自我驅動力,這對于培養具有創新精神和自我解決問題能力的個體尤為重要.基于核心素養的教學也鼓勵學生將數學知識與其他學科領域相結合,促進跨學科的思考方式,從而培養學生的創新能力和解決復雜、多元化問題的能力.

1.3 提高學生的學習興趣以及動機

當數學教學與學生的日常生活和興趣緊密相連時,學生更容易感受到學習的實際意義,教師通過將數學概念應用于真實世界的問題,教學可以更加吸引學生,激發他們的好奇心和探索欲.例如,通過小組合作、項目式學習和討論等參與式教學策略,學生可以在更加動態和互動的環境中學習數學,這種方法不僅提高了學生的參與度,也增強了他們的學習興趣.此外,通過探索數學的美學和創造性方面,如幾何圖形的美學、數學模式的創造性解決方案等,可以吸引學生對數學的興趣,從而提高他們的學習動機.需要注意的是,每個學生的學習風格和興趣點都不同,教師要通過個性化和差異化的教學方法,更好地滿足學生的需求,激發他們的學習興趣.并且還要通過對學生的努力和進步給予積極的反饋和鼓勵,增強他們的自信心和學習動力,且這種支持和認可對于維持和提高學生的學習興趣至關重要[2].

1.4 助力學生適應未來社會的需求

在數字化時代,數據分析和解讀能力變得越來越重要.通過強調數據分析和數學建模等核心素養,學生能夠更好地適應數據驅動的未來社會,有效處理和分析大量信息.邏輯推理是未來社會各行各業的基礎技能,基于核心素養的數學教學可以加強學生的邏輯思維和批判性思維能力,為他們在復雜的工作和生活環境中作出理智決策提供支持.隨著科技的發展,對于具有數學背景的科技人才需求不斷增長,數學教學不僅需要傳授數學知識,還需要將其與科技技能結合,如編程、算法設計等,使學生更適應科技領域的發展,這些都是學生適應社會必備的知識儲備.

1.5 促進學生綜合素質的全面提升

核心素養的培養包括認知能力的提升,如記憶力、注意力和思維速度,這些能力對學生在所有學科的學習都是至關重要的.高中數學教學中,學生需要學會如何表達和溝通復雜的數學概念,該種表達和溝通能力的提升,對學生未來在社交和職業環境中的表現極為重要.在學習數學的過程中,學生需要學會如何管理時間、設置目標和自我調節,而這些自我管理能力對于學生的個人成長和成熟至關重要.此外,數學教學中強調的批判性思維和倫理意識,可以幫助學生形成良好的道德觀和社會責任感,對于學生成為有責任感和有道德的公民至關重要.

2 基于核心素養開展高中數學教學的措施

2.1 創設生活教學情境,鍛煉學生數據分析

當前的教學環境越來越重視將學科知識與實際生活聯系起來,特別是在高中數學教學中,將數學知識與生活實際相結合可以使學生更加直觀地理解數學概念和應用.通過生活化的教學情境,學生能夠看到數學在現實生活中的應用,從而提高他們學習數學的興趣和動機.生活化教學情境還有助于學生更好地理解抽象數學概念,將理論知識轉化為實際應用能力[3].

以“平面向量”為例,教師可以設計一項實際的物理實驗或運動科學項目,如討論投擲物體的運動軌跡,或分析某項體育活動中的運動員動作,并在實驗或運動分析中引入平面向量的概念,解釋向量如何用于表示方向和大小.接著教師讓學生實際測量和記錄相關的數據,如物體的移動距離、方向、速度等,指導學生如何使用向量來分析收集到的數據,如使用向量來表示物體的位移、速度方向等.最后學生討論向量加法和減法在實際情境中的應用,如何通過向量運算來分析復雜的運動.教師要鼓勵學生使用向量解決實際問題,如計算最短路徑、分析運動軌跡等.這樣一來,學生不僅能夠理解平面向量的概念和性質,還能在實際情境中鍛煉他們的數據分析和問題解決能力,進一步增強數學學習的興趣和實用性.

2.2 有效借助問題引導,強化學生邏輯推理

邏輯推理是數學思維的核心,對于學生理解更高級的數學概念和解決復雜問題具有重要作用.強化邏輯推理能力對于學生的數學學習和未來的職業生涯都至關重要.在高中數學教學中,問題引導的方法被視為有效的教學策略,教師通過提出具有挑戰性的問題來激發學生的思考,引導他們探索和解決問題,學生則可以在解決問題的過程中自然地發展邏輯思維和推理能力.

例如,教師在講解“等差數列”的內容時,首先可以提出與等差數列相關的實際問題,如“如何規劃一項長期儲蓄計劃?”或“如何計劃一次逐漸增加難度的訓練計劃?”然后鼓勵學生通過小組討論來探索問題的可能解決方案,讓學生嘗試應用等差數列的知識來分析和解決問題.在學生探索的基礎上,教師系統地講解等差數列的定義、性質和公式.再通過實際問題的例子,展示等差數列公式的應用,如何使用它們來解決具體問題.如設計一系列逐漸增加或減少的情境,讓學生計算特定時間的總量或特定位置的值.最后鼓勵學生探究等差數列與其他數學概念之間的聯系,如數列求和與積分概念的相似性.整節課程中,學生不僅能夠理解等差數列的基本概念和性質,還能夠通過解決實際問題來鍛煉和提高他們的邏輯推理能力.

2.3 發揮信息技術優勢,引發學生直觀想象

隨著信息技術的快速發展,數學教學的方法和工具也在不斷演進.利用信息技術,如計算機軟件、互聯網資源和可視化工具,可以極大地豐富和改善數學教學.信息技術的應用使抽象的數學概念變得直觀易懂,有助于提高學生對數學知識的理解和興趣.多媒體和交互式工具也可以吸引學生的注意力,使學習過程更加生動和有趣.通過結合信息技術,數學教學不僅能提高教學效果,還能幫助學生培養適應現代社會的技術能力[4].

在“三角函數的圖象與性質”講解過程中,教師就可以使用計算機軟件(如GeoGebra、Desmos等)來展示三角函數的圖象,先準備交互式的教學應用程序,允許學生操作和變更函數的參數,觀察圖像的變化.然后利用軟件直觀展示不同三角函數(如正弦、余弦、正切)的圖像,指導學生觀察和探索函數圖像隨參數(如振幅、周期、相位)變化的規律,接著讓學生使用軟件進行操作,自己調整參數并觀察圖像的變化.最后通過互動探究,引導學生理解三角函數圖像的性質,如周期性、對稱性.教師也可以結合實際情景(如物理中的波動、音樂的節拍)講解三角函數的應用,這種教學方法有助于培養學生的直觀想象力,為他們理解更復雜的數學概念打下堅實的基礎.

2.4 小組合作完成項目,培養學生建模能力

數學建模能力是學生在現代社會中非常重要的技能,尤其是在科學、工程和經濟學等領域.通過項目式學習,學生可以學習如何將數學理論應用于解決復雜的實際問題,這對他們未來的學術和職業生涯都非常有益.在數學教育中,項目式學習和小組合作越來越受到重視,這種方法不僅能夠促進學生之間的互動,還能夠提供實際問題解決的平臺.通過小組合作完成項目,學生可以在實踐中學習數學概念,并將其應用于解決實際問題,從而更好地理解和掌握數學知識.

《一元函數的導數及其應用》這一章節的內容需要學生完成探究活動,教師就可以設計一元函數導數的實際問題,例如“研究物體的運動速度如何隨時間變化”或者“研究公司利潤的增長速度”.教師將學生分成小組,并分配具體的任務,如數據收集、函數建模、分析導數等,并在項目開始之前,提供有關一元函數導數的基礎理論教學,包括導數的定義、計算方法和基本性質.接著指導學生如何收集相關數據(如時間、速度、利潤等),并使用這些數據建立一元函數模型,教師還要教授學生如何計算模型的導數,并解釋導數在實際問題中的意義(如速度、增長率等).最后讓每個小組呈現他們的發現和分析結果,鼓勵學生在全班前展示他們的項目.教師要重視對每個小組的項目進行評價,提供反饋,強調項目的優點和需要改進的地方.

3 結束語

未來教育發展中,高中數學教師要進一步完善基于核心素養的高中數學教學策略,為培養適應新時代挑戰的學生提供更加堅實的理論和實踐基礎.