素養導向教育在高中數學幾何主題單元中的な導視τ糜胩粽

嚴益娟

摘要：本文通過實際案例的引入，論述了在數學幾何教學中引入素養導向教育所面臨的挑戰，并提出了相應的解決策略.

關鍵詞：素養導向教育；高中數學；幾何；教學方法

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2024）12-0008-03

素養導向教育作為一種新的教學理念，強調培養學生的綜合素養和創造力，對于高中數學教育的改革具有積極的意義.數學幾何作為數學的一個重要分支，對學生的思維能力和邏輯推理能力提出了更高的要求.

1 素養導向教育的基本概念

素養導向教育是一種注重培養學生全面素養的教育理念，旨在超越傳統的知識灌輸模式，強調學生在學科知識的同時培養跨學科的思維和實際問題解決能力[1].在數學教育中，素養導向教育不僅僅關注學生的知識儲備，更注重學生對數學思想的理解、應用和創新.

在素養導向教育中，教學的核心目標是培養學生的批判性思維、創造性表達以及合作與溝通的能力.與傳統教學模式相比，素養導向教育更注重學生的參與性和主動性，強調學生在學習過程中的思考和實踐.這一教育理念的核心思想是，學生不僅僅是知識的接收者，更是能夠主動構建知識體系、理解知識內涵，并能夠運用知識解決實際問題的主體.

2 素養導向教育在高中數學幾何的特點

素養導向教育在高中數學幾何中的應用具有獨特的特點，這既與素養導向教育的核心理念相契合，也與數學幾何的教學要求相互交融.

2.1 抽象概念與實際應用的結合

數學幾何作為一個充滿抽象概念的學科，涉及點、線、面、角等豐富而抽象的概念.在素養導向教育的框架下，強調將這些抽象概念與實際生活和問題相結合，以促使學生更深刻地理解這些概念的實際應用.通過引導學生觀察日常生活中的空間結構和形狀，并將這些觀察與數學幾何中的抽象概念相對應，素養導向教育致力于培養學生將抽象理論轉化為實際問題解決的能力.通過這種方式，學生不僅僅是在理論層面上理解數學幾何的概念，還能夠將這些概念運用到解決實際問題的情境中，提高他們的應用能力和實際解決問題的能力.

2.2 跨學科能力的培養

數學幾何與物理、工程等學科之間存在緊密的聯系，因此，素養導向教育在高中數學幾何教學中強調培養學生的跨學科思維方式.這種思維方式的培養，需要學生能夠理解并應用數學幾何的原理和方法在其他學科中解決實際問題[2].通過引入相關的實際案例，學生可以更好地理解數學幾何在其他學科中的應用，從而增強他們的跨學科能力.素養導向教育通過這種方式，培養了他們的綜合素養和學科之間的綜合性認知.

2.3 創新能力的培養

在數學幾何領域，素養導向教育注重培養學生的創新能力.通過引入開放性問題和實際案例，激發學生對問題的主動探索欲望.這種教學方式不僅要求學生熟練掌握數學幾何的基本概念，更注重培養學生獨立思考和創造性解決問題的能力.素養導向教育通過這種方式，鼓勵學生在數學幾何的學習中展現出更為靈活和創新的思維，培養他們在未知情境下解決問題的能力.

2.4 問題解決能力的強化

數學幾何常涉及解決復雜的幾何問題，而素養導向教育則強調通過問題解決來培養學生的能力.在數學幾何的教學中，引入具有實際背景的問題，鼓勵學生通過數學方法解決實際問題，從而提高他們的問題解決能力[3].這種實踐性的學習方式不僅使學生更好地理解數學知識，還培養了他們的實際運用能力.通過在解決問題的過程中，學生不僅能夠深入理解數學幾何的理論，還能夠鍛煉并提升他們的實際問題解決能力.

3 素養導向教育在高中數學幾何中的應用

3.1 教學目標的設定

在素養導向教育的框架下，我們重新定義高中數學幾何中學生的教學目標.以三角形的相似性原理為例，傳統的目標可能是讓學生了解三角形相似的定義和性質，而素養導向教育的目標更強調學生能夠運用這一原理解決實際測量問題，增強他們的應用能力.

例如，設計一個項目，要求學生在實際場景中應用三角形相似性原理.選擇一座高樓（假設樓高100米）為研究對象[4].學生首先在一個特定的時間測量高樓的影子長度為15米，同時記錄太陽仰角為30度.通過這些數據，學生需要利用三角形相似性原理計算出該高樓的實際高度.學生通過設定測量時間、記錄影子長度和測量太陽仰角的實際操作，獲取必要的數據.利用所學的三角形相似性原理，建立數學模型，表示觀察到的三角形關系.將測得的影子長度、太陽仰角與高樓的實際高度構成一個三角形比例，建立相似關系.使用比例關系解方程，計算出高樓的實際高度.學生通過實際測量和計算，驗證他們所得到的高樓高度是否與實際高度相符.

3.2 教學方法的選擇

采用素養導向教育的教學方法是成功實施的關鍵.問題驅動和項目式學習等方法可以激發學生的學習興趣，使其在實際問題中運用數學幾何知識.具體而言，教學方法的選擇可以包括：

（1）問題驅動學習：問題驅動學習是一種通過設計引人思考的問題，激發學生對幾何知識的興趣，引導他們主動思考和解決問題的學習方式.在數學幾何教學中，可以通過提出具體而有挑戰性的問題，如，“在城市規劃中如何最優化道路布局？”或“如何在有限空間內設計最有效的停車場？”來引導學生運用幾何知識解決實際問題.通過解答這些問題，學生不僅能夠加深對幾何概念的理解，還能培養批判性思維和解決實際問題的能力.

（2）項目式學習：項目式學習強調通過設計實際項目，要求學生運用幾何知識進行調研和解決問題，促進他們的實際應用能力和團隊協作精神.在數學幾何的教學中，可以設計一個幾何項目，要求學生團隊合作解決一個與幾何相關的實際問題.例如，讓學生設計一個公共藝術裝置的幾何結構，或規劃一個社區花園的空間布局.通過這樣的項目，能夠培養學生團隊協作、溝通和解決問題的能力.

（3）探究式學習：探究式學習引導學生通過自主探究的方式發現幾何知識，培養他們主動學習和發現問題解決路徑的能力.在數學幾何的教學中，可以設置一系列引導性問題，讓學生通過實際觀察、探索和推理，逐步發現幾何概念.例如，在學習平行線和角的關系時，可以通過給定平行線和一條橫截線，要求學生觀察角的關系并總結規律.通過這樣的探究，學生能夠更深刻地理解幾何概念，培養獨立思考和解決問題的能力.

3.3 學生表現的評價

在素養導向教育中，應采用多元化的評價手段.除了考查學生對幾何知識的理解外，還應關注其批判性思維、創造性表達和團隊協作等方面的表現.

（1）知識理解與應用.

評估學生對幾何知識的理解程度以及是否能夠靈活運用這些知識解決實際問題.在項目中，他們需要運用三角形相似性原理解決高樓測量問題，評價標準包括正確性、邏輯性和實用性.

（2）批判性思維.

評價學生是否能夠分析問題、提出獨立見解并解決復雜問題.在項目中，學生需要在計算高樓高度的過程中運用批判性思維，考慮各種可能的誤差和不確定性，并提出相應的解決方案.

（3）創造性表達.

觀察學生在幾何領域中是否能夠進行創造性的思考和表達.他們在解決實際問題時是否能提出新穎的觀點和方法，以及是否能夠將數學知識與實際情境結合，展現創造性的思維.

3.4 團隊協作

通過小組項目等形式，評價學生在團隊中的合作精神、溝通能力和領導力等方面的表現.在高樓測量項目中，學生需要共同合作，分工明確，確保整個團隊能夠順利完成任務.

4 應用中的挑戰與解決策略

4.1 知識量與素養培養的平衡

在教學中，平衡傳統知識教育與素養導向教育是一個迫切需要解決的問題.傳統上，數學幾何教學更注重學科知識的傳遞，強調學生對公式和定理的熟練掌握.然而，素養導向教育要求應更多關注學科之間的聯系，強調跨學科能力的培養，這在數學幾何中涉及將知識應用于實際問題的能力.

這種平衡的不確定性使教學者在設置教學目標時面臨挑戰.解決這一問題的策略是在教學設計中明確素養目標，并巧妙地將知識教育與素養培養相結合.通過采用項目式學習或問題驅動的方式，教學者可以引導學生在解決實際問題的過程中逐步掌握數學幾何的基礎知識.

4.2 學生學習動力不足

素養導向教育要求學生更具自主學習能力和學科探究的主動性.教學者應設計具有趣味性和實際應用價值的教學任務.通過引入實際案例、數學幾何在現實生活中的應用等方式，學生可以更直觀地認識到數學幾何的實際意義，從而激發學習興趣.

4.3 教師素養的提升

素養導向教育要求教師具備跨學科的教學能力和對學生個體差異的關注.

學校和教育機構應通過提供專業培訓、研討會和資源共享平臺來支持教師的專業發展.通過分享成功的案例和經驗，教師可以更好地適應素養導向教育的要求，提升自身的教學水平，從而更有效地引導學生在數學幾何學科中培養素養.

5 結束語

通過對素養導向教育在高中數學幾何主題單元中的實際應用與挑戰的深入分析，可以得出在數學幾何教學中引入素養導向教育是可行的，但需要教育者在目標設定、教學方法選擇以及學生表現評價等方面有所調整.同時，應對存在的挑戰采取相應的解決策略，以保證素養導向教育在數學幾何領域的有效實施.

參考文獻：

[1]周寧，林新建.基于核心素養的高中數學課時作業設計實踐：以“復數乘、除運算的三角表示及其幾何意義”為例[J].數學教學研究，2023，42（4）：20-23，67.

[2] 崔文.直觀想象素養在高中數學課堂教學中的落實：以立體幾何、解析幾何、代數的解法為例[J].中小學課堂教學研究，2019（5）：38-43.

[3] 蘇咪咪，馬旭.高中兩版數學教材“平面解析幾何”習題與課程標準修訂版的一致性分析：核心素養的視角[J].數學教學通訊，2023（3）：17-21.

[4] 盧堯敏.核心素養下數學建模思想在解高考數學題中的應用研究[J].中學生數理化（高中版），2023（2）：9-10.

［責任編輯：李璟］