陳小琴
【摘要】數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是具有數(shù)學(xué)基本特征、能夠適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的思維品質(zhì)與關(guān)鍵能力.基于此,有必要對數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)進(jìn)行研究,這樣對開展數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)工作是十分有利的.本文從數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵出發(fā),對數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的特征和體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相應(yīng)分析,并做出了具體的闡釋和說明.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)素養(yǎng);核心內(nèi)涵;數(shù)學(xué)建模
隨著基礎(chǔ)教育課程改革的不斷推進(jìn),人們越來越重視培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)的問題.就數(shù)學(xué)學(xué)科而言,人們更加關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高,特別是有關(guān)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的問題更引起教育界廣泛的討論.核心素養(yǎng)的培養(yǎng),在本質(zhì)上是與以人為本或以學(xué)生發(fā)展為本的理念是一致的,我們也可以說核心素養(yǎng)是后天學(xué)習(xí)中養(yǎng)成的,與特定情境有關(guān),不是隨時隨地都可以表達(dá)出來的東西,而是通過人的行為表現(xiàn)出來的,可認(rèn)知的知識、能力和態(tài)度.
一、數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)某一階段或某一領(lǐng)域時所應(yīng)達(dá)成的綜合性能力,是在數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)被格外關(guān)注的基本素養(yǎng).數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)包括數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)據(jù)分析六部分.下面從縱向向度和橫向向度兩個角度對六部分學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵進(jìn)行分析.
(一)縱向垂直鏈接數(shù)學(xué)思想方法
1.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)不是指具體的數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)技能,也不是簡單的數(shù)學(xué)解題能力.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)依賴于數(shù)學(xué)知識和技能,又高于數(shù)學(xué)知識和技能,并凌駕于數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法之上.成為數(shù)學(xué)思想的兩個標(biāo)準(zhǔn):一是要產(chǎn)生數(shù)學(xué)發(fā)展過程中所必須要依賴的基本思想,二是要在人們談?wù)摂?shù)學(xué)時總是會談到其所具備的獨(dú)特素質(zhì).故此數(shù)學(xué)發(fā)展所依賴的思想在本質(zhì)上共有抽象、推理、模型三種.
2.數(shù)學(xué)基本思想比數(shù)學(xué)方法思想更深刻地反映了數(shù)學(xué)對象之間的內(nèi)在聯(lián)系,數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)基本思想的具體化,是從數(shù)學(xué)角度提出問題、解決問題的過程中所采用的各種方式、手段和途徑等.其中包括數(shù)形結(jié)合的思想方法、分類討論的思想方法、轉(zhuǎn)換的思想方法、等量替換的思想方法、特殊化的方法和函數(shù)與方程思想方法等.
3.數(shù)學(xué)思想方法從操作層面來看具備過程性和層次性的特點(diǎn).數(shù)學(xué)思想方法的過程性是指由于每一種數(shù)學(xué)思想方法都包含若干個環(huán)節(jié),每一個環(huán)節(jié)之間又彼此聯(lián)系,故此方法在處理問題時需要一步一步地展開.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法的上位概念,數(shù)學(xué)方法是數(shù)學(xué)思想的具體化,數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)本質(zhì)的升華.
(二)橫向中心凝聚數(shù)學(xué)基本素養(yǎng)
1.在個人終身發(fā)展過程中,需要許多數(shù)學(xué)素養(yǎng)來應(yīng)對生活中的各種情況,其中最關(guān)鍵、最重要且可以衍生其他數(shù)學(xué)素養(yǎng)的被稱為“數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)”.研究者不是僅僅停留在一般數(shù)學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵和要素上,而是在對數(shù)學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行界定的同時,進(jìn)一步關(guān)注數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),要將數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)與數(shù)學(xué)一般素養(yǎng)區(qū)別對待,而兩者的根本區(qū)別就體現(xiàn)在“核心”兩字之上.所謂“核心”就是指在一定的領(lǐng)域或體系中,對事物或事情存在提供支持并持續(xù)影響的東西,是某類領(lǐng)域或體系中不可或缺的一部分,其既可以是現(xiàn)實(shí)世界的存在物,也可以是思維世界的存在物.
2.通過“核心”的描述,我們可以得到三個層面的啟示:第一,從范圍層面來看,“核心”一定是針對某個領(lǐng)域或體系而言的,以孤立形態(tài)存在的對象是沒有“核心”的;第二,從時間層面來看,“核心”對事物或事情存在的支持具有持續(xù)性,其支持作用不會消失;第三,從功能層面來看,“核心”是不可或缺的,是一個領(lǐng)域或體系存在的前提,具有很強(qiáng)的基礎(chǔ)作用[1].
綜合縱向和橫向兩個角度進(jìn)行比較分析,可以看出數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是以培養(yǎng)能夠適應(yīng)現(xiàn)代社會生活的公民為目標(biāo),以教育各階段相應(yīng)的數(shù)學(xué)核心知識為載體,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心能力(外顯表現(xiàn)),引導(dǎo)學(xué)生形成數(shù)學(xué)思維與數(shù)學(xué)態(tài)度(內(nèi)隱特質(zhì))并為后續(xù)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)提供持續(xù)性支持的階段性動態(tài)發(fā)展系統(tǒng)[2].
二、數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的特征
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是數(shù)學(xué)邏輯結(jié)構(gòu)中一個特殊重要的要素,整個數(shù)學(xué)學(xué)科就是建立在核心素養(yǎng)基礎(chǔ)上,并按照素養(yǎng)要求發(fā)展起來的,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是研究數(shù)學(xué)學(xué)科所必不可少的部分,也是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)與理解和掌握數(shù)學(xué)所應(yīng)追求和達(dá)成的基本目標(biāo).數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是數(shù)學(xué)學(xué)科本質(zhì)特征的反映,是數(shù)學(xué)學(xué)科的基石,其具有整體性、組合性、內(nèi)隱性和聚合性四個特征,下面一一進(jìn)行介紹:
1.整體性.數(shù)學(xué)素養(yǎng)通常是從整體上來說的,其是一個系統(tǒng)并具有綜合性的特征,任何一種單獨(dú)的特征都無法將數(shù)學(xué)素養(yǎng)的全部表達(dá)出來,這意味著從數(shù)學(xué)素養(yǎng)中精煉出來的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)也是系統(tǒng)的和綜合的.不同領(lǐng)域的核心素養(yǎng)在其內(nèi)涵和外延上都具備各自的獨(dú)立性,然而在邏輯上卻又是一個有機(jī)整體,且每個核心素養(yǎng)能從若干范圍上簡潔明確地概括其主要表現(xiàn).數(shù)學(xué)學(xué)科中每一個核心素養(yǎng)都有獨(dú)特地位,這些核心素養(yǎng)在發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題等不同環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)活動中發(fā)揮著不同的作用.素養(yǎng)之間不是相互獨(dú)立的關(guān)系,而是有著緊密聯(lián)系的整體.
2.內(nèi)隱性是在相對安靜的情況下不易被發(fā)現(xiàn)的特性.就像我們可以看見一個人的外表或聽到他的自我陳述,卻不能直接知道他的素養(yǎng)和能力一樣,抽象能力、計(jì)算能力和邏輯推測能力的培養(yǎng)是在數(shù)學(xué)的教學(xué)進(jìn)程中十分受到重視的,而數(shù)學(xué)建模和數(shù)據(jù)處理則在之前不太強(qiáng)調(diào).所以數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯推測與直觀想象是在數(shù)學(xué)活動過程中最容易體現(xiàn)出來的核心素養(yǎng),而數(shù)學(xué)建模和數(shù)據(jù)分析相對來說就是比較隱蔽的核心素養(yǎng).隱蔽的數(shù)學(xué)素養(yǎng)我們很難直接察覺,但是其確實(shí)是真正存在的,需要人們?nèi)グl(fā)現(xiàn).
3.組合性.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)一般與一個或幾個學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)容有密切關(guān)系.有些核心素養(yǎng)與單一的學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)容相關(guān),而有些核心素養(yǎng)不直接指向某個單一的領(lǐng)域,而是與幾個領(lǐng)域都有著緊密的聯(lián)系.例如,在數(shù)學(xué)抽象這一領(lǐng)域中,數(shù)學(xué)抽象的對象既可以是現(xiàn)實(shí)世界中的空間形式和數(shù)量關(guān)系,也可以是思維領(lǐng)域中的空間形式和數(shù)量關(guān)系.所以數(shù)學(xué)抽象離不開直觀、推理、運(yùn)算和模型結(jié)構(gòu)的輔助.又例如,數(shù)學(xué)建模是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語言和工具,對現(xiàn)實(shí)世界的問題做抽象加工,從而解決實(shí)際問題的過程.在數(shù)學(xué)建模過程中,需要通過分析、推斷、求解、決策等方式來完成實(shí)踐—理論—實(shí)踐這一循環(huán),并得出最終結(jié)論,這其中直觀、推理、運(yùn)算、模型等元素都發(fā)揮了很大作用.
4.聚合性.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是數(shù)學(xué)發(fā)展所依靠的基礎(chǔ),學(xué)生即使會忘記之前曾學(xué)過的知識,如概念、定理、公式和法則等,但是數(shù)學(xué)精神、思想和方法卻能被他們在心中牢記,并使學(xué)生終身受益.核心素養(yǎng)與數(shù)學(xué)學(xué)科中各個知識部分都是緊密相連的[3].
三、數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的體系構(gòu)建
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)主要由數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)據(jù)分析六部分構(gòu)成,這六部分之間既有聯(lián)系又有區(qū)別,既各有側(cè)重又形成體系.第一,這六部分體現(xiàn)出了獨(dú)特性,如數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算三部分是由數(shù)學(xué)課程內(nèi)容本身的特點(diǎn)所決定的,是培養(yǎng)人類理性思維的載體.第二,這六部分體現(xiàn)出了應(yīng)用性,如數(shù)學(xué)建模與數(shù)據(jù)分析屬于數(shù)學(xué)實(shí)踐活動,是以解決某一實(shí)際問題或數(shù)學(xué)問題為目標(biāo),從而引發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)靈感的創(chuàng)新型內(nèi)容.第三,體現(xiàn)了分類型,這與數(shù)學(xué)模塊內(nèi)容有關(guān).下面從三個方面對數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的體系構(gòu)建進(jìn)行研究:
1.數(shù)學(xué)抽象.數(shù)學(xué)研究的對象決定了其固有的抽象性特點(diǎn),數(shù)學(xué)是一門研究度量、形式、圖形和變化的學(xué)科.一方面,數(shù)學(xué)研究的對象雖然離不開客觀的現(xiàn)實(shí)原型,但是又完全可以脫離具體內(nèi)容,成為理性思維之后的抽象結(jié)果.另一方面,數(shù)學(xué)研究的各種不同的領(lǐng)域可以用公理化的方法統(tǒng)一起來,使其具備某種相同結(jié)構(gòu).
數(shù)學(xué)抽象具有合理性與可操作性,數(shù)學(xué)抽象的合理性表現(xiàn)為重點(diǎn)抽取對象的數(shù)量關(guān)系或空間形式,同時數(shù)學(xué)抽象還表現(xiàn)出相對的確定性.通過數(shù)學(xué)抽象的合理性我們可以通過公理化的思想,建立起各種數(shù)學(xué)符號體系,并借此作為科學(xué)思維的智力工具,通過某些可操作的教學(xué)行為,使學(xué)生有效地建立起一套形式化、統(tǒng)一化且具備聯(lián)系性、整體性的數(shù)學(xué)知識和思想方法體系,并在解決問題的過程中不斷鞏固、完善和發(fā)展這一體系.這樣加以規(guī)劃、設(shè)計(jì)和培養(yǎng)數(shù)學(xué)抽象能力,可以使學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)形成良性循環(huán).此外,數(shù)學(xué)抽象還具有層次性和可接受性,數(shù)學(xué)抽象的層次越多,概括性就越強(qiáng),應(yīng)用也就越廣泛,但是同時也可能會出現(xiàn)學(xué)生接受困難的情況.
2.數(shù)學(xué)建模.數(shù)學(xué)建模是指從實(shí)際情境中抽象提出數(shù)學(xué)問題,同時提出假設(shè),設(shè)立問題模型、解決模型、討論驗(yàn)證,必要時進(jìn)行修正以使之更符合實(shí)際的過程.在此過程中,學(xué)生要圍繞實(shí)際問題查閱資料、收集信息、整理加工、分析論證、開展研究,從而改善學(xué)習(xí)方式,提高創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力.可見,數(shù)學(xué)建模教學(xué)本身是一個不斷探索、創(chuàng)新、完善和提高的過程.與傳統(tǒng)的知識傳授教學(xué)相比,數(shù)學(xué)建模教學(xué)突出培養(yǎng)學(xué)生能力的目標(biāo),因此,組織教學(xué)的方式方法也有所不同,其以學(xué)生為中心、以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以問題為主線,并以微型探究、合作交流、分享成果為主流形式.
3.數(shù)據(jù)分析.在當(dāng)下的互聯(lián)網(wǎng)時代,人們無論是在工作中還是在生活中都在受到大量數(shù)據(jù)信息的影響和沖擊,當(dāng)前我們已進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代.故此,數(shù)據(jù)分析和處理能力自然成為當(dāng)代人需要的核心素養(yǎng),為了增強(qiáng)應(yīng)用性和時代感,在教學(xué)中,我們可以利用信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)等途徑收集數(shù)據(jù),讓學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光去關(guān)注、分析和解釋環(huán)保、人口、金融、軍事和體育等社會熱點(diǎn)問題,從而既能提高學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力,又可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)信息素養(yǎng),還能激發(fā)出學(xué)生的主人翁意識及數(shù)學(xué)應(yīng)用和創(chuàng)新意識[4].
四、總 結(jié)
綜上所述,本文集中對數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵、特征及其體系構(gòu)建問題進(jìn)行了研究,認(rèn)為數(shù)學(xué)的核心素養(yǎng)是研究數(shù)學(xué)學(xué)科所必不可少的部分、是數(shù)學(xué)學(xué)科本質(zhì)特征的反映、是數(shù)學(xué)學(xué)科的基石也是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)與理解和掌握數(shù)學(xué)所應(yīng)追求和達(dá)成的基本目標(biāo).希望本文的研究可以更好地提升我國數(shù)學(xué)學(xué)科的整體教學(xué)理論水平,為促進(jìn)我國數(shù)學(xué)教育事業(yè)取得更好的進(jìn)步做出貢獻(xiàn).
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