劉進(jìn)
摘?要:數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是數(shù)學(xué)課程目標(biāo)的集中體現(xiàn),是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中逐步形成和發(fā)展的.作為教師,應(yīng)在傳授學(xué)科知識的同時,給學(xué)生提供學(xué)科活動機(jī)會.創(chuàng)設(shè)合適的教學(xué)情境,提出問題引發(fā)學(xué)生思考與交流,使其體會知識的形成過程中遇到的問題與解決方法,提高解決問題的能力,并將其發(fā)展為終生能力.在教學(xué)中力求做到引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)世界;課堂教學(xué)注重發(fā)現(xiàn)問題、科學(xué)理性地解決問題;讓學(xué)生自己動手調(diào)查實(shí)踐, 感受數(shù)學(xué)知識與實(shí)際生活的聯(lián)系.
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);分析問題;解決問題;動手實(shí)踐
經(jīng)常有學(xué)生問筆者:“老師,學(xué)數(shù)學(xué)有什么用?”尤其是文科生,他們說:“我們又不想做數(shù)學(xué)家,也不從事和數(shù)學(xué)相關(guān)的行業(yè),難道學(xué)數(shù)學(xué)就是為了高考嗎?”這個問題很可笑,但是想通俗地回答他們似乎也不容易,這時筆者就會給他們講自己的一些親身經(jīng)歷,比如:同樣面對完全不懂的機(jī)器出現(xiàn)故障,筆者就會運(yùn)用解決數(shù)學(xué)問題的思考方式排除掉故障,而身邊數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不好又很多年不碰數(shù)學(xué)的人只能求助別人;根據(jù)房產(chǎn)中介網(wǎng)上的數(shù)據(jù),看準(zhǔn)時機(jī)改善住房,以相同的價格換了大30平米的房子;買鋼琴時通過市場調(diào)查找到性價比最好的;及時勸家人退出股市故而沒有損失財產(chǎn)等等.使他們了解學(xué)數(shù)學(xué)培養(yǎng)的是一種理性思維,是對數(shù)據(jù)和事實(shí)的有效分析,排除干擾做出正確判斷,從而服務(wù)于生活的一種思維.
數(shù)學(xué)素養(yǎng)是在真實(shí)情境中有意識地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識與技能理性地處理問題的行為特征,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、數(shù)據(jù)分析等.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是數(shù)學(xué)課程目標(biāo)的集中體現(xiàn),是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中逐步形成和發(fā)展的.作為教師,應(yīng)在傳授學(xué)科知識的同時,給學(xué)生提供學(xué)科活動機(jī)會.教學(xué)活動應(yīng)把握數(shù)學(xué)的本質(zhì),創(chuàng)設(shè)合適的教學(xué)情境,提出問題引發(fā)學(xué)生思考與交流,使其體會知識的形成過程中遇到的問題與解決方法,提高解決問題的能力,并將其發(fā)展為終生能力.在教學(xué)中力求做到:
1?引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)世界
數(shù)學(xué)概念往往來源于生活,是對生活中的現(xiàn)象的高度抽象概括,在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生體驗(yàn)概念形成的過程,這樣他們才能抓住數(shù)學(xué)的本質(zhì),將知識應(yīng)用于生活.很多高中畢業(yè)生認(rèn)為高中數(shù)學(xué)知識在生活中應(yīng)用很少,甚至不如小學(xué)數(shù)學(xué)知識應(yīng)用得多,這就是數(shù)學(xué)教育和實(shí)際生活脫節(jié)了,歸根結(jié)底還是對知識沒有領(lǐng)悟,即使會做幾個題,高考得到一定分?jǐn)?shù),這樣的教與學(xué)不能說是成功的.其實(shí)讓學(xué)生觀察歸納生活中的“數(shù)”與“形”,就會發(fā)現(xiàn)大部分所見所得和高中知識息息相關(guān).以《必修1》中“集合與函數(shù)的概念”一章為例.
“函數(shù)”是對生活中一些現(xiàn)象的數(shù)學(xué)描述,可以讓學(xué)生列舉生活中和“數(shù)”有關(guān)的例子,學(xué)生列舉氣溫、空氣質(zhì)量指數(shù)、蔬菜價格、身高體重、交通工具的速度、圖形的面積等例子的時候,教師可以引導(dǎo):我們收集這些數(shù)據(jù)用來研究什么?學(xué)生就會想到研究數(shù)據(jù)的變化,也就是研究兩個變量的對應(yīng)關(guān)系,比如氣溫與時間、蔬菜價格與上市時間、身高體重與年齡、圓的面積與半徑等等.選出這樣的例子,用公式、圖形、表格等不同方式表示它們,尋找它們的共性,再用數(shù)學(xué)的語言去描述,這樣就會比較自然地理解函數(shù)的概念,也就明白為什么要研究函數(shù).
“函數(shù)的單調(diào)性”描述的是函數(shù)的增減趨勢,直觀上不難理解.但當(dāng)函數(shù)不便以圖象的形式表示時,如何來判斷它是增函數(shù)還是減函數(shù)?這就需要對增減性有個確定的數(shù)學(xué)定義,難點(diǎn)是如何用數(shù)學(xué)語言來對其進(jìn)行刻畫.將單調(diào)性分別用文字、符號、圖形語言來描述,學(xué)生就能體會概念形成的過程.
一次現(xiàn)場聽“函數(shù)的奇偶性”這節(jié)課時,學(xué)生提問:“學(xué)習(xí)奇偶性有什么用呢?”年輕教師被當(dāng)場問住,只好說:“為了做題.”這樣的回答錯失了將知識聯(lián)系生活的機(jī)會.學(xué)生很早以前就學(xué)習(xí)過生活中最常見的軸對稱、中心對稱圖形,而奇偶性刻畫的正是圖象具有這兩種特征的函數(shù),它不僅用數(shù)學(xué)的語言描述了這種特征,也做到了通過研究局部即可知整體特征.
這些概念都是高中數(shù)學(xué)中非常重要的概念,學(xué)習(xí)概念的同時也能使學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光觀察生活中的現(xiàn)象,并用數(shù)學(xué)的語言去表達(dá),也鍛煉了其數(shù)學(xué)抽象概括能力和語言表達(dá)能力.如果只是死記硬背,再通過習(xí)題鞏固,那么知識就失去了生命,形同死灰,難怪學(xué)生記不住,認(rèn)為沒有用了.
2?課堂教學(xué)注重發(fā)現(xiàn)問題、科學(xué)理性地解決問題
高中數(shù)學(xué)課本中很多內(nèi)容具有很強(qiáng)的探究價值,處理好了可以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),處理不好就僅僅是掌握了數(shù)學(xué)知識而已.例如“雙曲線的漸近線”,由于漸近線這一性質(zhì)不易發(fā)現(xiàn)又難于論證,在以往直接講解的情況居多,學(xué)生思考、體驗(yàn)、探究少.為了避免這樣的情況,教師可以首先提出問題:請大家在練習(xí)本上畫出方程x2-y2=1相應(yīng)的雙曲線的草圖.這時學(xué)生畫的五花八門,比如頂點(diǎn)位置畫錯、不對稱、開口過大或過小、形狀類似拋物線或圓?。▓D1).那么雙曲線的形狀到底是什么樣的呢?此時可以借助幾何畫板、圖形計算器等信息技術(shù)手段畫出準(zhǔn)確圖形,讓學(xué)生觀察.
學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己畫的圖形和真實(shí)圖形有偏差,分析原因是沒有根據(jù)方程來畫,沒做到“數(shù)形結(jié)合”.這就是一個發(fā)現(xiàn)問題的過程,學(xué)習(xí)者意識到自己研究問題的方法不夠嚴(yán)謹(jǐn),而有效的信息技術(shù)手段也是有力的工具,讓他們客觀地看世界.通過觀察圖形,學(xué)生發(fā)現(xiàn)隨著x的增大,x2-y2=1與y=±x越來越接近卻不相交.那么事實(shí)是不是這樣呢?又如何來驗(yàn)證?這時學(xué)生會想到度量點(diǎn)到直線的距離(圖2),發(fā)現(xiàn)距離隨x的增大,越來越接近于0.
然后回歸理性證明,用嚴(yán)格的推理與計算,說明漸近線是存在的.然后再提出問題:是不是所有的雙曲線都有漸近線?如果有,雙曲線x2a2-y2b2=1(a>b>0)的漸近線方程是什么?
在這個過程中,教師首先創(chuàng)設(shè)情境(畫圖),然后通過信息技術(shù)手段使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,再通過科學(xué)計算驗(yàn)證結(jié)論,最后用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砼c運(yùn)算證明結(jié)論,再推廣到一般情況.這就是一節(jié)有效的課,學(xué)生得到的不僅僅是知識,還參與了知識形成的過程,體驗(yàn)了理性研究并解決數(shù)學(xué)問題的過程,鍛煉了邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算等能力.若干年后,知識可能會被忘記,但是研究解決問題的思路方法會根植于行動.
3?讓學(xué)生自己動手調(diào)查實(shí)踐, 感受數(shù)學(xué)知識與實(shí)際生活的聯(lián)系
從社會意義角度,我們可以把數(shù)學(xué)認(rèn)知過程分為數(shù)學(xué)研究過程和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程兩類.數(shù)學(xué)研究過程的一般路線是:發(fā)現(xiàn)問題—提出假設(shè)—驗(yàn)證假設(shè)—獲得結(jié)論,而數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一般過程是:學(xué)習(xí)基本概念和原理—展開理論體系—接近客觀實(shí)際.兩個過程并不吻合,所以在教學(xué)過程中容易使學(xué)生缺乏自主的思維活動,缺乏應(yīng)用數(shù)學(xué)知識分析問題、解決問題的能力.我們應(yīng)該使學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更加接近數(shù)學(xué)研究的真實(shí)過程.以“標(biāo)準(zhǔn)差”的教學(xué)為例:
首先留這樣一個作業(yè):如果民眾收入增長緩慢,阻礙內(nèi)需拉動難,還會導(dǎo)致民眾學(xué)習(xí)、更新知識的動力不足,同時也會削弱民眾的敬業(yè)精神,這種狀況從長遠(yuǎn)看將影響我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的質(zhì)量.2011年度北京市全市職工月平均工資為4672元,請你調(diào)查北京市職工收入情況,用所學(xué)知識(抽樣方法、直方圖、眾數(shù)、中位數(shù)、平均數(shù)等數(shù)字特征)收集整理分析數(shù)據(jù),并談?wù)剬ι鲜鰯?shù)據(jù)的看法.選取兩組差異比較大的直方圖(如圖3),分析原因并描述兩組數(shù)據(jù)的不同之處.學(xué)生發(fā)現(xiàn)第一組數(shù)據(jù)比較集中,第二組比較分散,原因是和選取的樣本有關(guān).那么用什么樣的統(tǒng)計量可以刻畫一組數(shù)據(jù)的集中程度呢?引出本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容:方差與標(biāo)準(zhǔn)差.數(shù)據(jù)由學(xué)生動手收集得到,再經(jīng)過整理和分析,學(xué)生們會覺得數(shù)學(xué)知識離生活很近,既學(xué)習(xí)了知識,也學(xué)會了用數(shù)學(xué)的方法理性分析社會問題.同時也發(fā)展了學(xué)生數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)分析等方面的核心素養(yǎng).
綜上所述,形成和發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)是在課堂教學(xué)中點(diǎn)滴實(shí)踐的,是潛移默化的,是逐步實(shí)現(xiàn)的.數(shù)學(xué)教育不能急功近利,短期的成績不代表后續(xù)有好的發(fā)展,作為教師應(yīng)該有一雙發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的眼睛,為學(xué)生提供基本內(nèi)容的實(shí)際背景和寬松的、富有生命力的課堂環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性.
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