畢曉昕
摘 要:隨著時(shí)代發(fā)展,國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,社會(huì)對(duì)人的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力提出了更高要求,教育面臨著更大挑戰(zhàn)。在教學(xué)的過程中,不能單純只追求分?jǐn)?shù)和升學(xué)率,還要重視學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。在數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,就要加強(qiáng)數(shù)學(xué)思維方式的引導(dǎo),促使學(xué)生全面發(fā)展。數(shù)學(xué)具備高度抽象性,從抽象到量化可視,實(shí)際問題與數(shù)學(xué)的結(jié)合,可以提升學(xué)生的空間想象和抽象思維能力。數(shù)學(xué)還有嚴(yán)密性、邏輯性的顯著特點(diǎn),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生探索其他學(xué)科的思維方式和嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度都十分有利。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用領(lǐng)域;高中數(shù)學(xué);素養(yǎng)培養(yǎng)
在這個(gè)被信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)全面覆蓋的時(shí)代,數(shù)學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛和受到關(guān)注。為了跟上社會(huì)發(fā)展的腳步,教育者要著重于對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng),既要保證學(xué)生的全面發(fā)展,也要鼓勵(lì)優(yōu)勢(shì)學(xué)科延伸至更多領(lǐng)域,發(fā)揮特長(zhǎng)。哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)物理教授阿瑟·杰佛發(fā)表過一篇名為《整理出宇宙的秩序———數(shù)學(xué)的作用》著名的經(jīng)典論文,從他闡述的觀點(diǎn)中可以解讀出數(shù)學(xué)在現(xiàn)代社會(huì)中有著不可替代的重要地位,數(shù)學(xué)被廣泛應(yīng)用于日常生活中、生產(chǎn)勞作,滲透到各項(xiàng)科學(xué)研究,因此教育者一方面要讓每個(gè)人都有機(jī)會(huì)能夠受到良好的數(shù)學(xué)教育,另一方面根據(jù)學(xué)生個(gè)人的興趣愛好、優(yōu)勢(shì)特長(zhǎng),幫助他們制定未來發(fā)展的規(guī)劃,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)的使用,打下扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
一、高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)涵及重要性
高中數(shù)學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科,核心素養(yǎng)體現(xiàn)在熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí),建立數(shù)學(xué)邏輯推理思維網(wǎng)絡(luò),靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)方法舉一反三,在面對(duì)現(xiàn)實(shí)問題時(shí),能夠迅速地轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,對(duì)問題進(jìn)行觀察、推敲、思考和驗(yàn)證,最終解決問題。
高中數(shù)學(xué)教學(xué)生活化這個(gè)熱門話題也從側(cè)面體現(xiàn)出高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要性。數(shù)學(xué)學(xué)科不再是單純的計(jì)算能力,它與其他學(xué)科緊密關(guān)聯(lián),適用性也大大超出了大家以為的范疇,為了適應(yīng)數(shù)學(xué)學(xué)科的突出特點(diǎn),也為了滿足這個(gè)時(shí)代對(duì)高端數(shù)學(xué)科學(xué)技術(shù)人才的剛需,核心素養(yǎng)的培養(yǎng)可以使學(xué)生具有更強(qiáng)的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力,可以更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的形式和需求,對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)已是離弦之箭,教育者應(yīng)該把關(guān)注成績(jī)的重心慢慢轉(zhuǎn)移到學(xué)生的成長(zhǎng)和發(fā)展上,真正做到授人以漁。
二、“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”在高中數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中的應(yīng)用
開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)包括五個(gè)基本環(huán)節(jié):
1.創(chuàng)設(shè)問題情景與提出探究問題
教師利用多媒體教學(xué)工具或身邊實(shí)物引入生活中的現(xiàn)象與問題,或采用講故事引入問題,或通過已學(xué)內(nèi)容引發(fā)學(xué)生的思考,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)亟待解決的問題情景,讓學(xué)生形成解決問題的基本思路,教師再拋出一個(gè)具體的問題,讓學(xué)生產(chǎn)生解決該問題的激情。
2.尋找解決方法與做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
在獲得具體的問題后,積極引導(dǎo)學(xué)生尋找解決問題的方法,讓學(xué)生自主交流探討,鼓勵(lì)學(xué)生先初步猜想判斷,對(duì)與錯(cuò)不要緊,要大膽猜想,并肯定學(xué)生的思路。再由教師引導(dǎo)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證自己的猜想判斷。
3.動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)與發(fā)現(xiàn)知識(shí)規(guī)律
在實(shí)驗(yàn)操作中,學(xué)生不能一個(gè)人埋頭苦干,學(xué)會(huì)交流,學(xué)會(huì)手腦口并用,并記錄記錄實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象,得到初步的規(guī)律與結(jié)論,驗(yàn)證得出結(jié)論。這一過程中教師不能過多參與指導(dǎo),必須讓學(xué)生獨(dú)立思考與反復(fù)實(shí)驗(yàn),獲得感性到理性的認(rèn)識(shí)。
4.教師歸納總結(jié)與形成知識(shí)結(jié)論
教師可以將實(shí)驗(yàn)演示一遍,加深學(xué)生的印象,并發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。對(duì)此過程進(jìn)行總結(jié),積極鼓勵(lì)那些敢于大膽思考的學(xué)生,無論對(duì)錯(cuò),其次再對(duì)錯(cuò)誤的結(jié)論予以指導(dǎo),最后再讓學(xué)生按照正確方法操作,直到學(xué)生徹底掌握該知識(shí)。
5.鞏固聯(lián)系與拓展應(yīng)用
學(xué)生往往可以根據(jù)自己獲得的新知識(shí)來實(shí)施具體的操作,運(yùn)用到生活實(shí)際中。教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的掌握情況,進(jìn)行個(gè)別的指導(dǎo)與評(píng)價(jià),之后根據(jù)學(xué)生實(shí)際需求布置作業(yè)量與作業(yè)方式,讓學(xué)生能夠靈活運(yùn)用知識(shí)規(guī)律,真正達(dá)到最佳的教學(xué)效果。
三、學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)策略
(一)教師教學(xué)理念統(tǒng)一,教學(xué)培養(yǎng)整體標(biāo)準(zhǔn)化
首先教育者必須深刻領(lǐng)會(huì),并且身體力行,真正落實(shí)對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。提高教師聘用的門檻,教師本身就應(yīng)該具備高素養(yǎng),才能對(duì)學(xué)生耳濡目染。教師應(yīng)該接受職前職后不定期培訓(xùn),特別是下鄉(xiāng)支教的教師不能出現(xiàn)思想斷層,緊跟新的主張,構(gòu)建以生活基礎(chǔ)為參考的實(shí)踐類課程,讓學(xué)生帶著理論知識(shí)去生活中親身實(shí)踐。
培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)需要統(tǒng)一化,例如數(shù)學(xué)指導(dǎo)課程內(nèi)容編排格式統(tǒng)一,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)與基礎(chǔ)知識(shí)、邏輯推理能力、空間想象力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度等相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn),整合相關(guān)的教育資源,教學(xué)效果評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)化,以及教學(xué)質(zhì)量的檢驗(yàn)也要標(biāo)準(zhǔn)化。
針對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生,教師可以利用網(wǎng)絡(luò)資源,開闊學(xué)生視野,豐富智能化設(shè)備,開展個(gè)性化課堂,鼓勵(lì)學(xué)生大膽表達(dá)自己的主觀想法,主動(dòng)思考問題、解決問題,高中生更多的是需要教師給予愛的鼓勵(lì),激勵(lì)他們迎接更多的挑戰(zhàn)。
(二)提升學(xué)生自主探究的數(shù)學(xué)思維
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)生活化的趨勢(shì)下,教育者要善于抓住時(shí)機(jī),通過生活中不同觀察視角去挖掘數(shù)學(xué)問題,始終圍繞核心素養(yǎng)培養(yǎng)作為數(shù)學(xué)教學(xué)的主體,結(jié)合學(xué)生的性格特點(diǎn),編排教學(xué)內(nèi)容,并延伸拓展,讓學(xué)生在提起興趣的同時(shí)能主動(dòng)感知和探索與生活相關(guān)的數(shù)學(xué)問題,利用所學(xué)的理論基礎(chǔ),鍛煉自己的數(shù)學(xué)思維,同時(shí)也通過自主解決問題而帶來更大的自信和學(xué)習(xí)興趣。比如大多數(shù)數(shù)字或者圖形的規(guī)律探索題,教師一般會(huì)給出前三組規(guī)律,在此基礎(chǔ)上會(huì)讓學(xué)生自主探究三組之后的規(guī)律,并得出相應(yīng)的計(jì)算公式,這就是典型的知識(shí)遷移規(guī)律和類比方法,引導(dǎo)學(xué)生自主觀察、思考、推理并驗(yàn)證。
(三)多樣化的學(xué)習(xí)模式,增強(qiáng)協(xié)作動(dòng)手能力
摒棄僅依靠傳統(tǒng)的筆試來評(píng)價(jià)學(xué)生的模式,知識(shí)和能力兩者需要的是并駕齊驅(qū),通過豐富學(xué)習(xí)模式,增加學(xué)生間協(xié)作解決問題的能力,不僅需要獨(dú)立自主思考的能力,更要通過交流學(xué)習(xí)總結(jié)出更多的方式方法,同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的語言表達(dá)能力和溝通能力。
四、高中生數(shù)學(xué)素養(yǎng)中思維方式的引導(dǎo)
(一)觀察環(huán)節(jié)情景化
高中階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)就比較復(fù)雜,對(duì)于學(xué)生來講存在一定的難度。因此教師在教學(xué)的過程中,就要不斷引導(dǎo)學(xué)生思維方式的轉(zhuǎn)變,降低學(xué)習(xí)的難度。引導(dǎo)學(xué)生數(shù)學(xué)思維方式的轉(zhuǎn)變,情景化教學(xué)就是一種很好的策略。可以幫助學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,通過有趣、生動(dòng)的教學(xué)情境,對(duì)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行重組、提煉、整合,轉(zhuǎn)換自身的思維方式。還可以為學(xué)生的數(shù)學(xué)思維搭建一個(gè)有效途徑,提高學(xué)生的觀察力和判斷力。在情境創(chuàng)設(shè)的過程中,可以采用生活情境、游戲情境、問題情境、合作情境等等,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。數(shù)學(xué)知識(shí)來源于實(shí)際生活,又服務(wù)于生活,生活化的情境就要與學(xué)生的實(shí)際生活緊密相連,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中聯(lián)系實(shí)際生活,在實(shí)際生活中發(fā)現(xiàn)關(guān)于數(shù)學(xué)的問題,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)。采用知識(shí)相悖論進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè),可以引發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)內(nèi)心的矛盾和沖突,激發(fā)學(xué)生的探究欲望,讓學(xué)生在分析和探究問題過程中重新組建自身的思維方式。采用數(shù)學(xué)史的教學(xué)情境,可以讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)產(chǎn)生與發(fā)展的過程,進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,提高學(xué)生的運(yùn)用能力。
例如教師在實(shí)際教學(xué)中,在教授“空間幾何體的結(jié)構(gòu)”時(shí),就可以創(chuàng)設(shè)生活化的教學(xué)情境。在課堂教學(xué)之前,教師先利用多媒體出示大量的世界經(jīng)典建筑物的圖片,引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟章頭圖和章引言的重要性,并明確幾何學(xué)研究的內(nèi)容,幾何體在數(shù)學(xué)研究和數(shù)學(xué)應(yīng)用中的地位和作用。接下來教師可以展示大量的生活中常見的物體的圖片,讓學(xué)生進(jìn)行抽象分析。
在教授“函數(shù)與方程”時(shí),就可以利用數(shù)學(xué)史創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,教師在教學(xué)中可以將函數(shù)的起源與發(fā)展為學(xué)生詳細(xì)講解。十七世紀(jì)中葉,笛卡兒引入變數(shù)的概念,制定了解析幾何學(xué),從而打破了局限于方程的未知數(shù)的理解;后來,牛頓、萊布尼茲分別獨(dú)立的建立了微分學(xué)說。
牛頓于1665年開始研究微積分之后,一直用“流量”一詞來表示變量間的關(guān)系。1673年,萊布尼茲在一篇手稿里第一次用“函數(shù)”這一名詞,他用函數(shù)表示任何一個(gè)隨著曲線上的點(diǎn)的變動(dòng)而變動(dòng)的量。這可以說是函數(shù)的第一個(gè)“定義”。直到1930年,現(xiàn)代的函數(shù)概念才“出爐”。
(二)聯(lián)系環(huán)節(jié)問題化
問題化的教學(xué)方法主要是指在聯(lián)系環(huán)節(jié)通過設(shè)計(jì)有效的問題,引導(dǎo)學(xué)生思維方式的轉(zhuǎn)變,促使學(xué)生形成較強(qiáng)的問題能力。學(xué)習(xí)的過程就是解決一個(gè)個(gè)問題的過程,學(xué)生只有在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程中,才能發(fā)展思維,體驗(yàn)到成功的喜悅。任何一門學(xué)科的學(xué)習(xí)如果沒有思維,就談不上核心素養(yǎng)。問題的設(shè)置還要具有一定的挑戰(zhàn)性,要加強(qiáng)新舊知識(shí)的聯(lián)系,讓學(xué)生在復(fù)習(xí)舊知識(shí)的過程中聯(lián)系到新知識(shí),走進(jìn)新知識(shí)的學(xué)習(xí)大門。數(shù)學(xué)知識(shí)問題化的表現(xiàn)形式多種多樣,可以通過內(nèi)容、形式、方法等新穎設(shè)計(jì),突破教學(xué)重難點(diǎn),降低教學(xué)難度,就能夠收獲意想不到的效果。
例如教師在教授“直線和圓的位置關(guān)系”時(shí),教師先可以進(jìn)行舊知識(shí)的復(fù)習(xí),復(fù)習(xí)點(diǎn)和圓的三種位置關(guān)系及圓心到點(diǎn)的距離d與半徑r的關(guān)系,從而來引出直線與圓的位置關(guān)系。然后讓學(xué)生觀察一輪紅日從海平面升起的三幅圖片,提出問題:海上日出是怎樣的幾何圖形呢?鼓勵(lì)學(xué)生猜想并動(dòng)手畫一畫。然后引出新課直線與圓的位置關(guān)系,分別是相切、相交和相離。
(三)想象環(huán)節(jié)直觀化
傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式比較陳舊落后,課堂氛圍死氣沉沉,導(dǎo)致學(xué)生漸漸失去了學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)積極性不高。教師過于重視學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī),導(dǎo)致學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中沒有找到屬于自己的正確學(xué)習(xí)方法。采用直觀化教學(xué)方法是指在教學(xué)過程中的想象環(huán)節(jié),借助直觀材料來讓學(xué)生去感知數(shù)學(xué)的研究對(duì)象形態(tài)與變化,進(jìn)而解決數(shù)學(xué)問題。正所謂想象力再豐富,如果沒有實(shí)物,也無法更好的理解和學(xué)習(xí)。利用直觀化教學(xué)方法就可以促使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)更加直觀認(rèn)識(shí)了解,形成比較強(qiáng)烈的直觀和直覺。數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)需要學(xué)生具有非常強(qiáng)烈的邏輯思維能力和縝密心,能夠從幾何圖形上去發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)結(jié)論,生動(dòng)形象的將幾何圖形的相關(guān)概念知識(shí)引出來。
例如教師在教授“空間幾何體的結(jié)構(gòu)”時(shí),教師可以在課前讓學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容,自制柱、錐、臺(tái)的幾何模型教具,在感受實(shí)物以及模型過程中,來概括棱柱、棱錐和棱臺(tái)的結(jié)構(gòu)特征。
五、結(jié)語
師者,是學(xué)子摸索未來途中的燈塔,正確的引導(dǎo)和培養(yǎng),對(duì)其未來人生的規(guī)劃將會(huì)有至關(guān)重要的影響,數(shù)學(xué)較其他學(xué)科更為寬泛地應(yīng)用于各式各樣的領(lǐng)域,生活中也隨處可見數(shù)學(xué)的影子。數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)對(duì)學(xué)生綜合素養(yǎng)的全面提升、價(jià)值觀的正確樹立有著不可估量的隱形力量。在今后的數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生數(shù)學(xué)思維方式的轉(zhuǎn)變,就要在教學(xué)中采用觀察環(huán)節(jié)情景化、聯(lián)系環(huán)節(jié)問題化和想象環(huán)節(jié)直觀化的方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)有一個(gè)更加深刻的理解和認(rèn)識(shí)。
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