摘?要:對數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的培養(yǎng)是目前課改環(huán)境下高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要課程任務(wù)之一。數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)對高中生而言,不僅能夠強化他們的數(shù)學(xué)思維,更能夠為他們的全面發(fā)展打下基礎(chǔ),為大學(xué)甚至是進(jìn)入社會以后的學(xué)習(xí)和工作提供有用的思維工具。文章在對數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)進(jìn)行簡單介紹之后,將著重對其在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的落實進(jìn)行探究。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);抽象思維;課堂教學(xué)
一、 引言
高中數(shù)學(xué)與其他科目相比,抽象性較強,因此一方面高中數(shù)學(xué)需要學(xué)生具有一定的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng),另一方面又能夠培養(yǎng)學(xué)生的抽象素養(yǎng),提高學(xué)生的思維活躍性。在傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,一些老師對數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的認(rèn)識不足,教學(xué)方法存在一些問題,導(dǎo)致了學(xué)生在進(jìn)行高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)時較為吃力。綜上所述,在日常教學(xué)過程中老師應(yīng)該重視對高中數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的培養(yǎng)和鍛煉,讓學(xué)生能夠具有舉一反三的能力。
二、 數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)概述
(一)數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的內(nèi)涵
從數(shù)學(xué)的角度出發(fā),數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)可以解釋為在解答數(shù)學(xué)問題時利用數(shù)量關(guān)系、圖像空間等手段來對問題進(jìn)行分析研究,進(jìn)而獲得數(shù)學(xué)問題解決方式的一種能力或素養(yǎng)。具體而言,數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)需要學(xué)生能夠從數(shù)學(xué)知識點中提取數(shù)學(xué)的一般規(guī)律,并將這種抽象的數(shù)學(xué)規(guī)律用數(shù)學(xué)語言表達(dá)出來。在人教版高中數(shù)學(xué)《選修2-2》之中“導(dǎo)數(shù)”相關(guān)知識點的課堂教學(xué)時,學(xué)生要學(xué)會結(jié)合自身的生活實踐來掌握變化率的相關(guān)知識,比如氣球膨脹這一生活中常見的現(xiàn)象,在吹氣球的過程中可以發(fā)現(xiàn)隨著氣球內(nèi)空氣容量的增加,氣球半徑反而增加得越來越緩慢,在開展課堂教學(xué)時教師可以當(dāng)場為學(xué)生示范吹氣球的這一過程,讓學(xué)生注意觀察并引起學(xué)生的好奇心,進(jìn)而開展教學(xué)通過數(shù)學(xué)規(guī)律來描述這種現(xiàn)象。
除了這種能夠直接聯(lián)系到生活實踐的數(shù)學(xué)知識之外,還有許多數(shù)學(xué)規(guī)律是其本身就建立在一定的數(shù)學(xué)規(guī)律之上,難以聯(lián)系到生活中的具體問題或?qū)嵺`,因此在開展這類型數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)時,就更需要學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)。
(二)高中數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)培養(yǎng)的必要性
數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的培養(yǎng)不僅能夠幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)高中數(shù)學(xué)知識,還能夠為學(xué)生的全面發(fā)展提供必要的數(shù)學(xué)思維和能力,數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)能夠在一定程度上體現(xiàn)出學(xué)生的綜合數(shù)學(xué)能力和知識水平。尤其是在目前課改的大背景之下,高中數(shù)學(xué)的教學(xué)已經(jīng)不再只是簡單的教會學(xué)生課本上的知識點,而是需要充分貫徹“立德樹人”的教學(xué)根本目的,將高中數(shù)學(xué)教學(xué)定位于推動學(xué)生長遠(yuǎn)健康成長的高度。
三、 數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)在高中課堂教學(xué)中的落實實踐
(一)利用數(shù)學(xué)模型培養(yǎng)數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)
高中數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)在課堂教學(xué)中的落實需要采用一些行之有效的道具或手段,其中數(shù)學(xué)模型在抽象素養(yǎng)的培養(yǎng)中能夠發(fā)揮十分重要的作用,通過對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型能夠輔助數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的鍛煉,在某種程度上而言,數(shù)學(xué)問題抽象思維的過程可以看做是構(gòu)建某種相對應(yīng)數(shù)學(xué)模型的過程。以人教版A版高中數(shù)學(xué)教材《必修2》中平面這一知識點為例,平面雖然在生活中十分常見,但在課堂教學(xué)中需要向?qū)W生講解和生活中的平面不同,數(shù)學(xué)概念中的平面是沒有厚度和寬度的,在對應(yīng)的空間內(nèi)平面是可以無限延伸的,因此要將生活中的平面和數(shù)學(xué)概念中的平面相區(qū)分、讓學(xué)生對數(shù)學(xué)概念中的平面有較為清晰的認(rèn)知具有一定的教學(xué)難度,這就要求學(xué)生能夠?qū)⑵矫孢@一概念抽象化,能夠?qū)ζ矫孢M(jìn)行想象。對平面的概念建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,在腦海里更加立體、直觀地理解平面的概念。
(二)強化日常課堂教學(xué)過程中學(xué)生的思維體驗
教師在學(xué)生數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的培養(yǎng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,因此在開展日常教學(xué)時,應(yīng)該注意強化學(xué)生的抽象思維體驗?!凹稀笔侨私贪娓咧袛?shù)學(xué)A版《必修1》第一章的內(nèi)容,作為高中生最早接觸到的高中數(shù)學(xué)知識,在開展教學(xué)時,教師就要注意將學(xué)生的抽象思維體驗融入課堂教學(xué)之中。具體的教學(xué)步驟可以分為兩步:首先是通過集合符號的具體情境來幫助學(xué)生掌握每個符號及其內(nèi)涵,并且能夠用準(zhǔn)確的語言來進(jìn)行闡述,為后續(xù)課堂教學(xué)中通過抽象思維來進(jìn)行相關(guān)知識的學(xué)習(xí)奠定扎實的基礎(chǔ)。
其次是注重新舊知識的結(jié)合,讓學(xué)生能夠做到溫故知新,比如在課堂教學(xué)中融入一次函數(shù)和二次函數(shù)的內(nèi)容,通過數(shù)形結(jié)合來讓學(xué)生更好地理解集合中的元素,讓學(xué)生感知到符號和語言之間的內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)而鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象思維。在這一過程中,應(yīng)該發(fā)揮學(xué)生的主體性和老師的教學(xué)引導(dǎo)性,讓學(xué)生用抽象思維去對知識進(jìn)行歸納提煉和聯(lián)想,這樣才能讓學(xué)生更加透徹地掌握相關(guān)知識點。
以空間幾何中的數(shù)形結(jié)合為例,其求解思路通常是將題目中的數(shù)學(xué)信息轉(zhuǎn)化為幾何圖形性質(zhì),再結(jié)合該類圖形的幾何性質(zhì)在綜合各方面信息的基礎(chǔ)上用代數(shù)法求解。在日常教學(xué)中,老師需要注重對數(shù)形結(jié)合解題思路的反復(fù)鍛煉。以圖1的題目為例,這類型題目通常需要建立空間直角坐標(biāo)系,進(jìn)而將需要求解的問題轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)運算,這就是典型的數(shù)形結(jié)合思想。
(三)借由知識體系來提升數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)
通常情況下,同一學(xué)科內(nèi)各知識點之間有著緊密的內(nèi)在聯(lián)系,這一特點在高中數(shù)學(xué)這門學(xué)科中體現(xiàn)得尤為明顯。高中數(shù)學(xué)是一門具有較強系統(tǒng)性和嚴(yán)謹(jǐn)性的學(xué)科,不同數(shù)學(xué)知識點之間實際上存在著十分緊密的內(nèi)在聯(lián)系,這就要求學(xué)生應(yīng)該在腦海中構(gòu)建一張高中數(shù)學(xué)的知識體系網(wǎng)絡(luò),通過這一網(wǎng)絡(luò)將不同的數(shù)學(xué)知識點進(jìn)行聯(lián)結(jié),進(jìn)而更加全面地掌握高中數(shù)學(xué)知識。
以人教版高中數(shù)學(xué)A版教材中“函數(shù)圖像性質(zhì)”這一專題知識為例,在開展課堂教學(xué)時,教師可以先向?qū)W生展示4個不同類型函數(shù)的圖像,讓學(xué)生基于函數(shù)圖像去總結(jié)每個函數(shù)圖像的特征,判斷這4個函數(shù)圖像之間是否存在著某種關(guān)聯(lián)性,此外,這4個函數(shù)圖像之間又有哪些相同點和不同點,老師在只展示函數(shù)圖像而不設(shè)置額外附加條件的前提下讓學(xué)生基于自身的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和觀察來對多層次的問題進(jìn)行問題的找尋,進(jìn)而讓學(xué)生學(xué)會從描述現(xiàn)象到發(fā)現(xiàn)本質(zhì)。
對于數(shù)學(xué)知識體系的構(gòu)建而言,學(xué)生都需要像這樣從發(fā)現(xiàn)局部知識點的聯(lián)系到最終構(gòu)建一個較為完善的高中數(shù)學(xué)知識體系,換言之即是從前期模糊的數(shù)學(xué)知識體系到后期形成精確的體系,也可以看作是前期形象性的數(shù)學(xué)思維到后期精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)表達(dá)。需要學(xué)生能夠?qū)ο嗨浦R點進(jìn)行界定,并發(fā)現(xiàn)這些知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系,最終推動知識內(nèi)容的網(wǎng)格化。
需要注意的,在高中數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的培養(yǎng)中,教師在對數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)有充分認(rèn)知的基礎(chǔ)上還需要掌握以下三點技巧:
①數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的培養(yǎng)應(yīng)該結(jié)合課堂教學(xué)目標(biāo),數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)作為一種概念教學(xué)在實際落實的過程中就需要在提前設(shè)置教學(xué)情境的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生能夠從典型情境中總結(jié)出一般性規(guī)律,比如上文提到的富人借錢條件的情境,也可以改變?yōu)楦臃袭?dāng)下實際情況的“小王想要買新手機,準(zhǔn)備向某機構(gòu)借款,但該機構(gòu)提出了借款條款”,讓學(xué)生幫助小王計算借款條款是否合理劃算,在完成課堂知識點的教學(xué)之后還可以讓學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)的重要性,學(xué)好數(shù)學(xué)知識能夠在實際生活中發(fā)揮巨大的作用。
②老師在開展數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的培養(yǎng)時應(yīng)該注意時機,合理地調(diào)整自身的教學(xué)行為,分清教學(xué)工作的主次任務(wù),將數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的培養(yǎng)過程化,即融入日常教學(xué)工作中。
③可以借助多媒體教學(xué)工具來優(yōu)化數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的培養(yǎng),讓教學(xué)工作更加高效有趣。
四、 結(jié)束語
新課標(biāo)的一個明顯特征是明確地強調(diào)了各學(xué)科的核心素養(yǎng),抽象素養(yǎng)是高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中學(xué)生應(yīng)該具備的重要素養(yǎng)之一。通過文章的簡要研究可以發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的落實需要充分尊重學(xué)生的主體性,讓學(xué)生通過自己動手動腦來完成數(shù)學(xué)規(guī)律的推導(dǎo),教師在這一過程中更多發(fā)揮的是引導(dǎo)的作用。此外,數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的落實離不開數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建,通過數(shù)學(xué)模型能夠幫助學(xué)生完成數(shù)學(xué)規(guī)律從特例到一般的應(yīng)用實踐??傮w而言,數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的落實是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的重要環(huán)節(jié),是提高優(yōu)化學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果的重要手段。
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作者簡介:
雷愿平,福建省建甌市,福建省建甌市第二中學(xué)。