隨著《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2020年修訂版)的頒布實施,數(shù)學(xué)教師在課堂教學(xué)中不但要明確學(xué)習(xí)目標(biāo),讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識,更要不斷更新教學(xué)方式,注重對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng).即從情景式教學(xué)、漸進(jìn)式教學(xué)、探究式教學(xué)三個維度出發(fā),通過課堂教學(xué)活動提升學(xué)生的實踐水平,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).下面以《變化率問題》一課為例介紹在課堂教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
一、情景式教學(xué)滲透核心素養(yǎng)
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中,通過多媒體構(gòu)建高效課堂,讓數(shù)學(xué)知識與生活實踐結(jié)合起來,有意識地從實際生活出發(fā),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中輕松、快樂地學(xué)習(xí)新知識,滲透數(shù)學(xué)抽象思維.
在《變化率問題》教學(xué)中,播放運動員的跳水視頻,學(xué)生在觀看跳水視頻后提出問題“如果將運動員看作一個質(zhì)點,他在空中的運動軌跡是什么呢?”通過視覺觀察與數(shù)學(xué)抽象,將運動員抽象為點,引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)的角度來看待運動員的運動,用數(shù)學(xué)抽象思維思考問題.當(dāng)學(xué)生提出運動軌跡是拋物線時,教師給出在高臺跳水運動中, 運動員相對于水面的高度 h (單位:m)與起跳后的時間 t (單位:s) 存在函數(shù)關(guān)系后,繼續(xù)提出問題“運動員從起跳到入水的過程中,在上升階段運動的越來越慢,在下降階段運動的越來越快,那如何描述運動員的運動狀態(tài)呢?”讓學(xué)生先獨立思考,然后小組合作,引導(dǎo)學(xué)生把整個運動時間段分成許多小段,用運動員在每小段時間內(nèi)的平均速度近似地描述它的瞬時速度.這樣刻畫運動員的運動狀態(tài),就把一個實際問題轉(zhuǎn)化成了數(shù)學(xué)問題,使學(xué)生從運動員跳水這一情境中抽象出平均速度.學(xué)生體會從具體背景中抽象出一般規(guī)律和結(jié)構(gòu)的過程,實現(xiàn)情景式教學(xué)目標(biāo),從而滲透學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象核心素養(yǎng).
2、漸進(jìn)式教學(xué)發(fā)展核心素養(yǎng)
高中數(shù)學(xué)課程是高中理科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性學(xué)科,但是有時候讓學(xué)生覺得困難重重、無從下手。問題是數(shù)學(xué)的心臟,是探究的載體。學(xué)生對問題的認(rèn)識既是從表象到本質(zhì)的過程,也是從具體到抽象的過程,因此采用漸進(jìn)教學(xué)法,教師以問題為導(dǎo)向,分步設(shè)問,層層遞進(jìn),逐漸將學(xué)生引入到高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,在潛移默化中發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng).
在教學(xué)過程中,教師先提出問題“請計算t在下列范圍內(nèi)的平均速度,,.”(學(xué)生完成計算后教師板書)
師:第一次結(jié)果4.05m/s,第二次是-8.2m/s,第三次結(jié)果是0m/s,那么在哪個時間段,運動員的位移變化是最快的呢?(由學(xué)生回答)
(教師提醒學(xué)生速度正負(fù)的含義,解決認(rèn)識上的誤區(qū))
師: 請同學(xué)們思考:在時間內(nèi),運動員的平均速度是多少?
(把具體數(shù)據(jù)運算提升到一般的字母表示,學(xué)生從特殊到一般歸納得出結(jié)果,提高學(xué)生的歸納推理能力)
師:請思考“一般地函數(shù)的自變量有可能不是時刻,因變量有可能不是位置,但是仍然反映了因變量y隨自變量變化的快慢和變化方向,那我們該如何表示呢?”
(由學(xué)生歸納總結(jié),盡管說法會不太準(zhǔn)確,但是盡量鼓勵學(xué)生自行得出結(jié)論)
在求高臺跳水平均速度的基礎(chǔ)上,教師表征概念.用表示其中的函數(shù)關(guān)系,定義一般的平均變化率,并給出符號表示.
設(shè), (這里看作是對于的一個“增量”可用代替,同樣
則平均變化率為
在以上過程中,學(xué)生先通過獨立計算平均速度,體會到平均速度可以描述運動員在某段時間內(nèi)運動的快慢。通過動手計算,理解運算對象、掌握運算法則、求得運算結(jié)果.通過分析、思考、討論得出在時間內(nèi)運動員的平均速度,進(jìn)一步理解平均速度,以此來培養(yǎng)學(xué)生歸納推理能力,幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)思維.學(xué)生再從計算高臺跳水的平均速度實例抽象出平均變化率,逐步幫助學(xué)生建立數(shù)感和符號意識,讓學(xué)生能夠在實際情境中針對問題建立數(shù)學(xué)模型,理解和體會數(shù)學(xué)與外部世界聯(lián)系,從數(shù)學(xué)的視角分析、解決問題,形成用數(shù)學(xué)模型解決實際問題的思想.學(xué)生把當(dāng)時的數(shù)據(jù)分析和抽象出來的模型在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行高度的現(xiàn)場整合,鞏固知識,提升能力,進(jìn)一步發(fā)展數(shù)學(xué)運算、數(shù)學(xué)建模等核心素養(yǎng).
3、探究式教學(xué)提升核心素養(yǎng)
新課標(biāo)背景下,高中數(shù)學(xué)教師要從提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)出發(fā),明確教學(xué)目標(biāo),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生實際情況,精心設(shè)計探究任務(wù),構(gòu)建起探究式的教學(xué)模式,循序漸進(jìn)提升學(xué)生的核心素養(yǎng).
在平均變化率幾何意義教學(xué)中,設(shè)置探究1:“同學(xué)們仔細(xì)觀察平均變化率的式子,從幾何的角度看,和我們之前學(xué)過的哪個式子的結(jié)構(gòu)相同,平均變化率表示什么呢?”在平均變化率幾何意義的得出過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生從式子的結(jié)構(gòu)特征,展開數(shù)學(xué)聯(lián)想,先由學(xué)生獨立思考后回答,再通過幻燈片展示平均變化率的幾何意義,提升學(xué)生直觀想象這一數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
設(shè)置探究2:“當(dāng)點B逼近于點A時,也即 時,觀察割線AB的變化趨勢?與A點處切線的斜率有什么關(guān)系?”在探究2教學(xué)過程中,教師借助幾何畫板動態(tài)演示,帶領(lǐng)學(xué)生以小組合作的模式,通過互動與交流完成探究任務(wù)。學(xué)生在討論與交流中,親身經(jīng)歷平均變化率到瞬時變化率的生成過程,為下一階段導(dǎo)數(shù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。學(xué)生通過直觀具體的實例實現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的探究與學(xué)習(xí),借助已有的具體的直觀經(jīng)驗,建立感性經(jīng)驗和抽象概念之間的聯(lián)系,實現(xiàn)從抽象到具體的過渡,在探究過程中提升學(xué)生的直觀想象、邏輯推理等核心素養(yǎng).
從課堂表現(xiàn)來看,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、合作探究能力是超乎教師想象的.當(dāng)教師給予他們充分的思考空間、試錯機會,就能激發(fā)起他們強烈的學(xué)習(xí)欲望.學(xué)生在不同形式的學(xué)習(xí)活動中,體驗不同的思維場景、思維過程,也正是在學(xué)習(xí)過程中從錯到對,不斷糾偏扶正的思維進(jìn)階中,培養(yǎng)了學(xué)生的核心素養(yǎng).
通過本節(jié)課例,我深深體會到高中數(shù)學(xué)教師可以在課堂上,充分利用教材提供的素材,從學(xué)生熟悉的情境引入,適時地設(shè)置問題,引導(dǎo)學(xué)生思考,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,幫助學(xué)生建立學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
作者簡介:
王亞琴,女,河北邢臺人,中學(xué)一級教師, 研究方向:高中數(shù)學(xué)