摘要:抽象能力是高中生應具有的一種重要能力,也是核心素養(yǎng)的重要組成部分.而學生抽象思維的發(fā)展并不是一蹴而就的,需要教師的有效引導以及學生的積極參與配合.由此,教師在教育教學中,要注重優(yōu)化自己的教學設計,努力培養(yǎng)學生的數(shù)學抽象素養(yǎng),引導學生更全面的發(fā)展與提升.
關鍵詞:教學設計;抽象素養(yǎng);高中數(shù)學;課堂教學
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1008-0333(2022)09-0046-03
收稿日期:2021-12-25
作者簡介:魏邦宏(1984.6-),女,甘肅省靖遠人,本科,中學中級教師,從事高中數(shù)學教學研究.
基金項目:本文系2021年度甘肅省“十四五”教育科學規(guī)劃立項課題《基于數(shù)學抽象素養(yǎng)的高中數(shù)學教學設計研究》(課題立項號:GS[2021]GHB0284研究成果)
數(shù)學知識相對比較抽象、復雜,學生很難理解,需要學生具有一定的抽象思維能力.數(shù)學抽象是數(shù)學核心素養(yǎng)的重要部分,而且近年來培養(yǎng)學生數(shù)學核心素養(yǎng)已經成為教育教學的關鍵.作為老師,要在數(shù)學課堂教學中注重學生抽象素養(yǎng)的培養(yǎng),適當?shù)膬?yōu)化自己的教學設計,打開學生抽象思維,促使學生更深入的發(fā)展,實現(xiàn)高效率數(shù)學課堂教學.
1 注重問題設計,活躍學生抽象思維
問題是學生學習數(shù)學的有效手段,它能夠激活學生的數(shù)學思維.在數(shù)學課堂中,有很多數(shù)學概念相對比較抽象難懂,如果單憑教師的講解,學生很難透徹的理解,并不利于學生的進一步發(fā)展.由此,教師可以有效的利用一些數(shù)學問題,驅動學生主動思考探究,并引導學生通過思考解決數(shù)學問題,進一步抽象出相應的數(shù)學概念,這樣可以有效地培養(yǎng)學生的數(shù)學抽象思維能力.在課堂教學中,教師可以巧妙的設計一些數(shù)學問題,催動學生主動思考,更好地鍛煉學生抽象能力.
例如:在學習高中數(shù)學“等差數(shù)列”時,為了讓學生對等差數(shù)列的概念有更好的認識,教師在教學伊始設計了一個問題.現(xiàn)在有四組數(shù)據(jù):①9、18、27、36、45、54、63、72、81;②38、40、42、44、46、48;③25.0、24.4、23.8、23.2、22.6;④a、a-b、a-2b、a-3b、……這四組數(shù)據(jù)有著怎樣的共同點呢?從第二項開始,每一項與它的前一項有什么關系?學生根據(jù)老師給出的這兩個問題,主動思考分析,對這幾個數(shù)列的規(guī)律有了很好的認識.隨后教師讓學生從中自己總結歸納一下等差數(shù)列這一概念.隨后,學生開始從找到的一些規(guī)律中很好地抽象出等差數(shù)列這一數(shù)學概念,這樣不僅加深了自己對這一內容的記憶,還很好地活躍了自己數(shù)學學習思維,促進了學生高效發(fā)展.
2 創(chuàng)設生活情境,促使學生有效思考
數(shù)學與生活互相滲透,生活中蘊藏著大量的數(shù)學元素,而且很多數(shù)學知識不僅源自于生活實際,還會被應用于實際.而數(shù)學內容有著比較強的抽象性,學生理解起來比較困難.因此,教師可以利用生活實際與數(shù)學學科的聯(lián)系,讓學生借用一些生活經驗,更好地抽象出數(shù)學知識,并充分理解掌握.在數(shù)學學習中,教師可以合理的創(chuàng)設一些生活情境,營造趣味學習氛圍,促使學生在主動地探究思考中更好地抽象出具體新知,并及時地將所學知識融入到原有的知識體系中,進一步提升學生的課堂學習效率.
例如:在學習高中數(shù)學“指數(shù)函數(shù)”時,教師從學生的生活角度出發(fā),將生活中的細胞分裂過程展示出來,有一個細胞經過一次分裂后變成了2個細胞,經過第二次分裂后變成了4個細胞,經過第三次分裂后變成8個細胞……,并讓學生自己思考分裂的次數(shù)x與最后的細胞數(shù)y有著怎樣的數(shù)量關系?學生對這一細胞分裂內容比較熟悉,它源自于我們的生活,對其非常感興趣,并能主動的從中尋找規(guī)律,最后發(fā)現(xiàn)兩者存在的關系.此時,教師繼續(xù)引導學生分析指數(shù)函數(shù)的概念.學生開始了繼續(xù)思考分析,很快學生們從中抽象出指數(shù)函數(shù)的概念,認識到形如y=a的函數(shù)叫做指數(shù)函數(shù),隨后教師不斷引導學生校對指數(shù)函數(shù)概念,分析課本中存在的a>0且a≠1這一細節(jié).學生也就這樣對指數(shù)函數(shù)的知識有了比較深刻的理解.
3 注重分類討論,培養(yǎng)學生抽象能力
數(shù)學問題多種多樣,有很多問題并不是有確定的一種結果,而很多時候學生在分析這類問題時,思考不夠透徹全面導致出錯.作為教師,應當更多的為學生設計一些需分類討論的數(shù)學問題,讓學生思考需要怎樣從不同的思考思路確定分類標準,找到解決問題需要分幾個部分,進而思考解決,更好地培養(yǎng)學生的抽象素養(yǎng).在數(shù)學課堂中,引導學生學會分類討論,可以很好地整理學生的數(shù)學思維,培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng).
例如:在學習高中數(shù)學“直線方程”時,教師在課堂中為學生們設計了一道數(shù)學題:經過A(m,3),B(1,2)(其中m>1)兩點的直線的傾斜角α的取值范圍是多少?
通過分析學生發(fā)現(xiàn)這一問題并不是只有一種結果,需要多個思維思考分析.第一種情況是當這一直線的斜率不存在時,也就是傾斜角為90°時,另一種情況是,當這一直線斜率存在的時候,通過兩點得出k=1/(m-1),因為m>1,所以k>0,隨后學生們又通過畫圖分析出傾斜角的取值范圍,綜上可得直線的傾斜角的取值范圍為(0°,90°\].學生們從不同的角度看待這一問題,很好的培養(yǎng)了自己的抽象素養(yǎng).
4 注重操作探究,培養(yǎng)學生抽象素養(yǎng)
動手操作學習的開展能夠將內容具體化,更利于學生體驗分析,對學生的進一步學習有更好的推動作用.數(shù)學是一個抽象性比較強的學科,尤其是一些數(shù)學概念,學生很難理解掌握.作為教師要注重內容的簡化,引導學生更好的理解探究.在數(shù)學課堂中,教師可以組織學生開展動手操作學習,使內容簡單具體化,讓學生能夠更好地理解新知.
例如:在學習高中數(shù)學“橢圓”時,教師在教學這一數(shù)學概念時,發(fā)現(xiàn)直接用語言描述,學生理解得并不是很透徹.于是,老師大膽創(chuàng)新,引導學生動手操作.課堂中,教師引導學生選取了一根細繩,然后將這根細繩的兩端分別固定在紙上兩個不同的點處,然后在繩上套上一根筆,并拉緊細繩旋轉筆.最后學生通過自己的操作發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了一個橢圓的圖形.此時,學生開始試著自己總結橢圓這一數(shù)學概念.學生想到自己在動手操作過程中,細繩的長度是固定不變的,所以學生想著從此處出發(fā)探求橢圓的概念,學生就這樣很好地抽象出橢圓的概念,很好地發(fā)展了學生的抽象思維能力.
5 設置一題多解問題,靈活學生抽象思維
學生是在不斷發(fā)展的,他們的抽象思維發(fā)展得仍不完善,需要老師不斷的培養(yǎng).而且數(shù)學問題變化萬千,教師要關注問題的有效性,讓學生從解決問題的過程中,不僅能夠對知識有很好的掌握,還能很好地鍛煉學生各方面能力,讓學生得以更全面的發(fā)展提升.在數(shù)學學習中,教師可以聯(lián)系具體內容,設計一些一題多解式問題,引導學生多角度思考分析,充分活躍學生學習思維,拓寬其思維空間,更好地培養(yǎng)學生抽象素養(yǎng).
例如:在學習“直線與橢圓的位置關系”時,設計了一道數(shù)學題:如果橢圓的中心在原點,一個焦點為(0,2),直線y=3x+7與橢圓相交所得弦的中點的縱坐標為1,則這個橢圓的方程是什么?隨后,有學生想到用直接法來解決這一問題,通過分析想到焦點在y軸上,并想到直線與橢圓的兩個交點為A(x,y),B(x,y),設橢圓方程為y/(b+4)+x/b=1(b>0)與直線y=3x+7聯(lián)立消去x,得(10b+4)y-14(b+4)y-9b+13b+196=0然后得出用b表示的y+y和yy,隨后通過y+y=1×2進而求出具體的b值.之后,老師讓學生換思維思考,變換自己的抽象思維方式,利用點差法.于是學生設
A(x,y) ,B(x,y),將A點和B點的坐標分別代入到自己開始設的橢圓方程里,然后兩式相減,通過化簡得到一個關于b的算式,進而求出具體的值.還有學生轉換思維方式,想到了第三種不同的解題方式,利用公式法解決問題,設AB中點為M,利用直線AB 與OM的斜率的乘積為-b/a,列出算式求出最后結果.學生們就這樣不斷的重新剖析這一問題,從中尋找多個不同的解題方法,無形中開拓了學生的創(chuàng)新思維空間,讓學生更加多樣化發(fā)展,同時很好地培養(yǎng)了學生的抽象素養(yǎng).
6 培養(yǎng)思維方法,提升學生抽象能力
數(shù)學問題多種多樣,需要學生不斷的變換思維思考,這就需要教師的有效培養(yǎng).其中抽象思維是學生思考過程中一種重要的思維方式,它直接影響著學生的問題解決效率,對學生的進一步發(fā)展意義重大.作為老師要注重培養(yǎng)學生的抽象思維.而問題是學生思考的前提,因此,教師可以適當?shù)穆?lián)系具體學習內容,設計一些數(shù)學問題,以激活學生思考欲,并讓學生在思考的過程中,更好的活躍自己的抽象思維,并更好的提升自己的解決問題能力.
例如:在教學“函數(shù)”時,教師向學生們提出了一個問題:已知y=f(x)是定義在(-1,1)上的奇函數(shù),并且是一個減函數(shù),那么不等式f(1-x)+f(1-3x)<0的解集是多少?這一問題相對比較抽象,需要學生逐句的分析,從中找尋到有用的信息,并找到解決的突破口.隨后學生開始了思考分析,很快學生們便根據(jù)題意列出了一些式子:-1<1-x<1, -1<1-3x<1, 1-x>3x-1,然后解出最后結果.學生在解決這一問題時,根據(jù)題意想到了函數(shù)的定義域,所以列出了前兩個不等關系,然后又運用了數(shù)學中轉化這一思想方法,根據(jù)題意并利用函數(shù)奇偶性將含函數(shù)值的不等關系轉化為兩個函數(shù)值的大小關系,再利用函數(shù)單調性轉化為自變量的大小關系.學生就這樣通過分析題中的信息,抽象出具體的算式,找到具體的解題方案,從中有效的開拓了自己的數(shù)學思維空間.
總之,培養(yǎng)學生抽象素養(yǎng)是教師教育教學中非常重視的.在今后的高中數(shù)學課堂中,教師要不斷的優(yōu)化教學策略,從學生發(fā)展的角度出發(fā),使學生的學習不再是死記硬背,盲目套用總結的內容,而是更樂于思考分析,進而更好地鍛煉學生的抽象能力,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展.
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責任編輯:李璟