?福建省南平市高級中學 陳 軍
我國教育事業(yè)在發(fā)展過程中,基于社會發(fā)展需要以及個體終身發(fā)展需要提出核心素養(yǎng),其具有系統(tǒng)性與科學性特征,是我國人才培養(yǎng)的依據(jù)以及個體發(fā)展的目標.而在高中階段,數(shù)學作為高中教材體系的重要科目之一,以學科特色形成的核心素養(yǎng)體系,重在培養(yǎng)學生的數(shù)學抽象、邏輯推理、直觀想象、數(shù)學建模、數(shù)學分析以及數(shù)學運算能力,對學生的終身發(fā)展有著重要意義.但目前,經(jīng)筆者多年工作實踐發(fā)現(xiàn),高中生數(shù)學運算意識與能力亟待提升.許多學生存在會而不對、對而不全、全而不優(yōu)的問題,表明學生運算過程中,運算方法與程序構建上仍存在諸多欠缺.為此,本研究基于高中數(shù)學學科核心素養(yǎng)探究數(shù)學課堂教學過程中運算維度的培養(yǎng).
運算維度素養(yǎng)的培養(yǎng)關鍵在于強化學生實踐,通過應用加深理解與感悟,因此,在教學過程中選擇合適的例題作為載體至關重要,但怎樣界定“合適”始終為教學中的難題.具體來講,一方面數(shù)學學科的教學是以知識為核心展開的文化教學,學生的思維活動始終在數(shù)學文化背景下進行,因此,例題要具備展現(xiàn)數(shù)學特征的價值,為學生思考、解決問題提供契機;另一方面,考慮到學習中學生始終為學習主體,例題的合適性應圍繞學生學習的實際需求進行界定.
例1已知函數(shù)f(x)=ex,g(x)=x.求證:ef(x-2)>g(x).
題目給出后學生先自行解答,然后反饋對題目存在以下困惑:
根據(jù)題意可知ef(x-2)=eex-2,而g(x)=x,那么則出現(xiàn)以下兩種情況:(1)當x>0時,lnef(x-2)=lneex-2=ex-2,而lng(x)=lnx;(2)當x≤0時,則出現(xiàn)ef(x-2)>g(x).分別對以上情況進行分析,得到以下步驟:
①
學生做到這里就無法繼續(xù)求解了.
上述例題運算量較大,且考查多種運算方法,適用于考查學生綜合運算能力.基于學生計算能力實際情況、發(fā)展需求,進行優(yōu)化設計,重新梳理運算步驟與運算程序,可幫助學生解決困惑,掌握類型題的有效計算方法.
思維品質(zhì)是個體對事物從感性認知發(fā)展到理性認知的過程,思維能力水平?jīng)Q定著解決問題所選擇的方法,因此,數(shù)學思維的形成是學生數(shù)學運算能力乃至核心素養(yǎng)發(fā)展的關鍵.教學過程中全面了解思維品質(zhì)的發(fā)展需求,吃透學生能力發(fā)展規(guī)律,配合有效的教學策略,能夠顯著提高教學效果與教學質(zhì)量,確保學生數(shù)學思維品質(zhì)的嚴謹性、靈活性、深刻性.
解決例1的方法有多種,但學生解題過程中遇到困難無法繼續(xù)求解,表明運算方法靈活應用能力較差,需強化數(shù)學思維品質(zhì)的靈活性.除上述解法外,還可采取以下方法:由于函數(shù)y=ex與y=lnx互為反函數(shù),兩函數(shù)圖象對稱于直線y=x,由此可知ex>x>lnx,由此判斷出ef(x-2),g(x)僅隔一條直線,直線表達式為y=x-1,通過證明ex≥x-1、x-1≥lnx也可解決問題.
通過上述問題的出現(xiàn)發(fā)現(xiàn)學生在運算過程中缺少深刻性,思維活動僅停留在數(shù)學題目給出的已知條件表象上,難以通過表面現(xiàn)象深刻總結知識之間聯(lián)系的規(guī)律與本質(zhì),從而經(jīng)常出現(xiàn)理解一道題而非理解一類題的情況.因此,當學生在計算某類型題目出現(xiàn)錯誤時,需要進行專項突破式訓練,強化對類型題的深刻理解.
高中數(shù)學核心素養(yǎng)要求學生不僅要掌握數(shù)學知識,還要會運用數(shù)學知識、技能、思維、語言解決實際問題,形成良好思維品質(zhì).而數(shù)學是一門需要利用數(shù)字與符號進行計算、證明與推理的學科,運算思維與能力的形成均需在實踐中形成,且在實踐中運算能力如同解決問題的工具般影響解題效率與準確性.因此,高中生運算能力的培養(yǎng)需得到重視與加強,但在運算能力發(fā)展中,思維品質(zhì)是基礎,缺少數(shù)學思維品質(zhì)將使能力發(fā)展失去核心與方向,無法構建起嚴謹?shù)闹R與技能體系.本文中提出了從學生學習需求、思維品質(zhì)需求及個體發(fā)展出發(fā)的運算維度的培養(yǎng)策略,希望能給廣大同仁提供一些借鑒與參考.