趙小利
摘要:數(shù)學教育教學活動不僅要關注學生基礎知識的掌握情況,更要關注思維能力的發(fā)展.高中階段是學生形成思維能力的重要時期,因此數(shù)學教學實踐時應該將思維能力的培養(yǎng)落實到各環(huán)節(jié)中.基于此,本文從高中數(shù)學教學中學生數(shù)學思維能力具體內涵入手,詳細分析高中學生思維能力的切實表現(xiàn).結合教學內容、方法、評價提出具體的培養(yǎng)措施,以期達到提高高中數(shù)學教學質量、優(yōu)化教學效果、提升學生數(shù)學思維能力的目標.
關鍵詞:高中數(shù)學;教學活動;數(shù)學思維能力;培養(yǎng)措施
中圖分類號:G632文獻標識碼:A文章編號:1008-0333(2023)15-0047-03
高中數(shù)學教育過程涉及很多教學環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)都蘊含豐富的思維提升渠道,因此教師應該抓住機會,通過挖掘教學內容,創(chuàng)新教學方法,優(yōu)化教學評價,為提升學生思維能力創(chuàng)造良好的學習氛圍.
1 高中數(shù)學教學中學生數(shù)學思維能力具體內涵
高中數(shù)學是基礎教育階段重要學科,教育教學過程中,會涉及到證明、運算、幾何、表達等多方面內容,對學生邏輯能力、思維能力等有較高要求.數(shù)學思維能力是指個體成功、迅速地完成數(shù)學活動的穩(wěn)定特征,這種特征在基礎教育階段主要表現(xiàn)在以下幾點:第一,抽象概況能力.數(shù)學中,學生需要對計算原理進行研究,對材料信息進行概括,從而做出判斷,解決問題.第二,空間想象能力.空間想象是對空間形式的觀察和分析,數(shù)學中,學生需要根據(jù)條件正確識別圖形信息,分析圖形基本元素,提煉圖形元素間的關系,同時準確地畫出圖形[1].第三,推理論證能力.推理由條件和結論組成,學生根據(jù)題目設置的條件,通過歸納法、演繹法、間接證法、直接證法等論證形式得出正確的結論,從而獲得數(shù)學命題.第四,運算求解能力.運算主要包括近似運算、數(shù)學計算、估值,是最基本的數(shù)學能力,學生按照公式、法則,對數(shù)據(jù)進行運算、變形處理,探究運算方向、分析運算前提、確定運算結論,及時調整運算方法.第五,數(shù)據(jù)處理能力.學生可以從大量數(shù)據(jù)中選擇有用的信息,作出判斷,解決給定的問題.第六,應用能力.學生具備用數(shù)學知識解決生活問題的能力[2].
2 高中數(shù)學教學中學生數(shù)學思維能力培養(yǎng)措施
數(shù)學思維能力不是單一個體,幾何圖形中可以蘊含空間想象思維,函數(shù)計算中同樣也包含運算應用思維.因此,教師在教學過程中應該以提高學生綜合思維能力為核心,在教學內容、教學方法、教學評價方面對學生思維能力進行優(yōu)化.2.1 豐富教學內容,培養(yǎng)思維意識
第一,立足教材內容,加強知識聯(lián)系.教材是教學活動的切入點,是思維意識覺醒的重要載體.
例如,在學習《對數(shù)函數(shù)》(北師大版必修一第四章)時.首先,教師引入問題一:“同學們,我們看到對數(shù)函數(shù)時想到了什么呢?是不是和指數(shù)函數(shù)的結構有些類似呢?現(xiàn)在我們先回顧一下上節(jié)課學到的指數(shù)函數(shù)和性質,哪位同學幫助大家回憶一下?”學生可可是數(shù)學課代表,主動回答了教師的問題:“y=ax的函數(shù)是指數(shù)函數(shù),其中a是常數(shù),a大于0,而且a不能等于1.”教師繼續(xù)引導:“可可說得對,而且在ax=N形式中,已知信息是a和N,求x時稱作a為底N的對數(shù),那么請問對數(shù)函數(shù)是否存在呢?”通過對比指數(shù)和對數(shù)的關系,引導學生思考二者的聯(lián)系和區(qū)別,為后續(xù)利用指數(shù)函數(shù)類比對數(shù)函數(shù)的性質奠定基礎.其次,教師引入問題二:“同學們,老師黑板上畫的是指數(shù)函數(shù)y=2x和y=12x,請大家利用函數(shù)圖像填寫指數(shù)函數(shù)性質.”學生們填寫完指數(shù)的性質表格后,教師引導學生思考:“同學看到指數(shù)函數(shù)旁邊的形式了嗎,大家可以一起討論一下y=logx2和y=logx12,然后猜想對數(shù)函數(shù)的性質,將猜想填進空的表格中[3].”最后,教師根據(jù)問題一和問題二進行總結,對數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)在知識框架、知識點方面都有類比價值,教師可以利用指數(shù)函數(shù)知識總結對數(shù)函數(shù)的性質,幫助學生完成知識內化和遷移.
第二,建立生活聯(lián)系,開發(fā)思維源泉.以《建筑物高度的測量》(北師大必修二第三章)為例,教師鼓勵學生自主選擇測量目標,先對生活中常見的建筑進行匯總,分析建筑類型和特點,再根據(jù)理論知識完成測量實踐活動.通過建立課堂與生活間的聯(lián)系,學生加深數(shù)學知識印象,理解數(shù)學在生活中的應用功能[4].而且學生在生活實踐中會不斷開發(fā)思維,讓思維變得更靈活.
2.2 創(chuàng)新教學方法,提高思維能力
第一,微課教學,讓思維活躍起來.微課是重要的教學方法,為翻轉課堂發(fā)揮技術支撐作用.翻轉課堂是在“雙減”政策下應運而生的教學模式,幫助學生自覺完成預習活動,發(fā)掘課程中的難點和重點,加深對知識的印象.微課包括教學內容、教學鞏固、教學評價等環(huán)節(jié),學生在微課預習時可以逐漸加深對教材的理解,讓思維活躍起來[5].例如,在學習《基本立體圖形》(北師大必修二第六章)時,教師錄制7分鐘的微課視頻.首先,教師運用iPad中educreation工具,對空間幾何體的定義進行闡述,明確圓柱、圓錐、球等圖形的結構特征;其次,教師將圓柱、圓錐、圓臺、球立體圖形進行解構,形象化、動態(tài)化呈現(xiàn)在學生面前,幫助學生提升空間想象力.在基礎知識講解完成后,教師收集網(wǎng)絡圖片,向學生展示骰子、火柴盒、石柱、籃球、筆頭等物品;最后,教師在微課結尾處添加鏈接,學生可以直接點擊進入習題測試環(huán)節(jié).教師根據(jù)學生做題情況調整課堂教學計劃,學生根據(jù)學習內容把握學習重點和難點[6].總之,通過微課學習,學生對教材的把握更加清晰,思考過程也更加活躍.
第二,化個別為一般,讓思維深刻起來.數(shù)學中邏輯建構的流程是先形象再抽象,學生需要對特殊性的事物有清晰的理解,才能開始總結、歸納、提煉知識特點和性質.化個別為一般采用的是猜想——化歸模式,教師列出一些特殊的數(shù)列,引入問題:“同學們,大家在初中時已經(jīng)了解過實數(shù),對數(shù)列的定義和形式也有了基本認知,那么請大家?guī)椭ɑㄍ瑢W分析一下,書本一共300頁,花花已經(jīng)讀了15頁,她決定從明天起每天讀15頁,依次為15,30,45,60,…,她用多長時間才能讀完《萬物偉大而渺小》這本書呢?”其次,教師鼓勵學生認真觀察數(shù)字之間的關系,猜想數(shù)列特征,歸結數(shù)列結論,學生苗苗發(fā)現(xiàn)“數(shù)列中,兩個相鄰的數(shù)字差是相等的”,此時教師指出:“苗苗觀察得很細致,但是我們不能說相鄰兩項的差,因為作差的順序很重要,應該表明后項減前項的差,我們給這樣特殊的數(shù)列命名為等差數(shù)列.”最后,教師對已經(jīng)化歸為一般知識的等差數(shù)列進行強化,論證a2-a1=d,a3-a2=d,推出a2=a1+d,a3=a2+d=a1+2d,所以an=a1+n-1d,由此可以看出,通過特殊的數(shù)列得出等差數(shù)列,再對等差數(shù)列進行分析和化歸,將等差數(shù)列建構成一般的數(shù)學公式、數(shù)學模型,后續(xù)解決等差數(shù)列問題時,可以直接利用通項公式計算公差、首項等數(shù)值,所以化個別為一般有助于拓展學生深度思維和廣度思維.
第三,組織活動,讓思維自覺起來.高中生的思維一旦被激活,就會有“星星之火燎原之勢”的影響,學生會提高學習主動性,進入自主思考與探索階段,因此,教師應該在教學中,首先組織一些探索活動,讓學生思維自覺起來;其次,引導學生用思維導圖方式將單元內的知識羅列出來.學生可以根據(jù)學習目標、學習內容、學習方法等邏輯排序,也可以選擇核心知識點-普遍問題-特殊問題等邏輯順序;最后,組內派出代表上講臺匯報學習成果.闡述小組對單元知識的歸納總結,再根據(jù)討論結果,說出自己對數(shù)學學習的態(tài)度和建議,同時分析原因,表明未解決問題.其他小組提出疑問,臺上代表進行回答,組內其他成員可以共同解答問題,雙方展開深入討論,彼此交流意見.小組間進行自評和互評,根據(jù)講解水平、認知水平,選出最佳小組.
2.3 注重教學評價,優(yōu)化思維效果
首先,評價要合理化,檢驗是否達成目標.學生是獨立的個體,針對學生不同的觀點,教師應該仔細傾聽,及時給予指正和評價,把握學生思維的方向,引導學生將思維能力運用到正確的地方.例如,在運用思維導圖方法復習數(shù)學知識時,學生立足的核心關鍵詞不同.有的學生以過程為導圖結構,從學習目標入手;有的學生以結果為導向,圍繞知識點展開導圖流程.對此,教師既要肯定學生思維邏輯,又要引導學生正確梳理邏輯,將高考重點考查的內容作為參考,堅持知識點導圖邏輯.
其次,評價要個性化,滿足不同思維層次.高中生正處于思維發(fā)展時期,對待同一樣事物,不同的學生會有不同的想法和觀點,也會表現(xiàn)出不同的思維能力.因此,教師應該因材施教,針對學生認知水平、理解水平的差異性,給予個性化評價,以此滿足不同思維層次的需要.例如,針對幾何圖形學習能力強的學生,從空間智能角度進行評價;針對總結能力強的學生,從語言智能角度評價;小組合作中表現(xiàn)良好的學生,以人際智能為出發(fā)點,對學生綜合能力和協(xié)作能力進行評價.
最后,評價要多元化,發(fā)揮學生主體地位.傳統(tǒng)教學模式下,教學評價以教師評價為主,對學生作業(yè)、實踐、成績、小組活動等進行評價,闡述優(yōu)點和缺點,學生是評價環(huán)節(jié)的客體,難以發(fā)揮評價能動性,對評價結果過度關心,忽視對評價過程和評價標準的思考.因此,在思維能力培養(yǎng)要求下,教師應該采取多元化評價方式,引入學生互評和師生互評,學生之間相互評價,同時對教師的教學進行評價,從而進一步提高思維能力,延長思維效果.
綜上所述,高中階段學生的數(shù)學思維能力具體細化為抽象概況能力、空間想象能力、推理論證能力、運算求解能力、數(shù)據(jù)處理能力、應用能力.教師的任務就是以學生為核心,將提升思維能力融入到教學的方方面面,通過激發(fā)思維意識,提高思維能力,延長思維效果,幫助學生提升綜合思維能力.
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