摘 要:核心素養(yǎng)的提出對(duì)在數(shù)學(xué)課堂中創(chuàng)新教學(xué)方法、重構(gòu)認(rèn)知過(guò)程、提高學(xué)習(xí)效率有了更高的要求,教育工作者開(kāi)始積極探索新思路、新策略,力求推動(dòng)數(shù)學(xué)課程走向主體化、交互化、高效化的道路。基于此,以“平面向量基本定理”為例,以核心素養(yǎng)為抓手,結(jié)合事實(shí)論證、理論論證等方法,從思維、能力、習(xí)慣等角度入手,分析核心素養(yǎng)下高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)要點(diǎn),提出具體的教學(xué)策略。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);高中數(shù)學(xué);課堂教學(xué);平面向量基本定理
作者簡(jiǎn)介:曹?。?981—),男,浙江省紹興市越州中學(xué)。
核心素養(yǎng)指學(xué)生應(yīng)具備的,能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)關(guān)注學(xué)生是否能夠用數(shù)學(xué)的思維方式觀察事物、分析現(xiàn)象,解決現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題,真正形成數(shù)學(xué)素養(yǎng)。由此可見(jiàn),核心素養(yǎng)具有高度的指導(dǎo)性,是新時(shí)期學(xué)科教學(xué)必須遵循的理念和標(biāo)準(zhǔn)。因此,以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向開(kāi)展高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)工作具有必要性和可行性。
一、核心素養(yǎng)下高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)要點(diǎn)
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》提出了數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算等核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求。通過(guò)解讀核心素養(yǎng)的內(nèi)涵,可以發(fā)現(xiàn)高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的核心要點(diǎn)應(yīng)聚焦于學(xué)生的思維發(fā)展、能力提升和習(xí)慣養(yǎng)成三個(gè)方面。
首先,思維是大腦認(rèn)知活動(dòng)的核心,科學(xué)的思維方式能夠幫助學(xué)生快速找到問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn),用高質(zhì)、高效的手段解決問(wèn)題,進(jìn)而發(fā)展邏輯推理等素養(yǎng)。以“平面向量基本定理”的教學(xué)為例,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從已有的知識(shí)體系中提取相關(guān)經(jīng)驗(yàn),從一維的共線定理拓展到二維的向量關(guān)系,建立新舊知識(shí)之間的聯(lián)系。其次,在數(shù)學(xué)課堂中,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力主要體現(xiàn)在解題能力、自主學(xué)習(xí)能力和反思能力等方面。學(xué)習(xí)能力越強(qiáng),學(xué)生解決問(wèn)題的效率越高,分析問(wèn)題的視角也越多元,而學(xué)習(xí)效率的提升與學(xué)習(xí)視野的拓展正是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的重要基礎(chǔ)。例如,“平面向量基本定理”的學(xué)習(xí)涉及多種解題方法和技巧,學(xué)生只有逐步提升解題能力,掌握自主探究和合作交流的方法,才能找到復(fù)雜問(wèn)題的最優(yōu)解。最后,習(xí)慣是一種長(zhǎng)期穩(wěn)定的行為,擁有良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的學(xué)生通常更加自律,并能在教師的指導(dǎo)下有效運(yùn)用學(xué)習(xí)方法,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的積累[1]。
綜上所述,思維、能力和習(xí)慣是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的著力點(diǎn),也是“平面向量基本定理”教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師應(yīng)以這三者為切入點(diǎn),采取適宜的教學(xué)策略,將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落到實(shí)處,提高高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效率。
二、核心素養(yǎng)下高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)策略
(一)借助問(wèn)題導(dǎo)學(xué),激發(fā)學(xué)生思維活力
核心素養(yǎng)的培養(yǎng)離不開(kāi)思維的支撐,學(xué)生的思維活動(dòng)越活躍,其探究知識(shí)的能動(dòng)性就越強(qiáng),核心素養(yǎng)的提升空間也越大。因此,核心素養(yǎng)下高中數(shù)學(xué)教學(xué)的首要任務(wù)是激活學(xué)生思維。被譽(yù)為“現(xiàn)代管理學(xué)之父”的彼得·德魯克曾指出,重在解決問(wèn)題,成功和創(chuàng)造力都在如何解決問(wèn)題的過(guò)程中。在問(wèn)題導(dǎo)學(xué)模式下,課堂教學(xué)以問(wèn)題為核心,教師通過(guò)提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)思考、協(xié)作、研究等活動(dòng)[2]。在此過(guò)程中,教師并非單向傳授知識(shí),而是拋出問(wèn)題,用問(wèn)題激活學(xué)生思維,使學(xué)生成為自主探究、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的主體。
以“平面向量基本定理”的教學(xué)為例,其重點(diǎn)在于推導(dǎo)平面向量基本定理的結(jié)論。教師可以利用問(wèn)題串聯(lián)整個(gè)教學(xué)活動(dòng),具體設(shè)計(jì)如下。
在導(dǎo)入環(huán)節(jié)中,教師可用兩種方式引入課題:一是復(fù)習(xí)平行向量基本定理,調(diào)動(dòng)學(xué)生的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。比如,提出問(wèn)題:“同學(xué)們已經(jīng)知道如何用向量表示共線關(guān)系,那么如果增加一個(gè)方向的向量,是否還能用同一個(gè)向量表示?如果不行,需要幾個(gè)向量才能表示?”該問(wèn)題不僅幫助學(xué)生回顧舊知,還為本節(jié)課的學(xué)習(xí)提供了主線,即從一維的共線關(guān)系轉(zhuǎn)向二維的平面向量關(guān)系。二是情境引入,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題:“2只大猩猩和4只熊寶寶同時(shí)發(fā)現(xiàn)了一車香蕉,它們想把這些香蕉拉回家。大猩猩住在正西方,每只大猩猩拉力為100牛頓;熊寶寶家在北偏東方向,每只熊寶寶拉力為50牛頓。請(qǐng)問(wèn),這車香蕉會(huì)朝哪個(gè)方向移動(dòng)?”情境問(wèn)題能夠激活學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思維活力。在情境引入后,教師繼續(xù)以問(wèn)題串的形式引導(dǎo)學(xué)生深入探究。例如,教師可以讓學(xué)生動(dòng)手將一個(gè)力分解為兩個(gè)力,并觀察每個(gè)人畫(huà)出的力的分解圖示是否相同。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)結(jié)果不一致時(shí),教師進(jìn)一步提出問(wèn)題:“如何讓每個(gè)人基于兩個(gè)共點(diǎn)力畫(huà)出的平行四邊形都相同?”這一問(wèn)題的提出,將學(xué)生自然引入平面向量基本定理的學(xué)習(xí)中,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到平面內(nèi)任意向量都可以用不共線的向量表示,基于事實(shí)根據(jù)和感性認(rèn)識(shí)理解知識(shí),從而為后續(xù)的定理推導(dǎo)奠定基礎(chǔ)。
接下來(lái),教師引導(dǎo)學(xué)生感悟、歸納、推理,從存在性和唯一性兩個(gè)方面探究平面向量基本定理:
探究一:定理的存在性
問(wèn)題1:將向量按方向分解,你有什么發(fā)現(xiàn)?
問(wèn)題2:如果一個(gè)向量與坐標(biāo)系中某個(gè)基向量共線,這個(gè)向量是否還能用這組基向量表示?
問(wèn)題3:如果向量為零向量,情況又如何?
探究二:定理的唯一性
問(wèn)題4:平面向量坐標(biāo)表示形式是否唯一?
學(xué)生通過(guò)思考和交流這些問(wèn)題,類比向量共線定理的證明方法,運(yùn)用“正難則反”的思想,假設(shè)表示形式不唯一,推出矛盾,完成平面向量基本定理的構(gòu)建。教師用問(wèn)題引領(lǐng)整個(gè)教學(xué)過(guò)程,引領(lǐng)學(xué)生逐步深入,實(shí)現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)與認(rèn)知結(jié)構(gòu)的和諧統(tǒng)一。
(二)借助一題多解,提高學(xué)生解題能力
在數(shù)學(xué)解題能力培養(yǎng)過(guò)程中,應(yīng)將培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力作為教學(xué)重點(diǎn),以拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)視野,優(yōu)化學(xué)生知識(shí)應(yīng)用效果[3]。教師可以選擇具有代表性的數(shù)學(xué)習(xí)題,開(kāi)展一題多解訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生從不同角度觀察問(wèn)題,探索問(wèn)題,尋找問(wèn)題的答案,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,強(qiáng)化他們的知識(shí)運(yùn)用能力,提升課堂教學(xué)效果。
例如,教師給出以下習(xí)題:如圖1所示,已知△ABC是等邊三角形,邊長(zhǎng)為2,D和E分別是邊AB、BC的中點(diǎn),連接DE并延長(zhǎng)到點(diǎn)F,使DE=3EF,則·的值是_____.
接著,教師將學(xué)生分為不同的學(xué)習(xí)小組,讓學(xué)生以小組為單位討論問(wèn)題解法。學(xué)生先組內(nèi)解題,梳理解題思路,完成學(xué)習(xí)報(bào)告,再組間討論,分享學(xué)習(xí)報(bào)告,從而掌握不同的解題方法。例如,第一組給出了“選基底”的解題方法:記=,=, 則=-,=,||=||,所以==,=+=+,所以·=(+)·(-)=-2+2-·=。
第二組提供的是坐標(biāo)法:以E為原點(diǎn),EC是x軸,EA是y軸,建立直角坐標(biāo)系,則E(0,0),A(0,), B(-1,0),C(1,0),D(-,),因?yàn)镋F=,DE=,∠CEA=60°,所以F(,-),則=(, -),=(2,0),所以·=。
通過(guò)一題多解,學(xué)生能夠從廣度和深度兩方面提高解題能力。需要注意的是,在小組討論中,由于學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、思考角度和解題思路存在差異,難免會(huì)產(chǎn)生觀點(diǎn)沖突和方法分歧。這種沖突并非消極現(xiàn)象,而是學(xué)生思維碰撞和深度學(xué)習(xí)的重要契機(jī)。面對(duì)學(xué)生的爭(zhēng)論,教師應(yīng)尊重學(xué)生的主體地位,為學(xué)生提供“自辯”的機(jī)會(huì),避免直接否定學(xué)生或給出標(biāo)準(zhǔn)答案,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主討論和反思找到問(wèn)題的解決方法。
上述案例中,教師運(yùn)用小組合作的方式組織解題活動(dòng),讓學(xué)生自主交流和討論。學(xué)生首先在組內(nèi)互動(dòng)中交流各自的觀點(diǎn),逐步達(dá)成小組內(nèi)部的統(tǒng)一結(jié)論。這一過(guò)程中,學(xué)生的思維活躍度達(dá)到高峰,往往會(huì)認(rèn)為本組的解題方法最為有效。此時(shí),教師再引導(dǎo)小組之間展開(kāi)討論,讓各個(gè)小組提出不同的解題方法,從而引發(fā)組員之間的認(rèn)知沖突。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)比分析不同方法的優(yōu)缺點(diǎn),從解題時(shí)間、正確率、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性等角度進(jìn)行綜合評(píng)判,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力、邏輯思維和批判性思維??梢?jiàn),“一題多解”的訓(xùn)練方法不僅能提升學(xué)生的解題能力,還能讓學(xué)生培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維,在多元互動(dòng)中形成良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)品質(zhì),為核心素養(yǎng)培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
(三)借助專題筆記,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)習(xí)慣
未來(lái)社會(huì)是學(xué)習(xí)型社會(huì),學(xué)生必須擁有學(xué)習(xí)自主性。因此,教師要為學(xué)生搭建自主學(xué)習(xí)的平臺(tái),讓學(xué)生“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”。專題筆記是以核心主題為統(tǒng)領(lǐng),以指向主題的碎片化知識(shí)為載體的學(xué)習(xí)方法。學(xué)生記錄專題筆記的過(guò)程,也是他們歸納總結(jié)、思維外顯的過(guò)程。通過(guò)專題筆記,學(xué)生能夠清楚定位知識(shí)歸屬,準(zhǔn)確把握知識(shí)脈絡(luò),逐漸建立起完整的知識(shí)體系,實(shí)現(xiàn)被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變,養(yǎng)成良好的自主總結(jié)歸納習(xí)慣[4]。
例如,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生總結(jié)“平面向量基本定理”的知識(shí)點(diǎn),進(jìn)行知識(shí)分類,再將具有代表性的例題置于對(duì)應(yīng)的分類項(xiàng)目中,從整體上把握學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)要求。學(xué)生在專題筆記中建立“知識(shí)—例題”表格,如表1。
學(xué)生以表1為基礎(chǔ),在后續(xù)學(xué)習(xí)中遇到新題型時(shí),及時(shí)將其補(bǔ)充到表格中。隨著做題數(shù)量的增加,學(xué)生積累的題型日益豐富,學(xué)習(xí)視角也逐漸開(kāi)闊。需要注意的是,專題筆記不僅是記錄題型的工具,還應(yīng)包含錯(cuò)題的整理。學(xué)生可在專題筆記中增設(shè)“錯(cuò)題庫(kù)”欄目,按照表1的形式歸納易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn),并定期整理和更新,直至完全掌握相關(guān)內(nèi)容。通過(guò)專題筆記,學(xué)生能夠養(yǎng)成隨時(shí)記錄、科學(xué)歸納、定期總結(jié)的學(xué)習(xí)習(xí)慣,為核心素養(yǎng)的提升奠定基礎(chǔ)[5]。在專題復(fù)習(xí)過(guò)程中,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生充分利用筆記,一邊做題一邊對(duì)照筆記內(nèi)容。如果題目涉及的知識(shí)點(diǎn)未在筆記中體現(xiàn),學(xué)生應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充;如果筆記中已有相關(guān)知識(shí)點(diǎn)但不夠完善,學(xué)生應(yīng)及時(shí)更新。對(duì)于錯(cuò)題筆記,學(xué)生需定期重做錯(cuò)題,每掌握一個(gè)知識(shí)點(diǎn)便更新一次筆記內(nèi)容,隨著專題筆記的內(nèi)容逐漸完善,錯(cuò)題筆記的內(nèi)容將逐漸減少。通過(guò)將專題筆記貫穿于整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程,學(xué)生能夠養(yǎng)成隨時(shí)記錄、及時(shí)更新和完善知識(shí)體系的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣。
三、核心素養(yǎng)下高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)反思
在核心素養(yǎng)背景下,高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)以思維、能力和習(xí)慣為著力點(diǎn),為學(xué)生提供高質(zhì)、高效的學(xué)習(xí)環(huán)境。在這樣的課堂中,學(xué)生能夠顯著提高學(xué)習(xí)積極性,掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。例如,在單元檢測(cè)中,學(xué)生能夠一邊對(duì)照專題庫(kù),一邊梳理知識(shí),及時(shí)補(bǔ)充專題庫(kù)中的內(nèi)容。此外,學(xué)生的學(xué)習(xí)方向更加明確,能夠帶著問(wèn)題探究數(shù)學(xué)知識(shí),提升學(xué)習(xí)的針對(duì)性與銜接性。然而,當(dāng)前數(shù)學(xué)課堂教學(xué)仍存在一些不足,如缺乏一體化的評(píng)價(jià)體系。在后續(xù)教學(xué)中,教師應(yīng)針對(duì)不同的教學(xué)策略提供相應(yīng)的評(píng)價(jià)導(dǎo)向。例如,“問(wèn)題導(dǎo)學(xué)”主要應(yīng)用于新知探究階段,教師可采用過(guò)程性評(píng)價(jià)方式,通過(guò)學(xué)生回答問(wèn)題的情況(如回答結(jié)果、效率等)判斷其思維發(fā)展水平?!耙活}多解”多用于合作拓展階段,教師應(yīng)豐富評(píng)價(jià)形式,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自評(píng)與互評(píng),從而提升其思辨能力?!皩n}筆記”通常應(yīng)用于總結(jié)階段,教師可采用結(jié)果式評(píng)價(jià),通過(guò)提供評(píng)價(jià)指標(biāo)(如分類準(zhǔn)確性、題型豐富性等),幫助學(xué)生優(yōu)化反思結(jié)果。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,核心素養(yǎng)背景下,數(shù)學(xué)教師應(yīng)該立足學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和實(shí)際發(fā)展需要,創(chuàng)建高質(zhì)、高效的學(xué)習(xí)環(huán)境。教師可以用問(wèn)題導(dǎo)學(xué)激活學(xué)生的思維活力,用一題多解提高學(xué)生的解題能力,用專題筆記培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣,全面培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng),讓學(xué)生健康成長(zhǎng)。
[參考文獻(xiàn)]
楊小雷.核心素養(yǎng)視角下高中數(shù)學(xué)高效課堂的構(gòu)建探究[J].中學(xué)課程輔導(dǎo),2024(17):96-98.
尹秀粉.基于核心素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)“教、學(xué)、評(píng)”一致性的實(shí)踐研究[J].甘肅教育研究,2024(5):126-128.
王開(kāi)俊.基于核心素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)文化滲透淺析:以蘇教版必修4“三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)”為例[J].數(shù)理天地(高中版),2024(5):99-101.
陳寶軍.核心素養(yǎng)視閾下高中數(shù)學(xué)課堂評(píng)價(jià)的優(yōu)化策略:以立體幾何教學(xué)為例[J].數(shù)理天地(高中版),2024(3):106-108.
康亞?wèn)|.基于數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì):以三角函數(shù)為例[J].安徽教育科研,2023(33):44-46.