1引言
核心素養(yǎng)的提出,為數(shù)學(xué)教育提供了新的視角和導(dǎo)向,它要求數(shù)學(xué)教學(xué)不僅要關(guān)注學(xué)生的知識掌握情況,更要注重其能力、態(tài)度和價值觀的培養(yǎng).將核心素養(yǎng)融人高中數(shù)學(xué)函數(shù)大單元教學(xué),意味著要在教學(xué)過程中,不僅傳授學(xué)生函數(shù)知識,還要引導(dǎo)其理解函數(shù)概念的本質(zhì),掌握函數(shù)的應(yīng)用方法,同時培養(yǎng)其數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模等核心素養(yǎng).這要求教師在教學(xué)設(shè)計時,充分考慮學(xué)生的認(rèn)知特點和興趣點,創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生生活的教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)其主動學(xué)習(xí).
2核心素養(yǎng)下高中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)原則
在核心素養(yǎng)視域下的高中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計中,確立了素養(yǎng)導(dǎo)向、知識整合與實踐應(yīng)用三大基本原則,旨在構(gòu)建一個既能促進(jìn)學(xué)生學(xué)科知識掌握,又能提升其綜合能力的教學(xué)模式.首先,素養(yǎng)導(dǎo)向原則強(qiáng)調(diào)教學(xué)活動應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)為核心目標(biāo),如數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模等能力,而不僅僅是知識的傳授,這意味著在教學(xué)過程中,教師需精心設(shè)計能夠激發(fā)學(xué)生思考,鼓勵其自主探究的學(xué)習(xí)任務(wù),使學(xué)生在解決問題的過程中自然而然地發(fā)展出這些關(guān)鍵能力.其次,知識整合原則要求打破傳統(tǒng)按章節(jié)分割的教學(xué)結(jié)構(gòu),將相關(guān)聯(lián)的知識點進(jìn)行有機(jī)整合,形成連貫的大單元教學(xué)體系,這樣做不僅有助于學(xué)生建立起更加系統(tǒng)化的知識框架,還能增強(qiáng)他們對知識間內(nèi)在聯(lián)系的理解,從而達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的.最后,實踐應(yīng)用原則主張將數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)與實際生活或社會問題緊密相連,通過項目式學(xué)習(xí)、案例分析等方式,讓學(xué)生在真實情境中運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題.這樣一來既檢驗了學(xué)習(xí)效果,又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和社會責(zé)任感[1].
3高中數(shù)學(xué)函數(shù)大單元教學(xué)與核心素養(yǎng)融合的策略
3.1整合函數(shù)內(nèi)容,構(gòu)建知識體系
函數(shù)作為高中數(shù)學(xué)的重要概念,貫穿于整個數(shù)學(xué)體系之中,其知識點繁多且相互關(guān)聯(lián).整合函數(shù)內(nèi)容,可以將分散的知識點串聯(lián)起來,形成一個完整、系統(tǒng)的知識體系,這有助于學(xué)生從整體上把握函數(shù)知識的內(nèi)在邏輯和聯(lián)系,深化對函數(shù)概念的理解,提高分析問題和解決問題的能力.為此,教師應(yīng)該明確每個知識點在整體知識體系中的位置及其與其他知識點之間的聯(lián)系,以便學(xué)生能夠從宏觀上把握函數(shù)的整體框架.同時,教師應(yīng)該注重引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理等方法,深入分析函數(shù)的內(nèi)在規(guī)律,培養(yǎng)其科學(xué)探究的精神[2].
例如 以高中數(shù)學(xué)“函數(shù)概念與性質(zhì)”這一單元為例,教師應(yīng)該將函數(shù)的概念、基本性質(zhì)、冪函數(shù)以及函數(shù)的應(yīng)用等內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)整合,形成一個連貫的知識鏈條.首先,在介紹函數(shù)的概念及其表示時,教師應(yīng)該不僅僅停留在定義層面,更應(yīng)該通過多樣化的實例來展示函數(shù)在不同背景下的表現(xiàn)形式,以此培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象能力.例如,教師可以通過物理運(yùn)動中的位移一時間關(guān)系、經(jīng)濟(jì)活動中的成本一收益模型等實例,讓學(xué)生在具體情境中理解和掌握函數(shù)的本質(zhì)特征.接著,在講解函數(shù)的基本性質(zhì)時,教師應(yīng)該注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行邏輯推理,通過對比不同函數(shù)圖象的特點,分析其單調(diào)性、奇偶性等性質(zhì),從而加深對函數(shù)性質(zhì)的理解.再者,對于冪函數(shù)的學(xué)習(xí),教師則可以進(jìn)一步拓寬學(xué)生的數(shù)學(xué)視野,通過探討不同指數(shù)下的冪函數(shù)圖形變化規(guī)律,激發(fā)學(xué)生的直觀想象能力.最后,在函數(shù)的應(yīng)用部分,教師應(yīng)該選擇貼近生活的實際問題,如人口增長模型、環(huán)境污染控制策略等,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,解決實際問題,以此強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力和實踐應(yīng)用能力[3].
3.2 強(qiáng)調(diào)實踐應(yīng)用,培養(yǎng)解題能力
實踐應(yīng)用不僅能夠幫助學(xué)生將抽象的數(shù)學(xué)概念與現(xiàn)實生活中的具體問題相聯(lián)系,還能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,提高解決問題的實際能力.為此,在高中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)中,教師應(yīng)該設(shè)計一系列基于真實情境的任務(wù)和案例,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的函數(shù)知識解決實際問題.同時,教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生反思解題過程,總結(jié)解題經(jīng)驗,提升其數(shù)學(xué)運(yùn)算的準(zhǔn)確性與靈活性.通過這種方式,教師不僅能有效促進(jìn)學(xué)生對函數(shù)知識的深入理解,還能全面提升他們的核心素養(yǎng)[4].
例如在高中數(shù)學(xué)\"函數(shù)概念與性質(zhì)”單元中以“函數(shù)的概念及其表示”這一課的教學(xué)為例,教師應(yīng)該圍繞核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo),通過具體的實踐應(yīng)用案例,如“一枚炮彈發(fā)射后,經(jīng)過26秒落到地面擊中目標(biāo),炮彈的射高為845米,且炮彈距地面的高度h (單位:米)與時間 t (單位:秒)的關(guān)系為 h=130t- 5t2 ”來培養(yǎng)學(xué)生的解題能力和數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).首先,教師可以引導(dǎo)學(xué)生從這個實際問題出發(fā),理解函數(shù)概念的本質(zhì)一 一即存在一種特殊的對應(yīng)關(guān)系,使得每個輸入值(時間 t )都對應(yīng)唯一的輸出值(高度 h ).接下來,教師可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語言,即確定 Ψt 的取值范圍(定義域),并計算出 h 的可能取值區(qū)間(值域).例如,由于炮彈從發(fā)射到落地的時間為26秒,定義域為 0?t?26 ;通過求導(dǎo)數(shù)找到最大值點,可得值域為 0?h?845 .最后,教師還可以引導(dǎo)學(xué)生使用不同的函數(shù)表示方法,如列表法、圖象法等,來直觀展示炮彈高度隨時間變化的情況,從而加深對函數(shù)性質(zhì)的理解.
3.3融入信息技術(shù),提升學(xué)習(xí)效率
隨著教育技術(shù)的不斷發(fā)展,多媒體教學(xué)資源、在線互動平臺以及智能教育軟件等教學(xué)工具的應(yīng)用,不僅能夠豐富教學(xué)的形式和內(nèi)容,還能夠為學(xué)生提供更加直觀、生動的學(xué)習(xí)體驗,有助于他們對抽象概念的具體化理解和記憶.為此,在高中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)中,教師應(yīng)該充分利用這些信息技術(shù)手段,設(shè)計符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平和興趣特點的教學(xué)活動,引導(dǎo)學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)過程中來,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和批判性思維能力.同時,教師還應(yīng)該注重信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方法的有效結(jié)合,避免過度依賴技術(shù)而忽視對學(xué)生情感態(tài)度和社會交往能力的培養(yǎng),確保信息技術(shù)真正服務(wù)于教育教學(xué)目標(biāo).
例如“函數(shù)的基本性質(zhì)”是高中數(shù)學(xué)函數(shù)大單元中的基礎(chǔ)內(nèi)容,對培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)具有重要意義.在教授這部分內(nèi)容時,教師首先應(yīng)該運(yùn)用信息技術(shù)手段,比如利用動態(tài)幾何軟件展示函數(shù)圖象的變化過程,幫助學(xué)生直觀地理解函數(shù)的增減性、奇偶性和周期性等基本性質(zhì).接著,教師可以通過設(shè)置探究性問題,引導(dǎo)學(xué)生使用圖形計算器或計算機(jī)模擬實驗,探索函數(shù)性質(zhì)之間的聯(lián)系與差異,培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和解決問題的能力.在此基礎(chǔ)上,教師還應(yīng)該組織小組討論,讓學(xué)生分享自己的發(fā)現(xiàn)和思考,促進(jìn)同伴間的交流與合作,進(jìn)一步加深對函數(shù)基本性質(zhì)的理解.最后,教師可以設(shè)計一些與實際生活密切相關(guān)的應(yīng)用題,引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于解決真實世界的問題,增強(qiáng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力,實現(xiàn)理論與實踐的有機(jī)結(jié)合.
3.4倡導(dǎo)合作學(xué)習(xí),促進(jìn)思維碰撞
合作學(xué)習(xí)不僅能夠激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性,還能通過團(tuán)隊協(xié)作的方式解決復(fù)雜的問題,提高學(xué)生的社會交往能力和團(tuán)隊協(xié)作精神.為此,在高中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)中,教師應(yīng)該精心設(shè)計合作學(xué)習(xí)的任務(wù)和活動,確保任務(wù)具有挑戰(zhàn)性和開放性,能夠吸引學(xué)生的興趣并促使他們深人思考.同時,教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生表達(dá)自己的觀點,傾聽他人的意見,并學(xué)會從不同的角度分析問題.這不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新意識,也能夠幫助學(xué)生建立正確的價值觀和世界觀,從而全面提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
例如 以高中數(shù)學(xué)“函數(shù)概念與性質(zhì)”單元中“冪函數(shù)”這一課為例,教師應(yīng)該通過組織合作學(xué)習(xí)活動來促進(jìn)學(xué)生對冪函數(shù)特性的深刻理解.首先,教師可以將班級分成若干小組,每組負(fù)責(zé)研究冪函數(shù)的一個特定方面,如冪函數(shù)的圖象特征、定義域和值域、單調(diào)性和極值等.接著,教師應(yīng)該提供必要的資料和工具支持,比如數(shù)學(xué)軟件或圖表制作工具,讓學(xué)生利用這些資源自主探究冪函數(shù)的相關(guān)性質(zhì).在探究過程中,教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生進(jìn)行充分的討論,提出假設(shè)并驗證,以科學(xué)的方法探究冪函數(shù)的規(guī)律.隨后,教師可以要求每個小組準(zhǔn)備一份報告,詳細(xì)闡述他們的發(fā)現(xiàn),并準(zhǔn)備向全班同學(xué)展示.最后,教師還可以設(shè)計一些實際應(yīng)用場景下的冪函數(shù)問題,讓學(xué)生嘗試用所學(xué)知識解決這些問題,從而加強(qiáng)學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實踐的能力,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模素養(yǎng).通過這種方式,學(xué)生不僅能學(xué)到冪函數(shù)的知識點,更重要的是學(xué)會如何與他人合作解決問題,提高溝通表達(dá)和團(tuán)隊協(xié)作的能力.
3.5 關(guān)注過程評價,強(qiáng)化核心素養(yǎng)
過程評價不僅能夠及時反饋學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題,幫助學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)策略,提高學(xué)習(xí)效果,還能激勵學(xué)生積極參與到學(xué)習(xí)活動中,培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣.為此,在高中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)中,教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生積極參與課堂討論和實踐活動,記錄他們在探究過程中的思考和表現(xiàn),評價其在數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象和數(shù)據(jù)分析等方面的能力發(fā)展.同時,教師還可以通過定期反饋和指導(dǎo),幫助學(xué)生明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo),激發(fā)學(xué)習(xí)動力,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和積極的學(xué)習(xí)態(tài)度.
例如 在高中數(shù)學(xué)“函數(shù)概念與性質(zhì)”這一單元的教學(xué)中,首先,教師可以在課堂上設(shè)置多個互動環(huán)節(jié),如小組討論、案例分析、角色扮演等,鼓勵學(xué)生積極參與,觀察并記錄他們在這些活動中的表現(xiàn),如是否能夠主動發(fā)言、提出問題、傾聽他人意見等.這些課堂參與行為不僅反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,也是其數(shù)學(xué)抽象和邏輯推理能力的體現(xiàn).其次,教師應(yīng)該定期檢查學(xué)生的作業(yè)完成情況,關(guān)注他們對函數(shù)概念和性質(zhì)的理解深度,以及在解題過程中運(yùn)用數(shù)學(xué)建模和數(shù)據(jù)分析的能力.例如,教師可以設(shè)計一些開放性的問題,要求學(xué)生用函數(shù)模型解釋日常生活中的現(xiàn)象,或者通過數(shù)據(jù)分析預(yù)測某種趨勢,從而評估學(xué)生的實際應(yīng)用能力.再次,教師還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評價和同伴評價,讓他們反思自己的學(xué)習(xí)過程,識別優(yōu)點和不足,制定改進(jìn)計劃.通過這種方式,學(xué)生不僅能獲得來自教師的具體指導(dǎo),還能學(xué)會自我管理和自我提升.最后,教師應(yīng)該定期與學(xué)生進(jìn)行一對一的交流,了解他們的學(xué)習(xí)感受和困惑,提供個性化的建議和支持.
4結(jié)語
綜上所述,將核心素養(yǎng)融人數(shù)學(xué)教學(xué)不僅是教育改革的需要,更是培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展的有效途徑.系統(tǒng)整合函數(shù)知識、強(qiáng)調(diào)實踐應(yīng)用、融入信息技術(shù)、倡導(dǎo)合作學(xué)習(xí)以及關(guān)注過程評價,不僅能夠有效提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),還能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新潛能.未來,隨著教育改革的不斷深入,教師將繼續(xù)探索更多創(chuàng)新的教學(xué)模式和方法,以進(jìn)一步推動高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)與核心素養(yǎng)的深度融合.
【本文系河池市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2024年度課題《核心素養(yǎng)背景下高中數(shù)學(xué)函數(shù)大單元教學(xué)的實踐與研究》研究成果,課題編號:2024B033】
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