【摘要】新一輪課程改革正在醞釀,提高學(xué)生的核心素養(yǎng)是當(dāng)下教育界的熱點(diǎn)話題。就數(shù)學(xué)學(xué)科而言,關(guān)注學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),特別是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)問題更是引發(fā)了同行的廣泛關(guān)注。提高學(xué)生的核心素養(yǎng)不是開設(shè)幾門學(xué)科文化素質(zhì)課,學(xué)幾種技能,開展幾項(xiàng)活動這么簡單的事,它更應(yīng)該體現(xiàn)在每一節(jié)課堂教學(xué)中。筆者以數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中的直觀想象、邏輯推理、數(shù)學(xué)抽象和運(yùn)算能力在“函數(shù)的單調(diào)性”教學(xué)中的顯現(xiàn),淺談在課堂教學(xué)中注重以知識結(jié)合素養(yǎng)進(jìn)行的教學(xué),以期拋磚引玉。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)核心素養(yǎng) 直觀想象 邏輯推理 數(shù)學(xué)抽象 運(yùn)算能力
【基金項(xiàng)目】此文為“北京市中小學(xué)名師發(fā)展工程”項(xiàng)目論文。
【中圖分類號】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)06-0105-02
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是指具有數(shù)學(xué)基本特征的、適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的人的關(guān)鍵能力與必備品質(zhì)。當(dāng)前史寧中教授等正著力數(shù)學(xué)新一輪課程標(biāo)準(zhǔn)的編制,把中學(xué)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)注重雙基三能(基本知識、基本技能;邏輯思維能力、空間想象能力、推理運(yùn)算能力)進(jìn)行了更為細(xì)致地劃分,提出了六大核心素養(yǎng),即數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)據(jù)分析和運(yùn)算能力。這些素養(yǎng)對于一線教師而言,并不陌生,一句話概括,就是“用數(shù)學(xué)的眼光觀察世界,用數(shù)學(xué)的思維思考世界,用數(shù)學(xué)的語言描述世界”。
“函數(shù)的單調(diào)性”教學(xué)備受關(guān)注。一方面,函數(shù)單調(diào)性是函數(shù)的重要性質(zhì)之一,在函數(shù)一章中占據(jù)重要地位和作用;另一方面,函數(shù)單調(diào)性因其形式化定義較難“動態(tài)激活”,往往是以教師講授為主,缺乏學(xué)生的自主建構(gòu)。下面談?wù)勗凇昂瘮?shù)的單調(diào)性”教學(xué)中顯現(xiàn)出的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是如何結(jié)合相關(guān)知識推動概念自然生成的。
一、直觀想象,感知函數(shù)單調(diào)性的意義
直觀想象素養(yǎng)是指借助幾何直觀和空間想象感知事物的形態(tài)與變化,利用圖形理解和解決數(shù)學(xué)問題的過程。在函數(shù)的單調(diào)性教學(xué)中,教師提供圖像引導(dǎo)學(xué)生觀察、識圖、根據(jù)圖形描述,捕捉信息,發(fā)現(xiàn)函數(shù)圖像上升或下降時函數(shù)值的變化情況,并引導(dǎo)學(xué)生能夠用自然語言表述函數(shù)單調(diào)性,完成對函數(shù)單調(diào)性的第一次認(rèn)識。
二、邏輯推理,突破常量到變量的轉(zhuǎn)換
邏輯推理素養(yǎng)是指從一些事實(shí)和命題出發(fā),依據(jù)邏輯規(guī)則推出一個命題的思維過程。在函數(shù)的單調(diào)性教學(xué)中,教師通過如何用數(shù)學(xué)語言刻畫函數(shù)的單調(diào)性,引發(fā)學(xué)生跨越圖像從數(shù)量角度進(jìn)行思考,由在給定自變量區(qū)間上取兩個特殊數(shù)值■無數(shù)個數(shù)值■區(qū)間上所有數(shù)值,直到“在給定區(qū)間上任取兩個數(shù)”,循序漸進(jìn),不斷地尋根問底,步步逼近概念的核心,使學(xué)生經(jīng)歷由感性直觀出發(fā),逐步沿著邏輯順序找特點(diǎn)、想辦法,借助字母代替數(shù)字,實(shí)現(xiàn)常量到變量的轉(zhuǎn)化,把對單調(diào)性的認(rèn)識由感性上升到理性的高度,形成有論據(jù)、有條理、合乎邏輯的思維品質(zhì)。完成對函數(shù)單調(diào)性的第二次認(rèn)識,為得出函數(shù)單調(diào)性定義做足了鋪墊。
三、數(shù)學(xué)抽象,理性歸納催生概念形成
數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)是指舍去事物的一切物理屬性,得到數(shù)學(xué)研究對象的思維過程。數(shù)學(xué)抽象是數(shù)學(xué)的基本思想,是形成理性思維的重要基礎(chǔ),反映了數(shù)學(xué)的本質(zhì)特征,貫穿在數(shù)學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用的過程中。在函數(shù)的單調(diào)性教學(xué)中,結(jié)合圖像直觀,抽象出函數(shù)的單調(diào)性概念以及增、減函數(shù)概念之間的數(shù)量關(guān)系,并用數(shù)學(xué)符號結(jié)合數(shù)學(xué)術(shù)語予以表征。使學(xué)生從數(shù)量的角度由自變量和函數(shù)值的變化情況認(rèn)識到增、減函數(shù)概念的實(shí)質(zhì):自變量的變化趨勢與函數(shù)值的變化趨勢一致時是增函數(shù);自變量的變化趨勢與函數(shù)值的變化趨勢相反時則是減函數(shù)。
四、運(yùn)算能力,領(lǐng)會單調(diào)性定義的使用
運(yùn)算素養(yǎng)是指在明晰運(yùn)算對象的基礎(chǔ)上,依據(jù)運(yùn)算法則解決數(shù)學(xué)問題的過程。數(shù)學(xué)運(yùn)算是數(shù)學(xué)活動的基本形式,也是演繹推理的一種形式,是得到數(shù)學(xué)結(jié)果的重要手段。函數(shù)單調(diào)性的概念生成后,帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行一定量的鞏固練習(xí)是十分必要的,在教學(xué)中,對于難以畫出圖像的函數(shù)如何判斷其增減性,通過討論,學(xué)生體會到了利用函數(shù)單調(diào)性定義證明勢在必行。配合例題示范,學(xué)生歸納出證明函數(shù)單調(diào)性的一般步驟。有效借助運(yùn)算方法解決問題,發(fā)展了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,養(yǎng)成程序化思考問題的習(xí)慣,形成一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神。
至此,數(shù)學(xué)六大核心素養(yǎng)中的直觀想象、邏輯推理、數(shù)學(xué)抽象和運(yùn)算能力在“函數(shù)的單調(diào)性”教學(xué)中一一顯現(xiàn)。因此,要適應(yīng)當(dāng)前新的課程教學(xué)改革,教師要轉(zhuǎn)變觀念,在教學(xué)中積極嘗試多種方法、渠道激勵學(xué)生在基本數(shù)學(xué)活動、數(shù)學(xué)思想方法體驗(yàn)和學(xué)習(xí)過程提煉中滲透數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
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作者簡介:
韓瑋(1970-),女,湖南人,中學(xué)高級教師,研究方向?yàn)樯纠砟钕碌慕膛c學(xué)。