江蘇省蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 王東方
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)主要是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)習(xí)、應(yīng)用數(shù)學(xué)的時候所形成的綜合性數(shù)學(xué)能力、素養(yǎng)。高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)主要包括數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運算、數(shù)據(jù)分析等六個方面,是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的最終落腳點。在實際教學(xué)中,高中數(shù)學(xué)教師必須依托數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)技能、數(shù)學(xué)文化及數(shù)學(xué)思想方法,將數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)落實到課堂上。
在教育部《關(guān)于全國深化課程改革 落實立德樹人根本任務(wù)的意見》中提出了“核心素養(yǎng)”的概念,“核心素養(yǎng)”一詞隨即成為教育界關(guān)注的熱點話題。在筆者看來,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生通過對數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)及學(xué)習(xí)方法積累,在實際生活中,可以立足于數(shù)學(xué)的視角對問題進行思考,并通過數(shù)學(xué)思想來分析、解決問題,從而深入感受數(shù)學(xué)之美、構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,形成健康行為習(xí)慣的優(yōu)秀品質(zhì)。同時,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生所具備的適應(yīng)終身發(fā)展及社會發(fā)展的關(guān)鍵數(shù)學(xué)品格及能力,是學(xué)生習(xí)得數(shù)學(xué)的特定意義,這也代表著數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)必須落實到課堂實際中。
高中數(shù)學(xué)本身具有一定的抽象性,所以教師必須采取適宜的教學(xué)手段,對學(xué)生的抽象能力進行培養(yǎng),使得學(xué)生可以更好地感知數(shù)學(xué)知識。以“角的概念的推廣”教學(xué)為例,在課堂上,教師可以借助PPT課件,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個情境:圖1 為一個水車的實物圖片,將其抽象為數(shù)學(xué)研究對象,如圖2 所示,水車輪邊沿上有一個定點P,其距離水面的距離是y,水車輪中心O與P點的連線與過O點水平線方向的夾角是θ,設(shè)函數(shù)y=f(θ)。
在此過程中,學(xué)生從實物圖1 過渡到圖2,是一個數(shù)學(xué)思維從形象到抽象概括的過程,這樣的“升維”過程對于一些抽象能力比較弱的學(xué)生來說相對比較困難。這就需要教師進行適宜的“降維”,將抽象再次轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w,通過動畫演示(如圖3),幫助學(xué)生直觀地體會數(shù)學(xué)符號表述,這樣學(xué)生就可以更加深入地理解到定點P到水面的距離y與夾角θ之間的函數(shù)關(guān)聯(lián)。同時,動畫的展示還可以讓學(xué)生真正看到夾角θ的變化已經(jīng)超出了原來角0~360°的范圍,從而順利地實現(xiàn)角的推廣。
學(xué)生數(shù)學(xué)抽象核心素養(yǎng)的培養(yǎng)屬于從具體到抽象活動的積累,在上述教學(xué)片段中,教師通過課堂情境的創(chuàng)設(shè),以實物為出發(fā)點,讓學(xué)生抽象出數(shù)學(xué)研究對象,并通過動畫演示來幫助學(xué)生理解、感知抽象知識,讓學(xué)生可以很好地感受到圖形與圖形、數(shù)量與數(shù)量之間的關(guān)聯(lián),促進了學(xué)生數(shù)學(xué)抽象能力的提升。
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)活動中,教師還需要特別注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。下面以等差數(shù)列中的“合情推理”習(xí)題為例進行論述:在我國的《洛書》中記載了世界上古老的幻方:將1~9 填入3×3 的方格中,使得三列、三行、兩對角線上三個數(shù)之和均為15,如圖4 所示。一般情況下,將連續(xù)的n個正整數(shù)1,2,3,…,n填入n×n的方格中,讓每行、每列、每條對角線上的數(shù)相加和相等,稱作這個正方形為n階方陣,記n階方陣的對角線上的數(shù)相加和為Nn,那么N12的值是多少?
在教學(xué)過程中,很多學(xué)生對這一題目感覺無從下手,其關(guān)鍵在于學(xué)生缺乏良好的邏輯推理能力,沒有對題目中給出的表格數(shù)據(jù)進行深入分析,也沒有按照由特殊到一般的歸納推理思維進行解題。在課堂上,經(jīng)過教師的點撥,學(xué)生可以很快發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)鍵,從而解決問題。在學(xué)生邏輯推理能力的培養(yǎng)中,教師需要特別注重培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題、提出問題能力,并指引學(xué)生掌握基本的推理形式,學(xué)會表述論證,把握好數(shù)學(xué)知識之間的相互關(guān)聯(lián),構(gòu)建系統(tǒng)的數(shù)學(xué)知識框架,這樣才能幫助學(xué)生逐步形成有條理、有論據(jù)、合乎邏輯的良好思維品質(zhì)和理性精神,促進學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升。
總而言之,課堂教學(xué)是落實核心素養(yǎng)的主要途徑,高中數(shù)學(xué)教師在進行課堂教學(xué)設(shè)計時,必須以核心素養(yǎng)為目標(biāo)及依據(jù),準(zhǔn)確把握核心素養(yǎng)要求,結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望、學(xué)習(xí)需求,科學(xué)設(shè)計課堂教學(xué)活動,提升課堂的趣味性、邏輯性,讓學(xué)生可以深入感受數(shù)學(xué)知識的價值與數(shù)學(xué)美,體會到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)樂趣,讓學(xué)生可以在主動探索數(shù)學(xué)知識的過程中提升自身的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。