馮榮霞
(甘肅省永靖中學,甘肅 永靖 731600)
《普通高中數(shù)學課程標準》中指出,要在數(shù)學教學中積極發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng),促使學生形成良好的數(shù)學思維與數(shù)學認知能力。基于這一教學要求,必須解讀核心素養(yǎng)的構(gòu)成概念,發(fā)展學生的自主學習意識。基于學生的核心素養(yǎng)開展高中數(shù)學概念教學活動,可以在分析、解讀數(shù)學知識的同時提升學生的內(nèi)在學習能力,將枯燥的概念教學轉(zhuǎn)化為多元探究過程,發(fā)展學生的數(shù)學學習能力。以內(nèi)在素養(yǎng)幫助學生理解數(shù)學概念知識,結(jié)合數(shù)學概念教學要求提升學生的數(shù)學素養(yǎng),有助于數(shù)學教學活動的創(chuàng)新優(yōu)化。
數(shù)學核心素養(yǎng)包含了數(shù)學抽象、邏輯推理、數(shù)學建模、數(shù)據(jù)分析、數(shù)學運算和直觀想象六大素養(yǎng),涵蓋了從數(shù)學認知到抽象理解的多元內(nèi)容,是引導學生探究數(shù)學知識的重要素質(zhì)。新課改明確強調(diào),要關(guān)注學生學科素養(yǎng)的綜合發(fā)展特點,建立圍繞著學生內(nèi)在素養(yǎng)發(fā)力的教學模式。在高中數(shù)學概念教學中培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),能夠有效提升學生的數(shù)學學習能力:教師可基于教學、認知、理解、想象的多元過程鍛煉學生的數(shù)學技能,對學生的各項數(shù)學思維展開強化訓練。在幫助學生掌握基礎(chǔ)數(shù)學概念知識的同時,從數(shù)學理解、數(shù)學應(yīng)用等角度實施教學活動,鍛煉學生的數(shù)學學習能力。教師要深度發(fā)展學生的核心素養(yǎng),將概念教學轉(zhuǎn)化為內(nèi)在的育人過程,對學生的數(shù)學學習能力展開強化訓練。探究數(shù)學概念當中所包含的數(shù)學要素,發(fā)展學生靈活的數(shù)學思維,可以有效優(yōu)化高中數(shù)學概念教學活動。
以往的高中數(shù)學概念教學活動單純圍繞著數(shù)學概念、數(shù)學定理發(fā)力,在學生掌握了數(shù)學定義之后便不再繼續(xù)推進教學工作,導致學生只能依靠單元化的認知、理解過程進行數(shù)學學習,高中數(shù)學教學模式有待優(yōu)化。在核心素養(yǎng)培養(yǎng)視角下實施教學工作,則可以對數(shù)學教學活動進行優(yōu)化。教師可基于學生素養(yǎng)發(fā)展視角展開教學,在實施教學的同時設(shè)計抽象想象、數(shù)學理解、概念辨析等教學模塊,培養(yǎng)學生的數(shù)學學習能力。在嘗試不斷完善數(shù)學教學模式的過程中,關(guān)注學生數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng),可以讓學生在認識數(shù)學概念的同時主動探究數(shù)學知識,推動數(shù)學教學活動的有效優(yōu)化。以核心素養(yǎng)引導學生分析數(shù)學知識,發(fā)展學生的數(shù)學分析能力,能夠為高中數(shù)學概念教學注入新的活力。
要幫助學生掌握高中數(shù)學概念,必須對數(shù)學知識進行深度解讀,引導學生分析數(shù)學概念之間的聯(lián)系性關(guān)系與具體定義,對學生的數(shù)學學習能力、數(shù)學分析能力展開強化訓練,才能更好地優(yōu)化高中數(shù)學概念教學模式。面對全新的教學要求,要嘗試從數(shù)學抽象素養(yǎng)發(fā)力:將抽象的數(shù)學概念轉(zhuǎn)化為直觀的教學實物,借由對實物素材的分析幫助學生解讀相關(guān)數(shù)學知識,提升學生的數(shù)學學習效率。在核心素養(yǎng)發(fā)展視角下,高中數(shù)學概念教學要堅持“虛實結(jié)合”的教學思想,依靠直觀的教學素材幫助學生理解數(shù)學概念的構(gòu)成要素,建立從具體到抽象的數(shù)學教學機制,以此來完成數(shù)學教學任務(wù)。
以人教版高中數(shù)學必修第一冊教材《集合的概念》的有關(guān)教學為例,可以在解讀數(shù)學概念之前導入數(shù)學教學材料,引導學生分析數(shù)學問題。教師為學生選擇不同大小、不同顏色、不同形狀的卡紙,在卡紙上寫下不同的數(shù)字,要求學生對卡紙進行分類。在分類的過程中,學生按照卡紙的特征、卡紙上數(shù)字的具體數(shù)值展開數(shù)學學習活動,對數(shù)學知識進行應(yīng)用匯總。在學生完成分類任務(wù)之后,要求學生結(jié)合數(shù)學知識說明數(shù)學分類標準:部分學生按照卡紙的形狀進行分類;部分學生則結(jié)合卡紙上的數(shù)字類型進行分類。當學生給出了數(shù)學實踐思路之后,繼續(xù)設(shè)計思考問題:在不同的小組中,小組中的卡紙應(yīng)該如何表示?此時,可導入集合、元素的有關(guān)概念,結(jié)合“卡紙分類”活動幫助學生理解數(shù)學知識:不同顏色的卡紙有著不同的特征,這些卡紙共同構(gòu)成了一個集合,在集合當中,每一張卡紙都是集合中的“元素”。講解了數(shù)學概念之后,要求學生結(jié)合對應(yīng)的實物嘗試獨立理解數(shù)學概念,結(jié)合數(shù)學實踐過程說明“集合”的數(shù)學定義,從數(shù)學實踐活動中抽象提取數(shù)學概念。在實施數(shù)學教學工作的過程中,要關(guān)注概念本身的抽象性特點,對數(shù)學概念進行重新展示、加工,才能幫助學生理解數(shù)學知識。
在核心素養(yǎng)發(fā)展視角下實施高中數(shù)學概念教學活動,要為學生創(chuàng)造探究數(shù)學知識、分析數(shù)學知識的機會,基于學生已經(jīng)掌握的數(shù)學學習經(jīng)驗開展教學活動,鍛煉學生的數(shù)學認知能力。對于高中生來說,部分數(shù)學概念具有一定的相似性特點,其與學生已經(jīng)掌握的數(shù)學知識之間存在著一定的聯(lián)系。基于這一特征,可嘗試對學生已經(jīng)掌握的數(shù)學知識進行類比、歸納,在分析數(shù)學概念的相似性、差異性特點的同時發(fā)展學生的邏輯推理素養(yǎng),促使高中生及時掌握數(shù)學概念,優(yōu)化高中數(shù)學概念教學活動。
以人教版高中數(shù)學必修第一冊教材《函數(shù)的概念及其表示》的教學為例,可以結(jié)合學生已經(jīng)掌握的數(shù)學知識展開數(shù)學推理活動,在講解數(shù)學概念的同時鍛煉學生的數(shù)學分析能力,如下列問題所示:
已知正方形的周長為l,邊長為x,請嘗試利用函數(shù)表示正方形邊長與周長之間的關(guān)系。
在提出數(shù)學問題之后,要求學生展開數(shù)學分析活動:正方形的周長是固定的,每一個確定x 與l 之間都有唯一對應(yīng)的數(shù)量關(guān)系,所以,l 可以視為x 的函數(shù)。在提出數(shù)學問題之后,嘗試引導學生推導函數(shù)的概念:函數(shù)表示的是兩個數(shù)學元素之間對應(yīng)數(shù)學關(guān)系的工具。在基礎(chǔ)函數(shù)概念教學中,要對數(shù)學問題進行優(yōu)化加工,培養(yǎng)學生在分析問題中掌握數(shù)學知識的基本技能。如下列數(shù)學問題所示:已知有兩個函數(shù)問兩個函數(shù)是否相同?
在提出數(shù)學問題之后,要求學生對數(shù)學知識進行獨立探究、推導,對于數(shù)學函數(shù)y=x,x 與y 的取值都可以為任意數(shù),x與y 存在唯一對應(yīng)關(guān)系;但對于函數(shù)y=在x 取值為0 時無對應(yīng)數(shù)值,所以數(shù)量關(guān)系不成立。在邏輯推理素養(yǎng)的引導下,要積極發(fā)展學生認知數(shù)學知識、分析數(shù)學知識的基本能力,對數(shù)學概念進行深度探究。在認知數(shù)學知識的同時展開數(shù)學推導活動,分析并應(yīng)用有關(guān)數(shù)學概念,才能提升高中數(shù)學概念教學的有效性。
高中生已經(jīng)具備了基本的數(shù)學學習能力,能夠?qū)?shù)學知識與數(shù)學概念進行主動探究,從而幫助學習者不斷積累數(shù)學學習經(jīng)驗。針對高中數(shù)學概念教學的育人要求,可嘗試在建立數(shù)學模型的同時實施教學活動:發(fā)展學生的數(shù)學建模素養(yǎng),借由對數(shù)學模型的推導、加工來培養(yǎng)學生的數(shù)學學習技能。在建立數(shù)學模型的同時分析數(shù)學問題,結(jié)合數(shù)學建模過程發(fā)展學生探究、學習的基本能力。對于部分較為抽象的數(shù)學概念,可依靠直觀模型材料展開教學活動,為學生提供解讀數(shù)學概念的全新學習環(huán)境。
以人教版高中數(shù)學必修第一冊教材《三角函數(shù)的概念》的教學為例,在教學中,可以將概念教學劃分為兩個板塊實施教學活動,引導學生學習對應(yīng)的數(shù)學知識。首先,是對于基礎(chǔ)函數(shù)知識的探究,從函數(shù)的特點展開數(shù)學推導,幫助學生理解函數(shù)的定義。其次,引出三角函數(shù)的有關(guān)概念,繼續(xù)幫助學生分析數(shù)學問題。教師可借由平面直角坐標系展開教學活動:在平面直角坐標系中引入角的概念,以x 軸的正方形為起點,以坐標系的0 點為端點,繪制不同的角。當角的大小超過了90°之后,引導學生對角所表示的實數(shù)進行計算。在數(shù)學建模過程中,圍繞著數(shù)學模型展開數(shù)學分析任務(wù):函數(shù)中的數(shù)值存在著唯一對應(yīng)關(guān)系,那么在三角函數(shù)當中,是否也存在著這種數(shù)學關(guān)系?在設(shè)計數(shù)學問題之后,要求學生結(jié)合數(shù)學問題加工數(shù)學模型,在數(shù)學模型中尋找正確的數(shù)學答案。用數(shù)學模型解答抽象的數(shù)學問題,可以推動教學活動的有效落實。
對于數(shù)學概念的解讀不一定要在教師的引導下完成,發(fā)展學生的數(shù)學運算素養(yǎng),引導學生在自主學習、應(yīng)用的過程中整合數(shù)學知識,也可以進一步優(yōu)化高中數(shù)學概念教學活動。在實施數(shù)學教學工作的過程中,要將數(shù)學運算過程與數(shù)學概念知識結(jié)合起來,引導學生通過運算活動來匯總數(shù)學知識,進行數(shù)學探究。教師要為學生創(chuàng)造應(yīng)用數(shù)學知識的全新課堂,在數(shù)學實踐活動中解讀關(guān)鍵數(shù)學概念,從而提升學生的數(shù)學學習能力。
關(guān)注學生數(shù)學運算素養(yǎng)的發(fā)展,可以讓學生重新認識、應(yīng)用數(shù)學概念,發(fā)展學習者的自主學習意識,創(chuàng)新高中數(shù)學概念教學模式。以人教版必修第二冊教材《隨機抽樣》的教學為例,為了幫助學生掌握有關(guān)于隨機抽樣的數(shù)學概念,可以基于數(shù)學運算視角展開教學活動,教師為學生設(shè)計數(shù)學問題,幫助學生掌握相應(yīng)的數(shù)學概念,如下列數(shù)學問題所示:
某公司生產(chǎn)了5 批機械零件,其數(shù)量分別為 388,1298,436,851,647,現(xiàn)在要對這批零件進行質(zhì)檢,整體合格率超過85 才能投入市場,問應(yīng)該如何進行質(zhì)量檢測?
在設(shè)計問題之后,基于數(shù)學運算活動幫助學生掌握相應(yīng)的數(shù)學概念:如果對全體;零件進行檢驗,則檢驗成本更高,消耗更大;可以按照一定的比例在不同批次的產(chǎn)品中進行抽樣,隨后進行質(zhì)量檢測。在學生給出數(shù)學結(jié)論之后,嘗試引導學生在課堂上開展數(shù)學計算活動,結(jié)合數(shù)學計算過程數(shù)學概念的應(yīng)用方法,鍛煉學生的數(shù)學分析能力。在隨機抽樣中,要保障抽樣的隨機性,對于5 批機械零件,應(yīng)該根據(jù)總體的檢測要求分配抽樣數(shù)量,保障抽樣檢測結(jié)果合理。在數(shù)學概念教學環(huán)節(jié),教師要解放學生的數(shù)學探究能力,要求學生分析數(shù)學問題,進行數(shù)學計算,取代盲目灌輸?shù)臄?shù)學教學模式。在教學中培養(yǎng)學生認知、理解的基本數(shù)學技能,對數(shù)學概念進行深度解讀,才能更好地優(yōu)化數(shù)學教學活動。
部分數(shù)學概念所包含的數(shù)學知識點較為復雜:其與數(shù)學知識之間存在著一定的聯(lián)系,在高中數(shù)學教學中,基于學生已經(jīng)掌握的數(shù)學知識加入了新的教學元素。針對這一特點,要對數(shù)學教學模式進行優(yōu)化設(shè)計:發(fā)展學生的直觀想象素養(yǎng),在想象的過程中逐步推導數(shù)學知識。教師要嘗試建立學、用多元一體的教學模式,對學生的數(shù)學理解能力與數(shù)學分析能力展開強化訓練,讓學生在學習的過程中逐步剖析數(shù)學概念。以想象力驅(qū)動高中數(shù)學概念教學活動,可以有效優(yōu)化高中數(shù)學概念教學模式。
以人教版高中數(shù)學教材《平面向量的概念》的教學為例,可以組織學生開展自主學習活動,基于學生的數(shù)學直觀想象素養(yǎng)開展教學,培養(yǎng)學生的數(shù)學認知與數(shù)學分析能力。在課堂上,教師對學生提出數(shù)學學習問題:嘗試解讀平面向量的有關(guān)概念。在提出數(shù)學學習要求之后,結(jié)合數(shù)學繪圖過程展開教學:在平面上有一條直線,是否能夠通過數(shù)學方法將其轉(zhuǎn)化為一個向量?在提出數(shù)學問題之后,基于學生已經(jīng)掌握的數(shù)學知識進行數(shù)學教學活動:向量是既包含長度又包含方向的數(shù)學“直線”。學生對于數(shù)學概念的認識較為單一,為了培養(yǎng)學生的數(shù)學理解與數(shù)學認知能力,可嘗試結(jié)合新一輪的數(shù)學互動展開教學,基于學生的直觀想象素養(yǎng)講解相關(guān)數(shù)學概念:在桌子上放置一個砝碼,用測力計拉動砝碼,此時,砝碼受到向上的力,則砝碼所受到的力可以視為一個向量,其方向是豎直向上的。在進行數(shù)學教學活動的過程中,要積極發(fā)展學生的數(shù)學理解能力,借由直觀的教學對象引導學生展開想象,在物理現(xiàn)象中提取數(shù)學元素,對學生的數(shù)學學習能力、數(shù)學概念應(yīng)用能力進行強化訓練。作為教師,要在實施教學的過程中為學生提供自由交流的學習空間,自主挖掘數(shù)學知識,嘗試獨立解讀數(shù)學概念,才能更好地優(yōu)化高中數(shù)學概念教學活動。
高中數(shù)學概念教學是數(shù)學教學活動中的基礎(chǔ)模塊,要幫助學生快速掌握數(shù)學知識,提升學生的數(shù)學素養(yǎng),必須對數(shù)學概念進行解讀,引導學生在探究、學習的過程中掌握數(shù)學概念的基礎(chǔ)性、聯(lián)系性特點,分析數(shù)學知識。在核心素養(yǎng)培養(yǎng)視角下,要嘗試通過對數(shù)學知識的優(yōu)化加工開展教學活動,直觀分析數(shù)學概念,重新認知數(shù)學知識,在理解數(shù)學概念的同時進行有效學習。