湯仲劍
摘要:抽象素養(yǎng)是教師數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要組成部分。高中階段的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)擁有其自身的獨(dú)特性,此時期學(xué)生處于數(shù)學(xué)生涯的起始階段,對抽象素養(yǎng)的理解尚未形成固定認(rèn)知,還需要進(jìn)行深入的學(xué)習(xí),因而更容易受到幾何教學(xué)的塑造。教師從學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)需求出發(fā)對解析幾何的應(yīng)用形式進(jìn)行拓展,使得幾何教學(xué)的重點(diǎn)著力于學(xué)生思維本身,發(fā)揮出數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的應(yīng)用價值。文章對高中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)中學(xué)生抽象素養(yǎng)的培養(yǎng)策略進(jìn)行探究,并從教學(xué)實際出發(fā)構(gòu)建具體的教學(xué)方法與實踐策略。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);解析幾何;數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)
中圖分類號:G633.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1673-8918(2023)09-0065-05
解析幾何教學(xué)是開展數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)培養(yǎng)的主要途徑,在高中數(shù)學(xué)的幾何教學(xué)中通過教學(xué)活動的設(shè)計,教師可以將數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)內(nèi)容融入具體的幾何教學(xué)中來,幫助學(xué)生通過參與解析幾何的形式提升自身的素養(yǎng)和對數(shù)學(xué)的認(rèn)識。在實際的幾何教學(xué)實踐中數(shù)學(xué)教師需要認(rèn)識到數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的介入帶來的影響是廣泛且深遠(yuǎn)的。有別于過去的幾何教學(xué)方式是以學(xué)生的知識學(xué)習(xí)為直接導(dǎo)向,在當(dāng)前,需要在重視知識學(xué)習(xí)的同時關(guān)注到數(shù)學(xué)視野下對各類問題的解析理念,實現(xiàn)以解析幾何引導(dǎo)為框架、數(shù)學(xué)抽象為核心的教學(xué)形式。實現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)活動流程的緊湊有效,學(xué)生學(xué)習(xí)過程的鮮活生動。
一、 學(xué)生“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)培養(yǎng)意義
在高中階段的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)對學(xué)生來說起到了構(gòu)建數(shù)學(xué)框架的作用,學(xué)生會對數(shù)學(xué)知識的運(yùn)用產(chǎn)生整體性的認(rèn)知,這對學(xué)生未來長期的數(shù)學(xué)生涯影響深遠(yuǎn)。數(shù)學(xué)作為重要的基礎(chǔ)學(xué)科表現(xiàn)出了強(qiáng)烈的獨(dú)特性,及數(shù)學(xué)知識本身對抽象化邏輯化的需要,而學(xué)生數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)水平的提高又恰巧依賴于學(xué)生的長期學(xué)習(xí)訓(xùn)練。在這一長期的過程中學(xué)生很容易失去來自數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)上的感知,對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)乏善可陳。因而從發(fā)展的角度出發(fā)結(jié)合解析幾何的特性,開展數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的培養(yǎng)用來支撐學(xué)生長期的數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)生涯。
例如,“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)可以將數(shù)學(xué)內(nèi)容中較為抽象的部分與現(xiàn)實聯(lián)系起來,以降低學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)信息的理解門檻。數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程中通過研究可以觀察到解析幾何對學(xué)生“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的培養(yǎng)。通過“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的使用,導(dǎo)入適用的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)來輔助教學(xué)內(nèi)容,有目的地引導(dǎo)學(xué)生按照正確的思維方式去捕捉數(shù)學(xué)信息,避免出現(xiàn)重復(fù)的、機(jī)械式的教學(xué),從而違背高中生認(rèn)知特性。這需要教師對其所教授的學(xué)生有一個清晰的認(rèn)識,觀察到學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的認(rèn)知邊際,探查到幾何教學(xué)過程中學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)抽象思維的高效點(diǎn)在哪里,進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
二、 依托解析幾何的“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)培養(yǎng)策略
解析幾何教學(xué)中的“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)是指教師在教學(xué)過程中通過數(shù)學(xué)邏輯化的方式來輔助教學(xué)內(nèi)容。因而并不注重解析幾何中既有的題目條件,而是盡可能地使用數(shù)學(xué)方法來進(jìn)行解讀,表現(xiàn)出此類培養(yǎng)策略的靈活性與便捷性。解析幾何可以對“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)起到良好的啟示作用,幾何信息由于其自身抽象化的表達(dá)形式,往往不便于學(xué)生直接進(jìn)行學(xué)習(xí)理解,幾何信息則可以起到“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)對學(xué)生理解的鏈接。考慮到高中階段學(xué)生的特殊性,“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)在幾何教學(xué)內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用場景與發(fā)展?jié)撃堋?/p>
例如,在高中階段的解析幾何教學(xué),開始在直線函數(shù)方式的基礎(chǔ)上引入更加抽象化復(fù)雜化的曲線函數(shù)方式。學(xué)生在學(xué)習(xí)這些知識的時候會發(fā)現(xiàn),這些知識不會形象具體地出現(xiàn)在眼前,需要學(xué)生利用將其轉(zhuǎn)化到坐標(biāo)系等方法,來對這些數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生一定的數(shù)學(xué)抽象想象。這時學(xué)生需要面對的不僅是通過表征化的題目理解其表達(dá)的意思,還要聯(lián)想到其中關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)知識,以及相關(guān)知識是怎樣運(yùn)用起來的,并將相關(guān)知識使用到題目中來。這些步驟大部分是需要學(xué)生在腦海里進(jìn)行想象的,現(xiàn)實世界中是沒辦法具象化抽象知識的,而學(xué)生想象的過程則可以看作是“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的體現(xiàn)。
三、 “數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的教學(xué)培養(yǎng)方法
高中階段是學(xué)生抽象邏輯能力發(fā)展的高速時期,也是“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)快速提升的窗口時期,學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解是伴隨著自身數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的增長而有了新的認(rèn)識。教師可以針對這一特性創(chuàng)設(shè)適用的數(shù)形工具,來對教學(xué)內(nèi)容中不容易具象化展示的部分進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)原理進(jìn)行探索。高中數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,教師要意識到學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容認(rèn)識的片面性,面對同一個問題學(xué)生往往會得出不同的答案,這也是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行抽象化理解的主要途徑。
(一)聯(lián)系教學(xué)內(nèi)容,導(dǎo)入思維培養(yǎng)
開展“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的培養(yǎng)教學(xué)是脫離不了實際的教學(xué)內(nèi)容的,適用于教學(xué)內(nèi)容的抽象思維能力才是鍛煉學(xué)生的關(guān)鍵。在高中階段,解析幾何的內(nèi)容是相對固定的,但不同的學(xué)生對解析幾何的認(rèn)知是有差距的,這會表現(xiàn)在有的學(xué)生可以較為快速地掌握幾何知識,大多時候?qū)W習(xí)解析幾何是如水到渠成般的存在,而有的學(xué)生好似是在盲人摸象總是摸不到法門。這正是數(shù)學(xué)教學(xué)中思維能力的體現(xiàn),通過教學(xué)內(nèi)容開展抽象思維能力培養(yǎng)的教學(xué)活動能夠幫助學(xué)生摸到解析幾何的法門,并建立起針對解析幾何的“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)。
1. 平面直線中的“數(shù)學(xué)抽象”教學(xué)
平面直線幾何是數(shù)學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容,通過解析方法的構(gòu)建,學(xué)生可以將數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)融入具體的解析過程中來,讓學(xué)生通過“數(shù)學(xué)抽象”的構(gòu)建來完成對幾何信息的掌握。在平面直線幾何中,隨著數(shù)學(xué)導(dǎo)向解析思路的提出,數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的重要性得到了進(jìn)一步體現(xiàn),學(xué)生可以通過數(shù)學(xué)函數(shù)、數(shù)形結(jié)合的構(gòu)建來轉(zhuǎn)化幾何題目當(dāng)中的問題。而為了開展有效的抽象素養(yǎng),學(xué)生可以從平面直線幾何的坐標(biāo)建設(shè)、函數(shù)轉(zhuǎn)化等方面入手進(jìn)行分析,使平面直線幾何信息盡可能地數(shù)學(xué)化來幫助學(xué)生摒棄物理屬性干擾。
例如,平面直線幾何在開展函數(shù)斜率方面的教學(xué)時,教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況需要讓學(xué)生理解什么是斜率,學(xué)生不可能一開始就可以通過簡單的數(shù)學(xué)表達(dá)式來理解斜率的定義,需要教師通過現(xiàn)實的具象化的表述來引導(dǎo)到抽象的概念。教師可以選擇一個貼近高中學(xué)生認(rèn)知的“數(shù)學(xué)抽象”方法來引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識,實現(xiàn)幾何問題的數(shù)學(xué)語言化。
2. 圓錐曲線中的“數(shù)學(xué)抽象”教學(xué)
圓錐曲線作為高中數(shù)學(xué)的重要基石之一,一直以來都是以函數(shù)方程與幾何圖形雙重結(jié)構(gòu)來進(jìn)行理解的。這也是人們進(jìn)行圓錐曲線解析時的基本思路,但圓錐曲線種類多種多樣,在不同的圓錐曲線當(dāng)中,解析幾何教學(xué)所表達(dá)出來的“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)也不盡相同。高中數(shù)學(xué)的解析幾何主要涵蓋了拋物線、橢圓、雙曲線等,所涉及的幾何知識各有不同,進(jìn)而延伸出的“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)也各有不同。作為數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的重要用途,數(shù)學(xué)語言化地展示圓錐曲線的數(shù)學(xué)性質(zhì),將會是學(xué)生認(rèn)識相關(guān)解析幾何的重要輔助手段。
例如,“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)作為解析幾何的基本思想,在認(rèn)識圓錐曲線過程中可以通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方式來進(jìn)行學(xué)習(xí)。使數(shù)學(xué)模型當(dāng)中出現(xiàn)的數(shù)學(xué)語言形成圓錐曲線的點(diǎn)、線、曲線等構(gòu)成要素的直觀性表達(dá)。比如,教師在進(jìn)行拋物線教學(xué)時,可以引入拋擲實踐的方式來進(jìn)行模型構(gòu)建。引導(dǎo)學(xué)生用小球來進(jìn)行曲線拋擲操作,并在小球拋擲的側(cè)面安排延時拍攝的相機(jī)或手機(jī)來捕捉小球的運(yùn)動軌跡。在學(xué)生經(jīng)過基礎(chǔ)實踐之后,選取較為規(guī)整的拍攝圖形來建立拋物線模型進(jìn)行學(xué)習(xí)。像這樣,通過數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的有機(jī)接入將解析幾何與模型構(gòu)建關(guān)聯(lián)起來,使得其不再只是解題工具,還能幫助學(xué)生實現(xiàn)對幾何知識的深度解構(gòu)。
3. 空間向量中的“數(shù)學(xué)抽象”教學(xué)
在“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的視角下解析幾何在進(jìn)入空間向量后,學(xué)生面臨的不僅是數(shù)學(xué)思考難度的顯著提高,知識結(jié)構(gòu)的抽象化,還有與之相對應(yīng)的是需要學(xué)生數(shù)學(xué)抽象思維能力的提升。在此基礎(chǔ)上,空間向量的解析過程需要對數(shù)形結(jié)合進(jìn)行高度的關(guān)聯(lián)導(dǎo)向,引導(dǎo)學(xué)生去完成解析過程所具備的數(shù)學(xué)空間思維水平??臻g向量表現(xiàn)的現(xiàn)實特征也為教師開展數(shù)學(xué)抽象教學(xué)提供了便利,為了有效地引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)進(jìn)行掌握,還需要依托于具體的解析過程,針對性地做出應(yīng)用上的引導(dǎo),強(qiáng)化學(xué)生對空間向量的理解。
例如,在開展空間向量相關(guān)知識的教學(xué)時,教師要考慮到向量自身的特殊性,一方面需要引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)注空間向量的數(shù)學(xué)應(yīng)用,另一方面要照顧到學(xué)生的“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng),盡可能地將抽象化的數(shù)學(xué)符號進(jìn)行形象化的表達(dá)。教師可以利用所處的教學(xué)樓進(jìn)行空間直角坐標(biāo)系的建構(gòu),建立學(xué)生到教室門口的空間向量,引申出空間向量在同一平面的方向、模位移等數(shù)學(xué)信息,同時在黑板上進(jìn)行數(shù)學(xué)上的表達(dá)并引導(dǎo)學(xué)生對兩者之間產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。之后進(jìn)行學(xué)生到教學(xué)樓門口的空間向量建立,引申出空間向量在立體空間上的方向、模位移等信息。引導(dǎo)學(xué)生將形象化的空間向量轉(zhuǎn)向抽象化的數(shù)學(xué)表達(dá),建立學(xué)生對“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的認(rèn)識。
(二)注重數(shù)形工具,降低理解門檻
在傳統(tǒng)的解析幾何教學(xué)中引入數(shù)形工具,不僅僅是為了完成固定的教學(xué)內(nèi)容,還要滿足對學(xué)生“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)培養(yǎng)的追求。在過去的教學(xué)過程中教師也早已關(guān)注到傳統(tǒng)幾何教學(xué)的內(nèi)容承載能力是有限的,在數(shù)形工具的支持下,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)上引入信息化的教學(xué)工具不僅是為了豐富教學(xué)方法,還要承擔(dān)引導(dǎo)學(xué)生找到適合“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的認(rèn)知方法。通過對數(shù)形工具的引入,可以幫助學(xué)生突破傳統(tǒng)課堂教學(xué)的限制,賦予學(xué)生動態(tài)認(rèn)識幾何圖形的視角,以此來降低學(xué)生對抽象數(shù)學(xué)知識的理解門檻。
1. 引入繪圖軟件,進(jìn)行直觀展示
繪圖軟件作為高中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)的重要組成,每位教師都有自己的獨(dú)到見解,但追根溯源都是從實際的教學(xué)內(nèi)容出發(fā)進(jìn)行直觀展示?!皵?shù)學(xué)抽象”教學(xué)對繪圖軟件的應(yīng)用是具有導(dǎo)向作用的,但對教師來說,學(xué)生才是繪圖軟件的直接接受群體,通過繪圖軟件實現(xiàn)對解析幾何內(nèi)容的高效展示,進(jìn)而提升學(xué)生的理解成效,才是探究繪圖軟件應(yīng)用的最終目的。因此技術(shù)層次在其中只起到引導(dǎo)作用,目的是通過信息化教學(xué)技術(shù)開展符合“數(shù)學(xué)抽象”教學(xué)需求的解析幾何,幫助學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行有效拓展。
例如,在開展空間向量相關(guān)的解析幾何的教學(xué)時,教師可以對此引入相應(yīng)的繪圖軟件,引導(dǎo)學(xué)生在“數(shù)學(xué)抽象”教學(xué)的過程中完成對題目內(nèi)容的解析。比如,立體幾何的學(xué)習(xí)離不開大量的圖像繪制,教師可以選擇幾何繪圖軟件的應(yīng)用,作為“數(shù)學(xué)抽象”思維的展示方式,為學(xué)生進(jìn)行正四面體、棱柱體、圓錐體等立體幾何的位置關(guān)系的實時演示。在此基礎(chǔ)上教師還可以引導(dǎo)學(xué)生通過幾何繪圖軟件進(jìn)行實際操作,幫助學(xué)生對相切、平行、垂直等的空間位置關(guān)系進(jìn)行直觀感受。在此類幾何教學(xué)中進(jìn)行信息化繪圖軟件的應(yīng)用,為學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識的具象化展示,實現(xiàn)“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的培養(yǎng)。
2. 利用GGB工具,進(jìn)行立體展示
在高中階段“數(shù)學(xué)抽象”教學(xué)過程中利用數(shù)形工具來輔助教學(xué),是豐富教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分。在圍繞信息化的教學(xué)模式下,利用專業(yè)的數(shù)學(xué)學(xué)科工具“GGB”不僅可以豐富數(shù)學(xué)的教學(xué)形式,在吸引學(xué)生關(guān)注度加深學(xué)生相關(guān)知識的印象上也有著斐然的成效。數(shù)學(xué)學(xué)科的知識量大且抽象性強(qiáng),在進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中很容易會變成干巴巴的宣講,難以幫助學(xué)生進(jìn)行理解。教師則可以通過數(shù)學(xué)工具當(dāng)中的“GGB”數(shù)學(xué)學(xué)科工具進(jìn)行準(zhǔn)備,將抽象的數(shù)學(xué)知識形象化,以此來保障“數(shù)學(xué)抽象”教學(xué)的實際效果。
例如,在開展圓錐曲線相關(guān)的解析幾何的教學(xué)時,需要學(xué)生形成圖像在平面上運(yùn)動的想象能力,教師可以對此引入相應(yīng)的“GGB”學(xué)科工具,引導(dǎo)學(xué)生對幾何內(nèi)容中抽象的部分進(jìn)行鮮活的演示。同時教師需求根據(jù)教學(xué)實際進(jìn)行相應(yīng)的內(nèi)容準(zhǔn)備,比如,教師在進(jìn)行雙曲線的教學(xué)時,可以利用“GGB”工具來進(jìn)行教學(xué),通過“GGB”工具建立一個動態(tài)的雙曲線模型。學(xué)生可以通過拖拽改變雙曲線的形狀、大小、曲線弧度等信息,并且學(xué)生可以通過電子白板顯示的函數(shù)數(shù)值變化來對其幾何性質(zhì)進(jìn)行直觀認(rèn)識。在此基礎(chǔ)上,實現(xiàn)學(xué)生對雙曲線的平面變化關(guān)系進(jìn)行直觀感受,在針對此類抽象知識使用學(xué)科工具的過程中培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。
四、 結(jié)合“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)教學(xué)效果,引導(dǎo)學(xué)生實踐
高中階段學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)識方式是帶有實踐性質(zhì)的,學(xué)生的實踐體驗也容易受到“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的影響。因而教師通過構(gòu)建解析幾何相關(guān)的學(xué)生實踐場景,去提升學(xué)生的“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)是值得肯定的。同時為了保障學(xué)生實踐的實際效果,也為契合數(shù)學(xué)知識的思考特性,解析幾何實踐可以從學(xué)生的認(rèn)知方式出發(fā)進(jìn)行構(gòu)建。相較于現(xiàn)實而言考慮到高中學(xué)生自身“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的發(fā)展性,教師可以從探究問題與習(xí)題練習(xí)兩方面出發(fā)進(jìn)行學(xué)生實踐,使學(xué)生在探究事物背后數(shù)學(xué)原理的同時進(jìn)行及時鍛煉。
(一)設(shè)計探究問題,引領(lǐng)學(xué)生思考
在“數(shù)學(xué)抽象”教學(xué)當(dāng)中探究問題對學(xué)生來說,起到了主動理解幾何知識內(nèi)在邏輯原理的作用,學(xué)生會在探究學(xué)習(xí)中對幾何教學(xué)進(jìn)行深度的嵌入。以此教師開展針對探究問題的教學(xué)活動是十分有必要的,數(shù)學(xué)作為重要的基礎(chǔ)學(xué)科表現(xiàn)出了自身的獨(dú)特性,及數(shù)學(xué)知識的掌握需要學(xué)生進(jìn)行抽象化邏輯化的思考,而這為學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。在教學(xué)活動設(shè)計的過程中教師需要注意到學(xué)生很容易在問題探究中失去內(nèi)容的重點(diǎn),導(dǎo)致“數(shù)學(xué)抽象”教學(xué)效果大打折扣,因而探究問題的實施是需要來自教師的專業(yè)指引的。
例如,高中數(shù)學(xué)在開展平面向量相關(guān)的教學(xué)時,為了符合“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的教學(xué)需求,使設(shè)計的探究問題發(fā)揮出引導(dǎo)邏輯思考的功能,教師就可以從平面向量的內(nèi)容出發(fā)進(jìn)行設(shè)計。比如,教師設(shè)計的探究問題可以從貼近學(xué)生認(rèn)知水準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型出發(fā)進(jìn)行逐步深入。教師可以安排學(xué)生從“平面直線與向量的對比”的問題開始探究并逐步拓展到“平面向量的方向、平面向量的模、平面向量的數(shù)學(xué)語言表達(dá)”等問題,通過一系列的問題探究引導(dǎo)學(xué)生邏輯思考,在探究過程中使學(xué)生逐步進(jìn)行“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的鍛煉。
(二)優(yōu)選習(xí)題練習(xí),鍛煉抽象邏輯
高中數(shù)學(xué)的解析幾何教學(xué)是逐漸邁向?qū)嵱没l(fā)展,開展豐富的習(xí)題練習(xí)是高中數(shù)學(xué)培養(yǎng)學(xué)生“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的基本途徑,是鍛煉學(xué)生數(shù)學(xué)抽象邏輯能力的必要方法。習(xí)題練習(xí)不僅是教師在數(shù)學(xué)課業(yè)上的有機(jī)組成部分,更是教師對解析幾何內(nèi)容的有效拓展,還是幫助學(xué)生進(jìn)行知識實踐的重要方法。同時在習(xí)題練習(xí)的過程中可以提高學(xué)生數(shù)學(xué)思考的成就感,引導(dǎo)學(xué)生探索數(shù)學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的能力。教師通過圍繞習(xí)題練習(xí)構(gòu)建教學(xué)活動,強(qiáng)化學(xué)生對數(shù)學(xué)想象的邏輯能力,提升學(xué)生的“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)。
例如,習(xí)題練習(xí)的應(yīng)用不單單是指對幾何題目進(jìn)行形象化實踐等,多是指引導(dǎo)學(xué)生對解題過程中的數(shù)學(xué)思想進(jìn)行認(rèn)識,進(jìn)而實現(xiàn)“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的培養(yǎng)。如此這樣的習(xí)題練習(xí)才是符合學(xué)生實踐需要的,才能成為學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯鍛煉上的助力。比如,從空間向量相關(guān)的習(xí)題出發(fā)進(jìn)行實踐練習(xí),進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生對題目的設(shè)計意圖、題目體現(xiàn)出的數(shù)學(xué)抽象邏輯進(jìn)行認(rèn)識。在此基礎(chǔ)上,通過運(yùn)用空間向量法的實踐過程,學(xué)生體會立體幾何問題代數(shù)化的轉(zhuǎn)化思想,認(rèn)識到運(yùn)用空間向量解決立體幾何問題的優(yōu)越性。
五、 轉(zhuǎn)化教學(xué)角色,鼓勵學(xué)生展示
(一)開展學(xué)生說題,表達(dá)抽象概念
在“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)下教學(xué)關(guān)注的不再局限于學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的掌握情況,而是在此基礎(chǔ)上逐漸擴(kuò)展至學(xué)生數(shù)學(xué)能力的提升上。在解析幾何教學(xué)的過程中,為了讓學(xué)生更多地參與進(jìn)來,采用學(xué)生說題的方式給予學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中更多的表現(xiàn)機(jī)會,一方面加強(qiáng)了學(xué)生與數(shù)學(xué)教師間的互動練習(xí),另一方面增加了數(shù)學(xué)教師對學(xué)生“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)水平的了解方式。說題的過程不僅是學(xué)生對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行邏輯化的語言表達(dá)的過程,還是教師對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)能力的認(rèn)可,在幫助學(xué)生構(gòu)建學(xué)習(xí)動力方面有著助推作用。
例如,在開展立體幾何相關(guān)知識的教學(xué)時,相關(guān)的數(shù)學(xué)知識在高中數(shù)學(xué)中有著較大的篇幅,既是“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)開展的重點(diǎn),也是部分學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。這部分內(nèi)容需要學(xué)生掌握相關(guān)的空間想象能力,再結(jié)合大量的數(shù)學(xué)模型去理解,這對學(xué)生來說有著不小的難度。數(shù)學(xué)教師可以在教學(xué)過程中鼓勵這部分學(xué)生積極地對立體幾何涉及的題型進(jìn)行說題,聽一聽從學(xué)生的角度出發(fā)是怎么解析相關(guān)題型的。通過說題使學(xué)生從立體幾何的模型建立,到題目信息向數(shù)學(xué)語言的轉(zhuǎn)換,再到利用數(shù)學(xué)方法解決現(xiàn)實問題的流程進(jìn)行熟悉,此外也引導(dǎo)其他學(xué)生積極參與到相關(guān)“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的學(xué)習(xí)中來。
(二)構(gòu)建交流場景,分享理解心得
高中階段的學(xué)生已經(jīng)開始建立起屬于自身的數(shù)學(xué)認(rèn)識,不同的學(xué)生間也開始朝向差異化發(fā)展,進(jìn)而引申出針對解析幾何教學(xué)開展“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性。交流互動作為高中數(shù)學(xué)教學(xué)的有機(jī)組成,想要實現(xiàn)基于“數(shù)學(xué)抽象”認(rèn)識的心得交流,就需要教師認(rèn)識到互動場景對學(xué)生發(fā)展的指導(dǎo)意義。在此基礎(chǔ)上,教師需要做到學(xué)生“數(shù)學(xué)抽象”認(rèn)識變化的因勢利導(dǎo),避免對教學(xué)要求的生搬硬套。同時為了構(gòu)建的交流場景能夠讓學(xué)生有效接受,還需要教師關(guān)注到學(xué)生本身上來,使學(xué)生成為交流學(xué)習(xí)的中心。
例如,在進(jìn)行學(xué)生“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)情況的了解過程中,教師可以通過引入交流過程中對學(xué)生異議部分的解讀,適當(dāng)?shù)刈寣W(xué)生表達(dá)自己對數(shù)學(xué)知識的理解,教師順應(yīng)學(xué)生的思考方式進(jìn)行思維上的引導(dǎo),以此鍛煉學(xué)生自身的思維能力。加強(qiáng)教師與學(xué)生間的互動交流,不僅可以豐富教學(xué)活動的內(nèi)容,還可以降低學(xué)生的理解難度。引入“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)的參照維度,可以幫助學(xué)生看到數(shù)學(xué)知識背后的邏輯性,使學(xué)生知其然又知其所以然,進(jìn)而改善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,減少不必要的機(jī)械練習(xí)。
六、 結(jié)語
綜上所述,通過對高中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)中學(xué)生抽象素養(yǎng)的培養(yǎng)策略進(jìn)行探究,發(fā)現(xiàn)要遵循以“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)為框架進(jìn)行解析幾何的開展,教師需要針對解析幾何的教學(xué)策略圍繞學(xué)生思維進(jìn)行分析。在定位了相應(yīng)教學(xué)需求之后,教師就可以從需求出發(fā)對“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)培養(yǎng)安排進(jìn)行調(diào)整。
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