嚴(yán)益娟

摘要：本文通過實(shí)際案例的引入，論述了在數(shù)學(xué)幾何教學(xué)中引入素養(yǎng)導(dǎo)向教育所面臨的挑戰(zhàn)，并提出了相應(yīng)的解決策略.

關(guān)鍵詞：素養(yǎng)導(dǎo)向教育；高中數(shù)學(xué)；幾何；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2024）12-0008-03

素養(yǎng)導(dǎo)向教育作為一種新的教學(xué)理念，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)造力，對(duì)于高中數(shù)學(xué)教育的改革具有積極的意義.數(shù)學(xué)幾何作為數(shù)學(xué)的一個(gè)重要分支，對(duì)學(xué)生的思維能力和邏輯推理能力提出了更高的要求.

1 素養(yǎng)導(dǎo)向教育的基本概念

素養(yǎng)導(dǎo)向教育是一種注重培養(yǎng)學(xué)生全面素養(yǎng)的教育理念，旨在超越傳統(tǒng)的知識(shí)灌輸模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)科知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)跨學(xué)科的思維和實(shí)際問題解決能力[1].在數(shù)學(xué)教育中，素養(yǎng)導(dǎo)向教育不僅僅關(guān)注學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備，更注重學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想的理解、應(yīng)用和創(chuàng)新.

在素養(yǎng)導(dǎo)向教育中，教學(xué)的核心目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)造性表達(dá)以及合作與溝通的能力.與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，素養(yǎng)導(dǎo)向教育更注重學(xué)生的參與性和主動(dòng)性，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的思考和實(shí)踐.這一教育理念的核心思想是，學(xué)生不僅僅是知識(shí)的接收者，更是能夠主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)體系、理解知識(shí)內(nèi)涵，并能夠運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的主體.

2 素養(yǎng)導(dǎo)向教育在高中數(shù)學(xué)幾何的特點(diǎn)

素養(yǎng)導(dǎo)向教育在高中數(shù)學(xué)幾何中的應(yīng)用具有獨(dú)特的特點(diǎn)，這既與素養(yǎng)導(dǎo)向教育的核心理念相契合，也與數(shù)學(xué)幾何的教學(xué)要求相互交融.

2.1 抽象概念與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合

數(shù)學(xué)幾何作為一個(gè)充滿抽象概念的學(xué)科，涉及點(diǎn)、線、面、角等豐富而抽象的概念.在素養(yǎng)導(dǎo)向教育的框架下，強(qiáng)調(diào)將這些抽象概念與實(shí)際生活和問題相結(jié)合，以促使學(xué)生更深刻地理解這些概念的實(shí)際應(yīng)用.通過引導(dǎo)學(xué)生觀察日常生活中的空間結(jié)構(gòu)和形狀，并將這些觀察與數(shù)學(xué)幾何中的抽象概念相對(duì)應(yīng)，素養(yǎng)導(dǎo)向教育致力于培養(yǎng)學(xué)生將抽象理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際問題解決的能力.通過這種方式，學(xué)生不僅僅是在理論層面上理解數(shù)學(xué)幾何的概念，還能夠?qū)⑦@些概念運(yùn)用到解決實(shí)際問題的情境中，提高他們的應(yīng)用能力和實(shí)際解決問題的能力.

2.2 跨學(xué)科能力的培養(yǎng)

數(shù)學(xué)幾何與物理、工程等學(xué)科之間存在緊密的聯(lián)系，因此，素養(yǎng)導(dǎo)向教育在高中數(shù)學(xué)幾何教學(xué)中強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維方式.這種思維方式的培養(yǎng)，需要學(xué)生能夠理解并應(yīng)用數(shù)學(xué)幾何的原理和方法在其他學(xué)科中解決實(shí)際問題[2].通過引入相關(guān)的實(shí)際案例，學(xué)生可以更好地理解數(shù)學(xué)幾何在其他學(xué)科中的應(yīng)用，從而增強(qiáng)他們的跨學(xué)科能力.素養(yǎng)導(dǎo)向教育通過這種方式，培養(yǎng)了他們的綜合素養(yǎng)和學(xué)科之間的綜合性認(rèn)知.

2.3 創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

在數(shù)學(xué)幾何領(lǐng)域，素養(yǎng)導(dǎo)向教育注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.通過引入開放性問題和實(shí)際案例，激發(fā)學(xué)生對(duì)問題的主動(dòng)探索欲望.這種教學(xué)方式不僅要求學(xué)生熟練掌握數(shù)學(xué)幾何的基本概念，更注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)造性解決問題的能力.素養(yǎng)導(dǎo)向教育通過這種方式，鼓勵(lì)學(xué)生在數(shù)學(xué)幾何的學(xué)習(xí)中展現(xiàn)出更為靈活和創(chuàng)新的思維，培養(yǎng)他們?cè)谖粗榫诚陆鉀Q問題的能力.

2.4 問題解決能力的強(qiáng)化

數(shù)學(xué)幾何常涉及解決復(fù)雜的幾何問題，而素養(yǎng)導(dǎo)向教育則強(qiáng)調(diào)通過問題解決來培養(yǎng)學(xué)生的能力.在數(shù)學(xué)幾何的教學(xué)中，引入具有實(shí)際背景的問題，鼓勵(lì)學(xué)生通過數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問題，從而提高他們的問題解決能力[3].這種實(shí)踐性的學(xué)習(xí)方式不僅使學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識(shí)，還培養(yǎng)了他們的實(shí)際運(yùn)用能力.通過在解決問題的過程中，學(xué)生不僅能夠深入理解數(shù)學(xué)幾何的理論，還能夠鍛煉并提升他們的實(shí)際問題解決能力.

3 素養(yǎng)導(dǎo)向教育在高中數(shù)學(xué)幾何中的應(yīng)用

3.1 教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定

在素養(yǎng)導(dǎo)向教育的框架下，我們重新定義高中數(shù)學(xué)幾何中學(xué)生的教學(xué)目標(biāo).以三角形的相似性原理為例，傳統(tǒng)的目標(biāo)可能是讓學(xué)生了解三角形相似的定義和性質(zhì)，而素養(yǎng)導(dǎo)向教育的目標(biāo)更強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠運(yùn)用這一原理解決實(shí)際測(cè)量問題，增強(qiáng)他們的應(yīng)用能力.

例如，設(shè)計(jì)一個(gè)項(xiàng)目，要求學(xué)生在實(shí)際場(chǎng)景中應(yīng)用三角形相似性原理.選擇一座高樓（假設(shè)樓高100米）為研究對(duì)象[4].學(xué)生首先在一個(gè)特定的時(shí)間測(cè)量高樓的影子長(zhǎng)度為15米，同時(shí)記錄太陽仰角為30度.通過這些數(shù)據(jù)，學(xué)生需要利用三角形相似性原理計(jì)算出該高樓的實(shí)際高度.學(xué)生通過設(shè)定測(cè)量時(shí)間、記錄影子長(zhǎng)度和測(cè)量太陽仰角的實(shí)際操作，獲取必要的數(shù)據(jù).利用所學(xué)的三角形相似性原理，建立數(shù)學(xué)模型，表示觀察到的三角形關(guān)系.將測(cè)得的影子長(zhǎng)度、太陽仰角與高樓的實(shí)際高度構(gòu)成一個(gè)三角形比例，建立相似關(guān)系.使用比例關(guān)系解方程，計(jì)算出高樓的實(shí)際高度.學(xué)生通過實(shí)際測(cè)量和計(jì)算，驗(yàn)證他們所得到的高樓高度是否與實(shí)際高度相符.

3.2 教學(xué)方法的選擇

采用素養(yǎng)導(dǎo)向教育的教學(xué)方法是成功實(shí)施的關(guān)鍵.問題驅(qū)動(dòng)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等方法可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其在實(shí)際問題中運(yùn)用數(shù)學(xué)幾何知識(shí).具體而言，教學(xué)方法的選擇可以包括：

（1）問題驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)：?jiǎn)栴}驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)是一種通過設(shè)計(jì)引人思考的問題，激發(fā)學(xué)生對(duì)幾何知識(shí)的興趣，引導(dǎo)他們主動(dòng)思考和解決問題的學(xué)習(xí)方式.在數(shù)學(xué)幾何教學(xué)中，可以通過提出具體而有挑戰(zhàn)性的問題，如，“在城市規(guī)劃中如何最優(yōu)化道路布局？”或“如何在有限空間內(nèi)設(shè)計(jì)最有效的停車場(chǎng)？”來引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用幾何知識(shí)解決實(shí)際問題.通過解答這些問題，學(xué)生不僅能夠加深對(duì)幾何概念的理解，還能培養(yǎng)批判性思維和解決實(shí)際問題的能力.

（2）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)：項(xiàng)目式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)通過設(shè)計(jì)實(shí)際項(xiàng)目，要求學(xué)生運(yùn)用幾何知識(shí)進(jìn)行調(diào)研和解決問題，促進(jìn)他們的實(shí)際應(yīng)用能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神.在數(shù)學(xué)幾何的教學(xué)中，可以設(shè)計(jì)一個(gè)幾何項(xiàng)目，要求學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作解決一個(gè)與幾何相關(guān)的實(shí)際問題.例如，讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)公共藝術(shù)裝置的幾何結(jié)構(gòu)，或規(guī)劃一個(gè)社區(qū)花園的空間布局.通過這樣的項(xiàng)目，能夠培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通和解決問題的能力.

（3）探究式學(xué)習(xí)：探究式學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生通過自主探究的方式發(fā)現(xiàn)幾何知識(shí)，培養(yǎng)他們主動(dòng)學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)問題解決路徑的能力.在數(shù)學(xué)幾何的教學(xué)中，可以設(shè)置一系列引導(dǎo)性問題，讓學(xué)生通過實(shí)際觀察、探索和推理，逐步發(fā)現(xiàn)幾何概念.例如，在學(xué)習(xí)平行線和角的關(guān)系時(shí)，可以通過給定平行線和一條橫截線，要求學(xué)生觀察角的關(guān)系并總結(jié)規(guī)律.通過這樣的探究，學(xué)生能夠更深刻地理解幾何概念，培養(yǎng)獨(dú)立思考和解決問題的能力.

3.3 學(xué)生表現(xiàn)的評(píng)價(jià)

在素養(yǎng)導(dǎo)向教育中，應(yīng)采用多元化的評(píng)價(jià)手段.除了考查學(xué)生對(duì)幾何知識(shí)的理解外，還應(yīng)關(guān)注其批判性思維、創(chuàng)造性表達(dá)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面的表現(xiàn).

（1）知識(shí)理解與應(yīng)用.

評(píng)估學(xué)生對(duì)幾何知識(shí)的理解程度以及是否能夠靈活運(yùn)用這些知識(shí)解決實(shí)際問題.在項(xiàng)目中，他們需要運(yùn)用三角形相似性原理解決高樓測(cè)量問題，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括正確性、邏輯性和實(shí)用性.

（2）批判性思維.

評(píng)價(jià)學(xué)生是否能夠分析問題、提出獨(dú)立見解并解決復(fù)雜問題.在項(xiàng)目中，學(xué)生需要在計(jì)算高樓高度的過程中運(yùn)用批判性思維，考慮各種可能的誤差和不確定性，并提出相應(yīng)的解決方案.

（3）創(chuàng)造性表達(dá).

觀察學(xué)生在幾何領(lǐng)域中是否能夠進(jìn)行創(chuàng)造性的思考和表達(dá).他們?cè)诮鉀Q實(shí)際問題時(shí)是否能提出新穎的觀點(diǎn)和方法，以及是否能夠?qū)?shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際情境結(jié)合，展現(xiàn)創(chuàng)造性的思維.

3.4 團(tuán)隊(duì)協(xié)作

通過小組項(xiàng)目等形式，評(píng)價(jià)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中的合作精神、溝通能力和領(lǐng)導(dǎo)力等方面的表現(xiàn).在高樓測(cè)量項(xiàng)目中，學(xué)生需要共同合作，分工明確，確保整個(gè)團(tuán)隊(duì)能夠順利完成任務(wù).

4 應(yīng)用中的挑戰(zhàn)與解決策略

4.1 知識(shí)量與素養(yǎng)培養(yǎng)的平衡

在教學(xué)中，平衡傳統(tǒng)知識(shí)教育與素養(yǎng)導(dǎo)向教育是一個(gè)迫切需要解決的問題.傳統(tǒng)上，數(shù)學(xué)幾何教學(xué)更注重學(xué)科知識(shí)的傳遞，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)公式和定理的熟練掌握.然而，素養(yǎng)導(dǎo)向教育要求應(yīng)更多關(guān)注學(xué)科之間的聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科能力的培養(yǎng)，這在數(shù)學(xué)幾何中涉及將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的能力.

這種平衡的不確定性使教學(xué)者在設(shè)置教學(xué)目標(biāo)時(shí)面臨挑戰(zhàn).解決這一問題的策略是在教學(xué)設(shè)計(jì)中明確素養(yǎng)目標(biāo)，并巧妙地將知識(shí)教育與素養(yǎng)培養(yǎng)相結(jié)合.通過采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)或問題驅(qū)動(dòng)的方式，教學(xué)者可以引導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中逐步掌握數(shù)學(xué)幾何的基礎(chǔ)知識(shí).

4.2 學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足

素養(yǎng)導(dǎo)向教育要求學(xué)生更具自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)科探究的主動(dòng)性.教學(xué)者應(yīng)設(shè)計(jì)具有趣味性和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的教學(xué)任務(wù).通過引入實(shí)際案例、數(shù)學(xué)幾何在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用等方式，學(xué)生可以更直觀地認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)幾何的實(shí)際意義，從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣.

4.3 教師素養(yǎng)的提升

素養(yǎng)導(dǎo)向教育要求教師具備跨學(xué)科的教學(xué)能力和對(duì)學(xué)生個(gè)體差異的關(guān)注.

學(xué)校和教育機(jī)構(gòu)應(yīng)通過提供專業(yè)培訓(xùn)、研討會(huì)和資源共享平臺(tái)來支持教師的專業(yè)發(fā)展.通過分享成功的案例和經(jīng)驗(yàn)，教師可以更好地適應(yīng)素養(yǎng)導(dǎo)向教育的要求，提升自身的教學(xué)水平，從而更有效地引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)學(xué)幾何學(xué)科中培養(yǎng)素養(yǎng).

5 結(jié)束語

通過對(duì)素養(yǎng)導(dǎo)向教育在高中數(shù)學(xué)幾何主題單元中的實(shí)際應(yīng)用與挑戰(zhàn)的深入分析，可以得出在數(shù)學(xué)幾何教學(xué)中引入素養(yǎng)導(dǎo)向教育是可行的，但需要教育者在目標(biāo)設(shè)定、教學(xué)方法選擇以及學(xué)生表現(xiàn)評(píng)價(jià)等方面有所調(diào)整.同時(shí)，應(yīng)對(duì)存在的挑戰(zhàn)采取相應(yīng)的解決策略，以保證素養(yǎng)導(dǎo)向教育在數(shù)學(xué)幾何領(lǐng)域的有效實(shí)施.

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［責(zé)任編輯：李璟］