摘 要:高中在學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)階段中是非常重要的,這一階段對學(xué)生今后的成長與發(fā)展也會產(chǎn)生很大的影響,故社會大眾非常關(guān)心該階段的教學(xué)。對此,高中階段的教學(xué),特別是數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)得到廣大教師的高度重視。概念教學(xué)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中占據(jù)著重要位置,學(xué)生對這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)很多時(shí)候都會感到非常吃力,對概念內(nèi)容,一些學(xué)生往往很難有一個(gè)正確的理解,積極應(yīng)用更是無從談起,如此不僅讓他們的學(xué)習(xí)效果、質(zhì)量大打折扣,也使之學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性、主動(dòng)性大受打擊。針對這一情況,教師應(yīng)進(jìn)一步去了解、認(rèn)知教學(xué)現(xiàn)狀,并對更好的教學(xué)途徑展開積極探索。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);高中數(shù)學(xué);概念教學(xué)
中圖分類號:G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-8918(2024)35-0082-06
概念教學(xué)一直以來都屬于高中階段數(shù)學(xué)課程的關(guān)鍵一環(huán),其有助于引導(dǎo)學(xué)生形成對高中階段數(shù)學(xué)知識的基本認(rèn)知。組織開展好概念教學(xué)能夠深化他們對知識概念的理解,然而在課堂教學(xué)過程中依舊有一些數(shù)學(xué)教師并未充分關(guān)注和重視概念教學(xué),常常將更多課堂時(shí)間用于知識講解和習(xí)題演練,雖然這樣做能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造更多的練習(xí)機(jī)會,但從根本上而言不利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升。要有效解決好上述問題,在組織進(jìn)行課堂教學(xué)實(shí)踐中更應(yīng)當(dāng)重視學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)?!镀胀ǜ咧袛?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱“新課標(biāo)”)中強(qiáng)調(diào),高中階段的數(shù)學(xué)課程應(yīng)當(dāng)始終堅(jiān)持培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng),教師應(yīng)積極致力于為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)良好的課堂氛圍,充分調(diào)動(dòng)起他們的探究意識和思考意識,從而真正理解數(shù)學(xué)學(xué)科的本質(zhì)內(nèi)涵。筆者在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)往往反映在知識概念中,新課標(biāo)明確要求教師要充分關(guān)注和強(qiáng)調(diào)學(xué)生核心素養(yǎng)的培育與發(fā)展,而概念教學(xué)屬于數(shù)學(xué)課程中的重要組成部分,一定要將學(xué)科核心素養(yǎng)滲透到概念教學(xué)中,筆者結(jié)合實(shí)際教學(xué)研究,對此問題展開了探討。
一、 數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的相關(guān)概述
在高中階段的數(shù)學(xué)教學(xué)中,至關(guān)重要的一項(xiàng)內(nèi)容便是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),其也是課程基本特征以及價(jià)值觀的直接反映,即在組織開展數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。新課標(biāo)明確提出,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)涉及數(shù)學(xué)抽象思維、邏輯推理以及直觀想象、數(shù)據(jù)分析等內(nèi)容。數(shù)學(xué)思維品質(zhì)涉及思維的深刻性、靈活性、敏捷性、獨(dú)創(chuàng)性以及批判性。對高中數(shù)學(xué)課堂而言,教師的一項(xiàng)重要任務(wù)即是注重發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。
新課標(biāo)中關(guān)于數(shù)學(xué)關(guān)鍵能力也進(jìn)行了如下定義:發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題的能力。從學(xué)科核心素養(yǎng)出發(fā),能夠把數(shù)學(xué)關(guān)鍵能力具體細(xì)化成抽象概括、數(shù)學(xué)推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀想象以及數(shù)據(jù)分析這幾個(gè)部分。因此數(shù)學(xué)教師要始終遵循核心素養(yǎng)的指引,在教學(xué)過程中啟發(fā)學(xué)生站在數(shù)學(xué)的角度來分析思考客觀問題,在遇到實(shí)際問題時(shí)能夠靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)思維,并借助掌握的數(shù)學(xué)知識做出妥善解決。從教學(xué)實(shí)踐來說,現(xiàn)階段依舊有很多學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài),對數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣不高,導(dǎo)致實(shí)際教學(xué)效率難以提升。并且依舊有部分教師更加強(qiáng)調(diào)考核評價(jià),對改革教學(xué)理念、教學(xué)方法存在不上心的情況,所以在新時(shí)期下課堂教學(xué)的重點(diǎn)是要引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地投身于學(xué)習(xí)活動(dòng)中來,鼓勵(lì)他們主動(dòng)去開動(dòng)腦筋,將自身主觀能動(dòng)性最大限度地發(fā)揮出來,善于利用自身所掌握的知識解決好實(shí)際問題。
二、 高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)的方法
對高中階段的課堂教學(xué)而言,涉及諸多和概念教學(xué)相關(guān)的知識點(diǎn),現(xiàn)階段數(shù)學(xué)概念教學(xué)通常來說包含了對象性、度量性以及觀念性三個(gè)不同的類型。教師在組織開展教學(xué)活動(dòng)時(shí),概念教學(xué)所囊括的內(nèi)容一般是數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)圖形等。教學(xué)時(shí)應(yīng)當(dāng)首先給學(xué)生呈現(xiàn)概念,讓他們了解數(shù)學(xué)概念的本質(zhì),隨后再采取有效的教學(xué)策略予以強(qiáng)化與鞏固。而獲取概念屬于非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),其中涉及概念同化以及概念形成兩個(gè)部分。
所謂概念同化一般來說是教師進(jìn)行教學(xué)時(shí)學(xué)生可以逐步理解知識概念,數(shù)學(xué)教師通過各種變式材料以及例證來進(jìn)一步拓寬概念的邊界。概念形成通常情況下是歸納、比較數(shù)學(xué)例證的規(guī)律,隨后和學(xué)生共同實(shí)施檢驗(yàn),這樣可以幫助其明確數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)。數(shù)學(xué)教師要選擇相對普遍的形式符號來對數(shù)學(xué)概念進(jìn)行呈現(xiàn),使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)能夠靈活應(yīng)用抽象思維以及推理能力。但不管選擇何種教學(xué)策略,數(shù)學(xué)教師自身必須對數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵與外延有科學(xué)準(zhǔn)確的理解,針對數(shù)學(xué)概念建立全面的知識結(jié)構(gòu),如此才可以在實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。另外,教師應(yīng)當(dāng)熟悉各種概念的正確獲取方式,這樣才能夠保證教學(xué)方法的針對性和實(shí)效性,若教師自身沒有全面深入地理解數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵與外延,沒有構(gòu)建全面的概念知識體系,必然會在很大程度上降低課堂教學(xué)效率,難以發(fā)揮出概念教學(xué)的價(jià)值與作用。
三、 核心素養(yǎng)視域下的高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)的意義
(一)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維
在當(dāng)今的教育環(huán)境中,高中階段的數(shù)學(xué)概念教學(xué)應(yīng)當(dāng)將塑造和提升學(xué)生的核心素養(yǎng)作為根本的教育宗旨。教師在授課時(shí),不應(yīng)僅僅局限于傳統(tǒng)數(shù)學(xué)知識的傳授,而是要致力于打破知識的邊界,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和深入探究的能力。而且還應(yīng)認(rèn)識到軟實(shí)力在高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的關(guān)鍵角色,采用多樣化的教學(xué)策略激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并最終實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)效率的整體提升。在具體的教學(xué)過程中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生立足于教材中的實(shí)例對數(shù)學(xué)概念的整個(gè)過程做出描繪,讓他們對數(shù)學(xué)概念教學(xué)的本質(zhì)有一個(gè)大致了解,并借助課堂情景進(jìn)行問答設(shè)計(jì),使學(xué)生全方位、多角度地展開模仿、聯(lián)系和創(chuàng)造,迫切地想要去探索數(shù)學(xué)知識,從而使其具備更強(qiáng)的邏輯思維能力,進(jìn)而能更好地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識。
(二)增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識
在核心素養(yǎng)視域下,高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)對增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識具有深遠(yuǎn)的影響。數(shù)學(xué)概念的教學(xué)不僅僅是傳授知識,更是激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。首先,通過數(shù)學(xué)概念的教學(xué),學(xué)生能夠接觸到不同的數(shù)學(xué)思想和方法,從而激發(fā)他們的思維活力。數(shù)學(xué)概念往往是數(shù)學(xué)思維的基石,只有深入理解并靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)概念,學(xué)生才能在解決問題時(shí)產(chǎn)生新的思路和方法。其次,數(shù)學(xué)概念的教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維。在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念的過程中,學(xué)生需要不斷地質(zhì)疑和反思,探討概念的內(nèi)涵和外延,這種批判性思維是創(chuàng)新的重要前提。此外,數(shù)學(xué)概念的教學(xué)還能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念時(shí),需要自主探索和發(fā)現(xiàn),這種自主學(xué)習(xí)的能力是創(chuàng)新的重要保障。因此,在核心素養(yǎng)視域下,高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)對增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識具有重要意義,其不僅可對學(xué)生的創(chuàng)新思維予以有效培養(yǎng),也有助于促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的增強(qiáng)。
(三)幫助學(xué)生構(gòu)建良好的數(shù)學(xué)知識體系
在核心素養(yǎng)視域下,高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)對幫助學(xué)生構(gòu)建良好的數(shù)學(xué)知識體系具有至關(guān)重要的作用。首先,數(shù)學(xué)概念教學(xué)有助于學(xué)生明確數(shù)學(xué)知識的基本構(gòu)成。在整個(gè)數(shù)學(xué)知識體系中,數(shù)學(xué)概念占據(jù)著基礎(chǔ)位置,通過教學(xué),學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)知識的基本概念有一個(gè)充分的認(rèn)識,并知曉相關(guān)原理、方法,從而對數(shù)學(xué)知識體系有一個(gè)清晰的認(rèn)識。其次,數(shù)學(xué)概念教學(xué)有助于學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。數(shù)學(xué)知識體系中的各個(gè)部分并非孤立存在,而是相互關(guān)聯(lián)、相互影響的。通過教學(xué),學(xué)生可以了解不同數(shù)學(xué)概念之間的聯(lián)系,從而形成一個(gè)完整的知識網(wǎng)絡(luò)。此外,數(shù)學(xué)概念教學(xué)還能夠培養(yǎng)學(xué)生將理論知識與實(shí)際問題相結(jié)合的能力。在教學(xué)過程中,教師會發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用,讓學(xué)生利用已掌握的概念對實(shí)際問題進(jìn)行解決,這有助于學(xué)生將抽象的數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問題的能力,從而使數(shù)學(xué)知識體系更加完善。
四、 高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中存在的問題
深入推進(jìn)的新課程改革,不斷凸顯出了高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)的重要性,而其中最明顯的莫過于其對學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),同時(shí)也有助于順利實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、提升教學(xué)質(zhì)量。但目前,在其教學(xué)過程中尚有諸多問題亟待解決,具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(一)教師不注重創(chuàng)設(shè)問題情境
創(chuàng)設(shè)問題情境同高中生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識之間存在緊密聯(lián)系,但過去,教師在概念教學(xué)過程中一般都是簡單地進(jìn)行敘述,很少具體去講解、分析概念相關(guān)知識,而這樣所造成的后果便是僅重視概念應(yīng)用,而忽略了概念引入。受此影響,學(xué)生也就不能對概念相關(guān)知識有一個(gè)通透的了解,更不知概念的限制條件和適用范圍。除此之外,部分教師也不注重考查學(xué)生在數(shù)學(xué)方面的學(xué)習(xí)能力,未基于其學(xué)習(xí)能力實(shí)施情境創(chuàng)設(shè),這樣照本宣科的死板教學(xué)模式直接導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)概念知識的興趣直線下降。
(二)教師未直觀地講解抽象概念
數(shù)學(xué)這門學(xué)科具有很強(qiáng)的抽象性,內(nèi)含大量抽象概念,學(xué)生學(xué)習(xí)起來一般會覺得難度較大。而鑒于高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)既復(fù)雜、又抽象,所以教師在教學(xué)時(shí)便需有針對性地展開直觀講解,以讓學(xué)生更加全面地認(rèn)識概念知識,并做到學(xué)以致用,進(jìn)而對其多項(xiàng)能力予以培養(yǎng),包括數(shù)學(xué)思維能力、邏輯能力和綜合應(yīng)用能力。但通過分析現(xiàn)階段高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)的實(shí)際情況會發(fā)現(xiàn),大部分教師都是粗略地講解一些抽象的數(shù)學(xué)概念,而不能直觀地為學(xué)生講解,如此就使得學(xué)生的感性認(rèn)識不足,對這部分?jǐn)?shù)學(xué)概念的理解存在不到位的情況,自然也就不能將其付諸實(shí)踐,極大地影響到了對他們數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力以及應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
(三)概念教學(xué)方式單一固化
學(xué)生不論是理解還是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識均需要建立在數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)之上,其是幫助學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)知識體系的一個(gè)重要內(nèi)容。在具體教學(xué)時(shí),教師僅僅從表面上解釋了概念知識,讓學(xué)生死記硬背。但要知道數(shù)學(xué)概念為一種學(xué)術(shù)性觀念,涉及的數(shù)學(xué)思想較多,對此便需要教師在講解時(shí)盡量做到全面且靈活,而并非要求學(xué)生機(jī)械記憶和理解。同時(shí)很多教師在將概念教學(xué)引入后便第一時(shí)間引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行概念練習(xí),使得學(xué)生無法非??隙ǖ卣J(rèn)知、理解概念知識,不能從本質(zhì)上把握概念知識,更談不上熟練使用了。
五、 核心素養(yǎng)下的高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)方法
(一)創(chuàng)設(shè)生動(dòng)情境,提升教學(xué)效率
高中數(shù)學(xué)不論是從邏輯性還是抽象性上來說均強(qiáng)于初中階段,故對很多高中生而言存在較大難度,若教師無法有效處理好該問題,必然會降低學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,不利于他們未來的學(xué)習(xí)。所以開展概念教學(xué)時(shí),教師應(yīng)當(dāng)基于學(xué)科核心素養(yǎng)的培育要求對教學(xué)策略予以革新,通過營造情境的方式提升教學(xué)效果。比如說可以選擇各種實(shí)物、運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)方法或多元化的教具,以直觀形象的方式向?qū)W生呈現(xiàn)數(shù)學(xué)概念,讓學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)概念。如在教學(xué)“任意角”的過程中,首先通過多媒體給學(xué)生展示了摩天輪運(yùn)行時(shí)的視頻,同時(shí)營造相應(yīng)情境:A、B兩位學(xué)生乘坐摩天輪,A學(xué)生乘坐一圈后下來,隨后B學(xué)生乘坐一圈,那么當(dāng)B學(xué)生從摩天輪上下來時(shí),摩天輪轉(zhuǎn)過了多少度?雖然學(xué)生已知曉其每轉(zhuǎn)一圈都是360°,而轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈肯定比這一數(shù)值更大,但很多學(xué)生不會進(jìn)行準(zhǔn)確表述。通過這樣的方式能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究積極性,隨后教師再展示使用扳手旋轉(zhuǎn)螺母的視頻,提出扳手逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)會形成一個(gè)角,那么順時(shí)針旋轉(zhuǎn)勢必也會有一個(gè)角出現(xiàn),且當(dāng)扳手保持靜止不動(dòng)時(shí),仍呈一個(gè)角,上述角需要怎樣進(jìn)行分類并命名呢?在師生充分交流溝通后,學(xué)生可知,角最小為0°,最大為360°,方向也不只有正方向,此時(shí)再拋出任意角的概念,并與他們一起對各類角(正角、負(fù)角、零角)進(jìn)行探究。
教師在教學(xué)時(shí),將數(shù)學(xué)概念聯(lián)系起來,通過多媒體設(shè)備給學(xué)生創(chuàng)設(shè)更加形象生動(dòng)的學(xué)習(xí)情境,啟發(fā)學(xué)生形成認(rèn)知沖突,積極主動(dòng)參與到新概念的學(xué)習(xí)中來,有效促進(jìn)教學(xué)效率的提升。
(二)強(qiáng)化遷移應(yīng)用,促進(jìn)學(xué)生理解
數(shù)學(xué)課程的一大顯著特征便是邏輯性和系統(tǒng)性很強(qiáng),對此教師應(yīng)充分利用學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),指導(dǎo)其采取借鑒和對比等方式從舊概念過渡到學(xué)習(xí)新概念,從而順利實(shí)現(xiàn)建構(gòu)概念的目標(biāo)。
以“對數(shù)函數(shù)”為例,在教學(xué)過程中,筆者先引導(dǎo)學(xué)生對過去所學(xué)的指數(shù)函數(shù)相關(guān)知識進(jìn)行回憶,之前我們曾圍繞細(xì)胞分裂這一問題展開過討論,也就是當(dāng)某種細(xì)胞處于分裂狀態(tài)時(shí),隨著細(xì)胞分裂次數(shù)x的增加,新產(chǎn)生的細(xì)胞數(shù)量y呈現(xiàn)出指數(shù)增長的趨勢,這種關(guān)系可以用指數(shù)函數(shù)y=2x來精確描述。然后筆者再告訴學(xué)生本節(jié)課我們將對與之相反的問題進(jìn)行研究,即若要得到一萬個(gè)和十萬個(gè)細(xì)胞,需要細(xì)胞分裂多少次?通過此類問題我們會發(fā)現(xiàn),分裂的次數(shù)x與產(chǎn)生的細(xì)胞數(shù)y之間存在一種函數(shù)關(guān)系。根據(jù)對數(shù)概念可以將這種關(guān)系表述為一個(gè)對數(shù)方程:x=log2y。如此一來,學(xué)生便可對對數(shù)函數(shù)的概念有一個(gè)基本認(rèn)識。接著再學(xué)習(xí)反函數(shù)概念,他們就能夠明確指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)之間存在著一種特殊的關(guān)系:即它們是互為反函數(shù)的??傊瑸榱俗寣W(xué)生現(xiàn)有的數(shù)學(xué)知識體系更加完整、系統(tǒng),筆者在這一教學(xué)過程中從其已經(jīng)熟悉的概念出發(fā),引導(dǎo)他們通過比較不同概念之間的聯(lián)系來把握對數(shù)函數(shù)的本質(zhì),取得的效果較為理想。
再以“三角函數(shù)的概念”為例,筆者先通過談話的形式來將即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容導(dǎo)入:關(guān)于銳角三角函數(shù),我們在之前的學(xué)習(xí)中已進(jìn)行了討論,下面讓我們將這些理論知識運(yùn)用到一個(gè)直角三角形ABC中,如果∠B是直角,那么由銳角三角函數(shù)的概念可知,∠A的正弦、余弦、正切分別是什么?通過這種方式引入,能夠進(jìn)一步幫助學(xué)生加深對銳角三角函數(shù)概念的理解,為他們即將學(xué)習(xí)的新知識奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。接著筆者繼續(xù)向?qū)W生提問:在學(xué)習(xí)了上節(jié)知識后,我們拓寬了角的視野,允許它們不受大小限制,無論是尖利的正角、銳利的負(fù)角,還是完全消失的零角,都在我們的討論范圍之內(nèi)。那到底何為這部分任意角的三角函數(shù)呢?它們是如何定義和描述的?以此引導(dǎo)學(xué)生從銳角三角函數(shù)出發(fā),逐步擴(kuò)展到任意角三角函數(shù),進(jìn)而運(yùn)用平面直角坐標(biāo)系將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題,讓他們將數(shù)形結(jié)合的思想深入對任意角三角函數(shù)的研究中,最終得到其概念。通過上述實(shí)例,筆者引領(lǐng)學(xué)生遵循由淺入深的路徑,依托他們已在初中階段積累的知識,主動(dòng)投身于對新三角函數(shù)概念的探索和構(gòu)建。在這個(gè)過程中,學(xué)生不僅加強(qiáng)了自己獨(dú)立構(gòu)建概念的能力,而且他們的思維深度、廣度以及長度都得到了顯著拓展,取得了理想的課堂教學(xué)效果。
(三)融入生活元素,降低理解難度
在探索數(shù)學(xué)的奧秘時(shí),我們不難發(fā)現(xiàn),諸多數(shù)學(xué)概念源于生活,這些概念是通過觀察、思考和歸納日常生活中的實(shí)例而得出的。換言之,數(shù)學(xué)與我們的日常生活緊密相連,它不僅是對生活現(xiàn)象的總結(jié),更是對現(xiàn)實(shí)世界規(guī)律的一種抽象表達(dá)。因此,在核心素養(yǎng)的框架下,高中數(shù)學(xué)教師需要巧妙地搭建起數(shù)學(xué)概念與日常生活之間的橋梁,并適當(dāng)?shù)貙⑸钤匾虢虒W(xué)之中,以便于在充實(shí)教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生利用自身的生活經(jīng)驗(yàn),在熟悉的生活情境中深入剖析和探究數(shù)學(xué)概念,從而實(shí)現(xiàn)對其的深刻理解和扎實(shí)掌握。
以“集合的概念”為例,筆者首先向?qū)W生展示了一則具體的通知內(nèi)容:“明天上午,所有的高一新生都需要到操場集合,共同參與新學(xué)期的動(dòng)員大會?!痹谶@里,筆者故意留下了一個(gè)懸念,即“高一新生”是指全體的高一新生,還是僅指其中的某一部分?是否還涵蓋了其他年級的學(xué)生?這樣的表述確實(shí)讓一些學(xué)生產(chǎn)生了疑惑。為了幫助學(xué)生更好地理解,筆者進(jìn)行了進(jìn)一步的引導(dǎo)解釋,即這里的“全體高一新生”實(shí)際上可以被視作一個(gè)完整的集合,它囊括了我們學(xué)校中每一位高一的學(xué)生,沒有遺漏。隨后,組織學(xué)生進(jìn)行互動(dòng),要求全班的學(xué)生都站起來,然后請女生坐下,而男生則繼續(xù)保持站立。在此基礎(chǔ)上,向?qū)W生提出了一個(gè)問題:在這個(gè)簡單的互動(dòng)過程中,我們其實(shí)已經(jīng)不自覺地創(chuàng)建了幾個(gè)不同的集合?學(xué)生根據(jù)教材內(nèi)容知曉該情境中的集合分別是全班學(xué)生、男生、女生這三個(gè)?;诖?,筆者再引導(dǎo)學(xué)生思考日常生活中涉及的集合,如口袋里的錢、教室內(nèi)的窗戶、書包中的物品等,讓學(xué)生深刻理解集合概念。筆者在該教學(xué)案例中,對生活化資源進(jìn)行了運(yùn)用,引導(dǎo)學(xué)生采取觀察、分析、研究等方式,建立了數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)例子較好地掌握了集合概念。
(四)滲透數(shù)學(xué)文化,提升學(xué)習(xí)質(zhì)量
過去,高中數(shù)學(xué)教師在開展概念教學(xué)時(shí)對學(xué)生的要求是掌握概念知識并在解題時(shí)應(yīng)用,很多時(shí)候均未重視培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng),缺乏對數(shù)學(xué)歷史發(fā)展與現(xiàn)狀的具體講解,不符合素質(zhì)教育要求,影響了學(xué)生綜合素養(yǎng)的提高。所以,在概念教學(xué)中,教師需要將核心素養(yǎng)作為立足點(diǎn),滲透與概念存在聯(lián)系的相關(guān)數(shù)學(xué)文化,確保學(xué)生掌握數(shù)學(xué)概念的形成過程,并進(jìn)一步認(rèn)識數(shù)學(xué)發(fā)展歷史,一邊深入學(xué)習(xí)概念,一邊促進(jìn)文化素養(yǎng)的提升。
以“復(fù)數(shù)的概念”教學(xué)為例,可先就復(fù)數(shù)的發(fā)展史為學(xué)生作一個(gè)簡單介紹:關(guān)于復(fù)數(shù),數(shù)學(xué)家卡丹是世界上首位對其進(jìn)行深入討論的人,早在1545年他就逐漸開始討論該數(shù),并將其命名為“詭辯量”;一百年后,笛卡爾才通過虛數(shù)對此種“虛幻之?dāng)?shù)”進(jìn)行定義;又經(jīng)過一百多年,歐拉首創(chuàng)了虛數(shù)的單位,即i,其靈感來自虛幻一詞,即imaginary;在這之后,德國數(shù)學(xué)家高斯在1831年對復(fù)數(shù)作出了權(quán)威的定義。他采用實(shí)數(shù)對(a,b)來代表復(fù)數(shù),具體形式為a+bi。同時(shí),高斯還創(chuàng)立了復(fù)數(shù)的一系列運(yùn)算規(guī)則,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了復(fù)數(shù)的代數(shù)化處理,這一處理方式與實(shí)數(shù)類似。在多位數(shù)學(xué)家的不懈努力下,復(fù)數(shù)終于得到了人們的認(rèn)可。在傳授此部分?jǐn)?shù)學(xué)概念的過程中,如果教師能夠?qū)⑾嚓P(guān)的數(shù)學(xué)發(fā)展史有機(jī)地結(jié)合到教學(xué)中,那么將有助于學(xué)生更加全面地領(lǐng)略到科學(xué)探索新概念所經(jīng)歷的艱辛與曲折。并且,通過這樣的教學(xué)方式,學(xué)生可以更深刻地認(rèn)識到學(xué)習(xí)和探索知識的價(jià)值所在,以及其中所蘊(yùn)含的挑戰(zhàn)性,進(jìn)而真切地體會到引入復(fù)數(shù)這一數(shù)學(xué)概念的重要性和必要性。憑借數(shù)學(xué)文化潛移默化、深遠(yuǎn)持久的影響,學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理解必將得到進(jìn)一步地加深和拓展。
(五)結(jié)合實(shí)踐操作,深化概念認(rèn)知
盡管數(shù)學(xué)概念表現(xiàn)為理論知識,但其中的一些還是可進(jìn)行實(shí)踐操作的,可通過多種形式進(jìn)行呈現(xiàn),如視頻、動(dòng)畫等。所以,教師應(yīng)給予實(shí)踐操作更多的關(guān)注,立足教學(xué)需求,融入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。在此過程中,教師可鼓勵(lì)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并最好能夠獨(dú)立完成,確保他們可以直觀感受數(shù)學(xué)概念的形成,從而進(jìn)一步認(rèn)知數(shù)學(xué)概念,加深對其的印象。
以“隨機(jī)事件與概率”為例,教師在教學(xué)時(shí)可先將一些生活實(shí)例聯(lián)系起來,帶領(lǐng)學(xué)生對必然事件、隨機(jī)事件、不可能事件的概念和特征進(jìn)行學(xué)習(xí),接著再著重探究概率這一概念。比如,教師可組織學(xué)生進(jìn)行擲硬幣實(shí)驗(yàn),將學(xué)生劃分成5人小組,成員分別擲硬幣10次,并詳細(xì)記錄朝上次數(shù)與比例,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,匯總?cè)繑?shù)據(jù)到表格內(nèi),對照數(shù)據(jù)得出結(jié)論:當(dāng)一枚硬幣被高高拋起并落下,它正面向上的結(jié)果是一個(gè)無法預(yù)知的不確定性事件,我們無法確切地預(yù)測這一次的結(jié)果會是正面還是反面。然而,通過不斷重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn),我們會逐漸觀察到一個(gè)有趣的現(xiàn)象:正面朝上的頻率似乎在不斷靠近0.5這個(gè)數(shù)字,換言之,此隨機(jī)事件出現(xiàn)的概率為0.5。
教師在該教學(xué)案例中,引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)踐操作的辦法探究數(shù)學(xué)概念,將其學(xué)習(xí)興趣有效調(diào)動(dòng)了起來,有利于他們在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)中理解隨機(jī)事件發(fā)生存在的不確定性與頻率穩(wěn)定性,也進(jìn)一步認(rèn)識了概率。
(六)把握內(nèi)部層次,實(shí)現(xiàn)螺旋上升
抽象的數(shù)學(xué)概念使得學(xué)生往往不可能只學(xué)習(xí)一次便將其牢牢記住,為了讓學(xué)生能夠從整體層面上對數(shù)學(xué)概念進(jìn)行感知,并將其深刻理解,需厘清不同概念之間的關(guān)系,對其系統(tǒng)性有一個(gè)深刻認(rèn)識。在核心素養(yǎng)視域下,學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念的過程中,應(yīng)避免只是表面理解,教師可試著將復(fù)雜的概念進(jìn)行拆解,逐層剖析,讓學(xué)生在逐步深化認(rèn)識的過程中,自然而然地吸收并內(nèi)化這些概念。這一過程中,采用“螺旋上升”的教學(xué)策略是個(gè)不錯(cuò)的選擇。這種策略通過反復(fù)強(qiáng)化,逐漸加深學(xué)生對概念的理解,從而有效提升他們的記憶效果。除此之外,教師也可把思維導(dǎo)圖的優(yōu)勢發(fā)揮出來,讓學(xué)生借助這一工具完成對概念之間關(guān)系的整理,從而建立健全數(shù)學(xué)概念體系。
以“空間幾何體”為例,筆者會要求學(xué)生根據(jù)思維導(dǎo)圖整理不同概念的聯(lián)系。分析教材后,筆者對重點(diǎn)概念進(jìn)行了明確,諸如“空間幾何體的結(jié)構(gòu)”“空間幾何體的表面積、體積”等,接著便帶領(lǐng)學(xué)生逐一擊破,教師應(yīng)先協(xié)助學(xué)生形成對這些概念的基礎(chǔ)認(rèn)知。接著,將“空間幾何體”這一概念作為核心,輔導(dǎo)學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖。例如,部分學(xué)生結(jié)合“空間幾何體”概念總結(jié)出了其他分支,如“空間幾何體的結(jié)構(gòu)”“空間幾何體的三視圖和直觀圖”等。在這些分支下,再對相關(guān)概念進(jìn)行更深入地解析和細(xì)化。學(xué)生通過對各概念間的關(guān)系進(jìn)行整理,對各個(gè)概念的印象將更加深刻。
六、 結(jié)論
總之,頒布與實(shí)施新課標(biāo),為高中數(shù)學(xué)在新時(shí)期的發(fā)展繪就了清晰的藍(lán)圖。特別是核心素養(yǎng)概念的引入,不僅明確了教學(xué)目標(biāo)的內(nèi)涵,也使其外延得到了相應(yīng)的拓展與深化。在對學(xué)生核心素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)時(shí),概念發(fā)揮著重要作用。但通過對現(xiàn)階段的教學(xué)情況進(jìn)行分析可以看出,還是有一些教師未深刻認(rèn)識到概念教學(xué)的價(jià)值與意義,仍局限于知識、技能層面。針對這一情況,就要求教師深入學(xué)習(xí)新課標(biāo),并對概念教學(xué)同核心素養(yǎng)之間的關(guān)系有一個(gè)充分把握,利用多種手段方式,如創(chuàng)設(shè)情境等,來對學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情予以激發(fā),從而提高教學(xué)目標(biāo)的完成效率,提升學(xué)生的核心素養(yǎng),讓數(shù)學(xué)教學(xué)得到更好的發(fā)展。
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