信息技術對培養(yǎng)中職生數(shù)學核心素養(yǎng)“數(shù)學抽象”的作用

李 霞

（武漢市第二輕工業(yè)學校 湖北武漢 430000）

近幾年，中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)成了教育界的討論重點。2016年9月，中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)總體框架正式發(fā)布，基礎教育改革正式邁入了核心素養(yǎng)的新時代。在信息技術與教育教學深度融合，教學材料由教科書轉向教學資源，課堂結構由有限時空轉向無限時空，信息技術由教學應用轉向學習應用的趨勢下，用信息化手段培養(yǎng)中職學生的數(shù)學核心素養(yǎng)顯得尤為重要。

信息化的教學方式體現(xiàn)了杜威的現(xiàn)代三中心：以現(xiàn)實化、生活化的教學取代傳統(tǒng)的課堂講授，以兒童的親身經驗代替書本的知識，做中學凸顯了學生的主體地位[1]。信息化教學有如下三個特點：1.畫面感強，學生樂于參與；2.豐富教學形式和內容，增加教學連貫性；3.增進師生互動性，活躍課堂氣氛。

在對數(shù)學學習興趣不高的學生看來，數(shù)學理論性強、乏味無趣。如果在課堂上合理引入信息技術，增加一些圖文并茂的東西，結合教學，適當應用一些軟件，讓學生自己動手實踐，筆者認為，教學的效率會大大提高。信息化手段不僅能激發(fā)學生的學習興趣，而且能通過豐富多彩的學習途徑開闊學生的眼界，拓展學生的邏輯思維，更能引導學生用發(fā)展的眼光來觀察現(xiàn)實世界，用數(shù)學的思維來思考現(xiàn)實問題，用數(shù)學的語言來表達現(xiàn)實世界[2]。數(shù)學核心素養(yǎng)中的抽象、建模、直觀想象很難用傳統(tǒng)的教學模式讓學生理解透徹。教師可以借助手機或電腦等教學平臺，運用數(shù)學軟件，讓學生自己動手操作，快速、精確地繪出多個函數(shù)圖像，通過認真觀察，發(fā)現(xiàn)圖像特征，從而形成數(shù)學建模方面的核心素養(yǎng)；也可以通過播放直觀、形象的微課，培養(yǎng)學生抽象和直觀想象方面的數(shù)學核心素養(yǎng)；還可讓學生在MOOC平臺——愛課程網站注冊、學習，引導學生學會學習。本文將通過指數(shù)函數(shù)教學實例來說明信息化手段對培養(yǎng)學生數(shù)學核心素養(yǎng)中的抽象思維的作用。

俄羅斯文學家車爾尼雪夫斯基說：“理論是冷冰冰的，可它能叫人去獲得溫暖?！盵3]“抽象”一詞似乎也會給人一種“冷冰冰”的感覺，似乎它超越了我們眼前看到的事實，跑到了它們背后。

抽象思維作為一種重要的思維類型，具有概括性、間接性、超然性的特點[4]，是在分析事物時抽取事物最本質的特征而形成概念，并運用概念進行推理、判斷的思維活動。數(shù)學抽象是數(shù)學的基本思想，是形成理性思維的重要基礎，反映了數(shù)學的本質特征，貫穿在數(shù)學的產生、發(fā)展、應用的過程中。比如，數(shù)學教學中經常會有一些比較抽象的概念，學生理解起來比較困難，還有一些抽象的問題，學生的思維無法理解，也就無法獨立解決問題。用信息技術輔助教學可以很形象、直觀地突破某些數(shù)學難點。例如，“指數(shù)函數(shù)及其圖像性質”的教學有兩個難點。第一個難點就是指數(shù)函數(shù)定義中底數(shù)a的范圍，學生一般無法理解為什么a是大于0且不等于1的。基礎好的學生可能會舉出反例來說明a≤0或a=1的情況沒有研究意義。但基礎不太好的學生可能不太容易想到，就會死記底數(shù)a的范圍。借助GeoGebra這個手機軟件，學生可以自己動手畫出a≤0或a=1時的函數(shù)圖像。經過畫圖，學生發(fā)現(xiàn)這兩種情況要么沒有函數(shù)圖像，要么函數(shù)圖像是一條直線，不具有數(shù)學研究價值。這樣親自參與探究過程，學生不僅明白了底數(shù)的范圍，而且增加了學習的興趣，樂在其中。第二個難點是如何由特殊的指數(shù)函數(shù)圖像概括出一般指數(shù)函數(shù)圖像的性質。傳統(tǒng)教學在這方面的教學效果不太明顯，教師就可以利用手機軟件GeoGebra讓學生自己動手畫兩組圖（如圖1所示）：第一組為y=0.1x，y=0.2x，y=0.3x，y=0.4x，y=0.5x，y=0.6x，y=0.7x；第二組為y=2x，y=3x，y=4x，y=6x，y=7x，y=8x，y=9x。

圖1

教師可讓學生大膽猜測一下一般指數(shù)函數(shù)是否也有此規(guī)律，再用軟件動態(tài)演示、驗證學生的猜想（如圖2所示）。

圖2

這種指數(shù)函數(shù)圖像由特殊到一般的過渡，教師運用傳統(tǒng)教學方法很難向學生解釋清楚。學生很難由特殊指數(shù)函數(shù)圖像抽象出一般指數(shù)函數(shù)圖像。但借助信息化手段，如數(shù)學軟件GeoGebra，學生很容易理解一般指數(shù)函數(shù)圖像是如何得出來的，完成由特殊到一般、由具體到抽象的思維過渡，也就能有效突破課堂重難點，提升抽象思維。

生活中處處皆數(shù)學，處處需數(shù)學，小到買菜做飯，大到國家建設。航空升天，蛟龍入海，這些壯舉難道不是由一個個數(shù)學公式精準計算得出的嗎？數(shù)學來源于生活，又服務于生活。在人類歷史上，數(shù)學學科知識發(fā)揮了不可替代的作用，數(shù)學學科也是學習和研究現(xiàn)代科學技術必不可少的基本工具。新時代的教師更應順應時代發(fā)展潮流，將信息技術應用于數(shù)學教學，盡自己的最大努力，為國家培養(yǎng)有用的人才。學生更應在信息時代學好數(shù)學，將數(shù)學知識應用到專業(yè)學習中，為自己將來成為一名對社會有用的技能型人才打好基礎，不負韶華，不忘初心。