在《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版,2020年修訂)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)的指導(dǎo)下,高中數(shù)學(xué)教學(xué)正面臨前所未有的變革機遇與挑戰(zhàn)?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)》強調(diào)在數(shù)學(xué)課程中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),為高中數(shù)學(xué)教學(xué)指明了方向。為積極響應(yīng)《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)全面革新教學(xué)理念,深刻把握新高考的核心要求,調(diào)整并創(chuàng)新教學(xué)策略,構(gòu)建更為先進和高效的教學(xué)模式,引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí),從而切實提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
一、高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的解讀
高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是指學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和應(yīng)用過程中所形成的,具有數(shù)學(xué)基本特征的思維品質(zhì)、關(guān)鍵能力以及情感、態(tài)度與價值觀,是數(shù)學(xué)學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)。高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)主要包括以下五個方面的內(nèi)容。
一是數(shù)學(xué)抽象。數(shù)學(xué)抽象是數(shù)學(xué)學(xué)科的核心思想之一,是形成理性思維的重要基石。它體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的本質(zhì)特征,貫穿于數(shù)學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展與應(yīng)用的全過程。通過數(shù)學(xué)抽象,學(xué)生能夠提煉數(shù)學(xué)問題的核心要素,構(gòu)建數(shù)學(xué)概念和理論框架。
二是邏輯推理。邏輯推理是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中不可或缺的思維方式,它對于得出數(shù)學(xué)結(jié)論和構(gòu)建數(shù)學(xué)體系至關(guān)重要。邏輯推理確保了數(shù)學(xué)的嚴謹性,是個體在數(shù)學(xué)活動中進行有效溝通的基本思維能力。邏輯推理要求學(xué)生能夠運用演繹、歸納等方法,合理推導(dǎo)出數(shù)學(xué)結(jié)論。
三是數(shù)學(xué)建模。數(shù)學(xué)建模是連接數(shù)學(xué)與現(xiàn)實問題的橋梁。它要求學(xué)生從數(shù)學(xué)的視角觀察現(xiàn)實世界,將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,用數(shù)學(xué)語言表述問題,運用數(shù)學(xué)方法構(gòu)建模型,并最終應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題。這一過程有助于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。
四是直觀想象。直觀想象是借助幾何直觀和空間想象來感知事物的形態(tài)與變化,利用圖形理解和解決數(shù)學(xué)問題的過程。通過直觀想象,學(xué)生能夠更好地理解幾何圖形的性質(zhì)和變化,提高空間想象能力和幾何直觀能力。通過直觀想象,學(xué)生可以更直觀地把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì)和規(guī)律。
五是數(shù)學(xué)運算。數(shù)學(xué)運算是解決數(shù)學(xué)問題的基礎(chǔ)技能。它要求學(xué)生在明晰運算對象的基礎(chǔ)上,依據(jù)運算法則進行數(shù)學(xué)計算。數(shù)學(xué)運算不僅包括基本的算術(shù)運算,還包括代數(shù)運算、三角運算等。通過系統(tǒng)的數(shù)學(xué)運算訓(xùn)練,學(xué)生可以掌握運算法則和運算技巧,從而提高運算能力和解題能力。
二、高中數(shù)學(xué)課堂培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的原則
(一)學(xué)生主體性原則
在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下,教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)尊重學(xué)生的主體地位,鼓勵學(xué)生主動發(fā)揮其主體性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和內(nèi)在動力,從而促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)和持續(xù)進步。
(二)情境融合性原則
在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下,教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)加強數(shù)學(xué)知識和實際情境的聯(lián)系,以促進知識的遷移與應(yīng)用。教師應(yīng)巧妙地引入生活實例和現(xiàn)實問題,創(chuàng)設(shè)生活化的具體情境,幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識的實際價值,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)實踐能力,進而提升他們的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
(三)跨學(xué)科整合性原則
數(shù)學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科,與其他學(xué)科之間存在著交叉與融合。在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下,教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)重視與其他學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系,積極促進數(shù)學(xué)知識與其他學(xué)科知識的融合,以推動學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí),從而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。
三、高中數(shù)學(xué)課堂培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的路徑
(一)師生角色互換,增強學(xué)生的主動意識
隨著新高考改革的推進,為了切實提升學(xué)生的核心素養(yǎng),教師在課堂教學(xué)中必須重新定位角色,更加突出學(xué)生的主體性。這一轉(zhuǎn)變旨在應(yīng)對考試制度的變革,并致力于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和終身學(xué)習(xí)的態(tài)度。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),教師在教學(xué)中應(yīng)與學(xué)生互換角色,讓學(xué)生成為課堂的主導(dǎo)者,教師則轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者和支持者,鼓勵學(xué)生自主規(guī)劃內(nèi)容、設(shè)計學(xué)習(xí)流程,并在課堂上進行講解和展示。這種教學(xué)模式能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的課堂參與度,推動學(xué)生從被動接受知識向主動探索知識轉(zhuǎn)變,從而提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。
以人教A版高中數(shù)學(xué)必修第一冊第三章第三節(jié)“冪函數(shù)”為例,教師可以先引導(dǎo)學(xué)生獨立預(yù)習(xí),并提供預(yù)習(xí)指導(dǎo)材料,幫助學(xué)生初步了解冪函數(shù)的概念和特性,為后續(xù)的課堂學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。在預(yù)習(xí)階段,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生從教師的視角出發(fā),按照教師提供的指導(dǎo)方法進行預(yù)習(xí),并嘗試解決遇到的問題,以提高學(xué)生的自主思考和實踐能力,增強其主動學(xué)習(xí)的意識。例如,預(yù)習(xí)材料中可以包含這樣一道題目:“已知冪函數(shù)y=xa的圖象經(jīng)過點(2, ),求這個函數(shù)的解析式?!痹谡n堂上,教師可以邀請學(xué)生分享他們的解答過程,讓學(xué)生成為“臨時講師”。在學(xué)生講解的過程中,如通過直接代入點(2, ),由已知 =
2a,得出a=,即y=x,教師應(yīng)給予積極的反饋,并通過適當(dāng)提問來加深學(xué)生對冪函數(shù)的理解。這樣的課前預(yù)習(xí)和課堂互動不僅有助于學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識,還能引導(dǎo)學(xué)生進一步探索函數(shù)性質(zhì),養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
(二)巧用現(xiàn)代技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生的直觀想象素養(yǎng)
隨著教育信息化的不斷推進,現(xiàn)代化技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用日益廣泛。它不僅革新了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,還能將抽象知識具象化,極大地激發(fā)了教學(xué)活力。特別是在新高考改革的大背景下,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)靈活運用多媒體、微課、AR技術(shù)、電子白板及智慧平臺等先進技術(shù)手段,以直觀、生動的方式向?qū)W生呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識,并演示其生成與發(fā)展的過程,打造集圖像、文字、聲音等多種元素于一體的數(shù)學(xué)課堂,全方位地調(diào)動學(xué)生的感官體驗,這不僅有助于學(xué)生形成空間觀念和抽象思維,還能引發(fā)學(xué)生的思考,顯著增強學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。
以人教A版高中數(shù)學(xué)必修第二冊第八章第四節(jié)“空間點、直線、平面之間的位置關(guān)系”為例,這一節(jié)的教學(xué)重點是讓學(xué)生理解直線與直線、平面之間的位置關(guān)系。由于這部分內(nèi)容比較抽象,教師可以充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)輔助教學(xué),以直觀的方式展示各種位置關(guān)系圖。具體而言,教師可以引導(dǎo)學(xué)生識別點與直線、點與平面的基本位置關(guān)系,并通過智慧平臺的動態(tài)演示功能,直觀展示這些位置關(guān)系的動態(tài)變化過程,幫助學(xué)生直觀理解并加深記憶,從而更加高效地掌握空間位置關(guān)系的相關(guān)概念及其性質(zhì)。
(三)運用案例教學(xué)法,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力
案例教學(xué)法是一種以具體案例為核心的教學(xué)策略,它通過深入剖析典型實例,旨在加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識和思維方法的理解和掌握。在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下,運用這種教學(xué)方法能夠有效提高學(xué)生的數(shù)學(xué)理解與應(yīng)用能力,同時培育其邏輯思維與創(chuàng)新精神。
以人教A版高中數(shù)學(xué)必修第一冊第三章“函數(shù)的概念與性質(zhì)”為例,教師可以運用案例教學(xué)法來提高學(xué)生的思維能力,如選取某品牌上衣的銷售情況作為教學(xué)案例,該上衣售價為200元/件,售出后能實現(xiàn)20%的利潤,請學(xué)生計算其成本是多少元。該案例巧妙地融合了函數(shù)定義、函數(shù)的定義域與值域及利潤計算等多個關(guān)鍵知識點。在進行案例教學(xué)時,教師可以遵循以下五個步驟。
第一步是案例引入。向?qū)W生展示一個真實的案例,明確問題的背景和求解目標(biāo),為后續(xù)的分析打下堅實的基礎(chǔ)。第二步是案例解析。引導(dǎo)學(xué)生從函數(shù)的角度深入分析案例,設(shè)上衣成本為x元,構(gòu)建函數(shù)關(guān)系式:利潤=售價-成本=(200-x)元。接著,利用利潤率的定義,即利潤率=利潤/成本×
100%=20%,進一步列出方程并求解:(200-x)/x×100%=20%。第三步是案例求解。鼓勵學(xué)生獨立求解這個方程,以確定成本x的具體值。第四步是案例討論。在求解過程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生探討其他解題方法,如利用百分數(shù)的性質(zhì)直接計算成本利潤率,或者運用線性方程的解法來求解,以此拓寬學(xué)生的解題思路。第五步是案例總結(jié)。引導(dǎo)學(xué)生回顧整個案例的分析過程,總結(jié)其中涉及的數(shù)學(xué)知識、思維方法和實際應(yīng)用的價值,以加深學(xué)生對函數(shù)概念和思維方法的理解與掌握。
(四)開展分層教學(xué),滿足學(xué)生個性化需求
每個學(xué)生都是獨特的個體,擁有各自的學(xué)習(xí)特點和需求。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)深入了解學(xué)生的個性差異,并據(jù)此實施分層化、個性化的教學(xué)策略。為此,教師可以借助診斷性評價和在線學(xué)習(xí)平臺等工具,深入了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,進而依據(jù)具體學(xué)情,將他們科學(xué)地劃分為A、B、C三個層次。針對不同層次的學(xué)生,教師應(yīng)制定不同的教學(xué)目標(biāo)、精心挑選教學(xué)內(nèi)容、靈活選用教學(xué)方法,并構(gòu)建分層評價體系,以全面實現(xiàn)分層化教學(xué)。這一策略旨在為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)資源和指導(dǎo),使每個學(xué)生的學(xué)習(xí)需求都能得到滿足,從而幫助學(xué)生夯實數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ),增強學(xué)習(xí)自信心,并推動全體學(xué)生共同發(fā)展。
以人教A版高中數(shù)學(xué)必修第一冊第五章第二節(jié)“三角函數(shù)的概念”為例,隨著課程難度的逐漸加大,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會因能力差異而面臨不同挑戰(zhàn)。若教師采用統(tǒng)一的教學(xué)模式,可能會阻礙部分學(xué)生的學(xué)習(xí)進程。因此,教師可以實施分層教學(xué)策略。對于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生,教師可以開展基礎(chǔ)鞏固訓(xùn)練,重點教授三角函數(shù)的基本公式,并詳細講解常見的等價變形方法。對于基礎(chǔ)較好的學(xué)生,則可以設(shè)計如“已知sinα=-,且α為第三象限角,求cosα,tanα的值”等實際問題,引導(dǎo)學(xué)生在解題過程中靈活應(yīng)用所學(xué)知識,并特別強調(diào)開平方時正負號的選取原則,以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)運算能力。對于數(shù)學(xué)能力較強的學(xué)生,教師可以搭建展示平臺,鼓勵學(xué)生分享解題思路,通過學(xué)生間的互動與交流,促進知識的共享與傳遞。
(五)強化運算教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)
數(shù)學(xué)運算是數(shù)學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ),在數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)體系中占據(jù)核心位置。掌握運算的規(guī)則、策略與技巧,對于明確解題路徑、提高解題效率與準(zhǔn)確性具有重要作用。因此,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)高度重視運算教學(xué),向?qū)W生傳授基本的運算技能,并通過基礎(chǔ)習(xí)題和典型案例來增強教學(xué)效果。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)公式、定理和解題思路進行運算,尋找解題的突破口,熟悉運算過程與策略,進而加深學(xué)生對數(shù)學(xué)理論知識的理解,幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)思想方法,最終實現(xiàn)提升學(xué)生數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。
以人教A版高中數(shù)學(xué)必修第一冊第四章第二節(jié)“指數(shù)函數(shù)”為例,教師在講解時可以從解題思路入手。例如,面對給定的“a=2 ,b=20.2,c=0.92.1”這一條件,教師可以引導(dǎo)學(xué)生比較這三個數(shù)值的大小關(guān)系。在此過程中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生運用指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性和中間值進行比較分析。首先,通過闡述函數(shù)y=2x在全體實數(shù)范圍內(nèi)單調(diào)遞增,且 >0.3>0,從而推斷出2 >20.2>20;接著,利用函數(shù)y=0.9x在(-∞,+∞)內(nèi)單調(diào)遞減的性質(zhì),即0.92.1<0.90,通過比較可以得出2 >
20.2>1>0.92.1,即a>b>c。通過教師的指導(dǎo),學(xué)生的解題思路會更加清晰。同時,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生自主解題,以進一步提升他們的獨立思考和計算能力。
(六)問題核心驅(qū)動,深化學(xué)生的數(shù)學(xué)知識理解
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,問題的設(shè)計與提出是教學(xué)活動的核心。恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)問題不僅有助于學(xué)生深化對基礎(chǔ)知識的掌握,還能促進他們形成穩(wěn)固的數(shù)學(xué)思維能力,搭建師生溝通的橋梁,推動教學(xué)互動的高效進行。因此,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)突破傳統(tǒng)課堂的限制,緊密圍繞教學(xué)大綱中的關(guān)鍵點和難點,結(jié)合學(xué)生的認知經(jīng)驗,設(shè)計并提出具有啟發(fā)性和探究性的問題,通過問答式的互動,使師生間的交流更加精準(zhǔn)高效,進而引導(dǎo)學(xué)生主動探究,積極學(xué)習(xí)。
以人教A版高中數(shù)學(xué)必修第二冊第八章“立體幾何初步”為例,為了深化學(xué)生對基礎(chǔ)立體幾何概念的理解,教師可以組織團隊競技式的教學(xué)活動。首先,教師應(yīng)將學(xué)生合理分組,使各組學(xué)生的學(xué)習(xí)水平大致相當(dāng)。其次,教師應(yīng)制定團隊競技規(guī)則,在教師提出問題后,各小組進行討論,首個給出正確答案的小組將獲得最高分,隨后正確回答的小組得分依次遞減,最后回答的小組則不得分,但可以獲得教師的個別指導(dǎo),旨在提高團隊的探究效率。在每次學(xué)生回答之后,教師應(yīng)及時統(tǒng)計并更新各組分數(shù)。最后,得分最高的小組獲勝,并由教師給予表揚。
(作者單位:永寧縣上游高級中學(xué))