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数学核心素养落地途径探究

2020-07-14王海荣

数学教学通讯·高中版 2020年6期
关键词:问题设计落地思考

王海荣

[摘  要] 在课堂教学组织中,问题是衔接课堂教学环节的关键点;而从核心素养培育的角度来看,问题还是打开学生思维空间,培养学生思维能力(指向关键能力)与学习品格的关键. 数学核心素养落到的途径有很多,问题设计便是其中之一.

[关键词] 问题设计;核心素养;落地;思考

在課堂教学组织中,问题是衔接课堂教学环节的关键点;而从核心素养培育的角度来看,问题还是打开学生思维空间,培养学生思维能力(指向关键能力)与学习品格的关键. 因此,在呈现数学知识点时,教师要优化教学设计,利用问题来展开教学,要立足学生已掌握的知识水平去渐进导入新知识,促进学生融会贯通,激活学生的问题意识与思维,进而为核心素养的落地奠定基础.

创设问题情境,营造核心素养培养氛围

在问题设计中,学生是学习的主体,问题的展开要建立在学生基础上. 成功的课堂,不在于教师讲了多少知识,而是学生学到了多少知识. 而在知识建构的过程中,可以通过问题去驱动学生思维,学生思维一旦活跃,就有了数学抽象的动机,能够理解推理的逻辑,能够高效地建立数学模型等,这样可以让学生处于核心素养培育的氛围当中.

以“对数函数”概念、定义的建立为例,在该节内容中,可通过实例来引出对数函数定义. 生物体内碳14的“半衰期”为5730年,马王堆汉墓女尸出土时碳14残余量约为原来的76.7%,试问:该生物体所在的年代是多少?教学实践发现,很多学生对考古等科普知识了解不多,以此方式来引出对数函数,易激发学生的学习兴趣.

为此,我们从前面所学指数函数入手,抛出问题“你能把指数函数y=ax(a>0,a≠1)中的x用y来表示吗?”

此前学生已经学习过指数函数,对指数函数的导入,承接了学生已有认知,学生可以通过逆向思维——这是一种逻辑推理,由指数函数推理得出对数函数. 也就是说基于指数函数与对数函数之间互为反函数的关系,利用指数函数来延伸对数函数知识,实际上就是一个运用函数与反函数之间的逻辑进行推理的过程,这使得数学学科核心素养中的逻辑推理素养得到了培养.

问题驱动学生思考,为核心素养培育寻找路径

只要问题能够驱动学生思考,那数学学科核心素养的六个要素就能够得到充分的体现. 实践表明,数学课堂上问题的设计,关键在于把握整体性,同时要结合课标要求、联系整个数学知识,这样设计出来的问题容易启发学生思考、激活学生的思维. 具体的方法就是:通过综合性、整体性的问题设计,让学生在问题解决的过程中,综合运用数学知识进行推理,进而建立解决问题的模型,从而实现核心素养的培育.

例如,“平面向量基本定理”的教学,对于该节知识点,如果参照教材解题思路来讲解,让学生思考平面向量基本定理,未免显得突兀,会增加学生的学习难度. 如果我们从复习平面向量的线性运算入手,让学生认识平面上不共线的两个向量e1、e2,然后提出问题:如何计算2e1+e2?这实际上是将向量延伸至向量计算,目的在于让学生在计算的过程中把握向量共起点、终点所在位置及其特征. 进一步,给定平面内任意两个向量e1、e2,然后让学生求向量3e1+2e2、e1-2e2. 等到学生熟悉之后,提出关键的且具有概括性的一个问题:对于平面向量,可否用λ1e1+λ2e2来表示?这样的一个问题,实际上就是在变式训练中通过递进式问题的提出,让学生经历从特殊到一般的推理,而如此一来,对平面内向量基本定理的揭示就显得清晰明了,也让学生能够快速掌握本节知识结构. 总的来说,这样的教学设计联系学情,贴近学生认知,在“问题”中融入启发,发散了学生的数学想象力,对于学生的逻辑推理(体现在概括的过程中)、直观想象(体现在学生对向量及其运算的判断中)等素养的培养都有帮助.

很多时候,我们在课堂问题设计时,忽视了问题的深度与广度,仅限于对问题的呈现、学生的回答,反而丧失了问题设计的意义. 某教师在“等差数列前n项和”教学设计中,引出泰姬陵三角形宝石图案,该图案有100层,问有多少块宝石?

具体到教学过程中,首先要让学生认识到这是一个数学问题与真实实例相结合的问题,首先通过“数学抽象”将生活问题转化为数学问题,即让学生认识到这就是一个“1+2+3+…+99+100”的问题;其后,再让学生了解前n项和的解题思路——以“高斯算法”为引导,结合前n项和的求和公式……这样的教学过程有助于学生体验分类讨论、转化思想运用的过程,这显然是数学学科核心素养的内涵.

引导学生自主思考,为核心素养培育寻找动力

课堂上的数学问题,并非每一个学生都能够理解和解答. 考虑到学情实际,问题设计要讲究梯度性,由浅入深,这样才能够激发学生自主思考,才能够让不同数学认知水平的学生都有所收获. 具体的方法是:通过梯度性的问题提供,让学生在较为顺利的问题解决过程中,体验成功的乐趣,获得核心素养培育的动力.

例如,在学习“指数函数及其性质”时,对于“指数函数有什么性质”这样的问题,如果直接提问,学生会感到一头雾水. 我们将之拆解开来,以多个小问题的梯度性承接,来展示问题的层次,获得环环相扣的教学成效,如给出如下问题.

问题1:今天所学习的指数函数,是一种新的函数类型,结合以前学习过的其他函数,请你判断一下指数函数可能的特征是什么?问题2:对于指数函数y=2x,如何快速画出其图像?问题3:观察指数函数图像,能得出哪些性质?

实际教学过程中,对于问题1,教师预期的答案是学生能够发现变量即x出现在指数位置,而课堂上学生是可以从变量关系的角度进行判断的;对于问题2,预期的答案是学生可以通过描点法作出图像的大致形状,学生在课堂上的表现符合预期;对于问题3,这个问题的目的在于打开学生探究指数函数性质的大门,学生的思维展开过程中确实顺利地建立了指数函数图像的表象,并在探究中逐步得到了指数函数的性质.

实践表明,借助于这样具有梯度性的问题,学生能够在渐进的过程中打开思维之门,而每一次的渐进,学生都有可能从中激发创新意识,发展创造力,而创造力显然属于核心素养中的关键能力.

总之,课堂教学中的“问题”并非随意提出的,教师要把握学情,突出学习目标导向,只有这样才能发挥问题促进核心素养落地的功效.

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