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高中数学核心素养之抽象思维的培养

2021-12-02广东省惠州市博罗县博师高级中学王晓刚

数学大世界 2021年15期
关键词:数学模型数学知识概念

广东省惠州市博罗县博师高级中学 王晓刚

高中数学核心素养有六个模块,抽象思维是其中的一个重要内容,其关乎学生当前的学习与未来的发展。从本质上分析,数学与抽象思维是相互促进的。数学的本质是数学思维,数学的学习也离不开思维的发展,而思维能力的发展有助于学生对数学知识的理解,同时也有利于提高学生的数学认知水平。因此,高中数学教师需要对抽象思维建立清晰的认知,并从教学内容、教学方法、学生现有认知水平等不同的角度出发优化教学过程,以此使学生的抽象思维得到不断发展。

一、借助数学模型,启发抽象思维

在培养学生抽象思维的过程中,借助数学模型是使学生经历抽象活动的主要途径。换句话说,培养学生的抽象思维需要学生建立对应的数学模型。而数学模型与生活有着密切的关系,因此,在实际教学中,教师应将生活问题渗透到课堂中,这样能够使学生将生活问题转化为数学问题,并通过建模的过程更加直观地理解数学概念,进而使抽象思维能力得到不断提升。

例如,在“等差数列”的教学中,为了使学生从具体实例中抽象出等差数列的定义,笔者首先以“全国统一成年女鞋尺码”作为教学导入,通过引导学生观察尺码的变化规律,使他们对等差数列产生感性认识。在此基础上,笔者慢慢引导学生通过数列的规律建立数学模型,进而抽象出等差数列的概念。在这一过程中,笔者给学生一定的自主探究空间,让他们尝试建立对应的模型,其中,模型的准备、假设、建立、求解、应用,都是学生借助已有的知识与生活经验构建起来的,以此使他们更加深刻地理解等差数列的内涵。此外,从数学元素中抽象、总结出生活问题所对应的数学原理,使学生的数学抽象思维能力得以提升。

二、加强教学引导,增加思维体验

学生在掌握抽象的数学概念时具有一定的规律,并且构建数学知识架构是一个循序渐进的过程。掌握这些规律需要教师在课堂中有效引导,这样既能够使学生进一步加深对数学概念的理解,还能够使他们的思维体验得以强化,思维认知得以提高,从而有助于学生抽象思维能力的不断提升。

例如,在“集合”的教学中,由于集合这一抽象的数学概念对于学生而言难度较大,为了使学生深入理解,笔者首先展示集合符号的具体情境,展示三幅图,启发引导学生找到三幅图的共同特征,这样便吸引了学生的注意力,初步唤醒了他们的集合思维。随后,笔者展示一些集合的例子,如:1到20以内所有的质数;所有的正方形;方程的所有实数根,同时引导学生分组讨论“这三个实例的共同特征是什么”,进而使学生共同归纳、总结出集合的含义。在这一引导过程中,笔者不仅给学生更多发挥能动性的空间,丰富其思维体验,还进一步引导学生抽象出了集合的概念,进而使他们的抽象思维能力得到发展。

三、注重专题教学,构建知识体系

高中数学学科具有一定的系统性,不同的知识之间也存在着密切的联系,其中,有些知识的关联是横向的,有些却是纵向的。对此,教师应重视专题教学活动的开展,这样既能够使学生从整体的角度分析抽象的概念,同时也能够帮助学生建立更加健全的数学知识体系。

例如,在“函数”专题的教学中,为了加深学生对各个函数概念的理解,并灵活地选择数学函数建立模型,笔者便建立了微专题,并以应用题为导向,不断引导学生抓取问题的关键信息,发现数学问题的本质特征,从而帮助学生找到数量关系,以此建立问题所对应的数学模型。这样一来,既能够使学生从整体的角度分析不同函数之间的联系与区别,还能够打破传统的单一练习方式,不断使学生将抽象问题具体化,以此提高他们的数学抽象能力。

综上所述,培养学生的抽象思维不是一蹴而就的,而是一个长期、系统的过程。对此,作为一名高中数学教师,应将核心素养渗透到课堂教学中,并不断尝试运用创新的教学模式来推动与引导,使学生慢慢完善数学认知结构,进而为抽象思维的发展奠定良好基础。

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