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学科核心素养下的高中数学单元教学活动的开展

2021-12-27杜彬

教育·综合视线 2021年8期
关键词:向量教学活动核心

杜彬

新时期,伴随教学改革的不断深入,社会各界对于高中数学教学的关注程度不断提升,由此对教师开展高中数学教学提出了更高的标准与要求。在教学过程中,教师不仅要传授学生系统的数学知识,而且要高度重视对学生核心素养的培养,更好地推动学生个体发展。通过对高中数学教材进行深入研究可知,数学知识点主要采用单元形式进行呈现,各个单元知识之间又存在一定的联系。换而言之,在数学教学时,教师要高质量完成各单元教学设计,以此为学生更好地开展下一单元的学习提供支持,进而提升该学科整体教学质量。可以看出,要想不断强化培养学生数学核心素养的力度,提升培养效果,必须做好各个单元的教学设计,组织好各个单元的教学活动,以此激发学生的学习兴趣,实现自主学习目标。此外,教师应结合数学学科核心素养具体内容,以此为导向,不断优化各单元教学活动的开展策略,切实增强学科教学实效。

一、现阶段开展数学单元教学活动存在的问题

在高中数学教学中,数学单元教学活动是非常重要的教学内容,也是培养学生数学核心素养的关键所在。但是,就实际教学情况来看,存在相当比例的数学单元教学活动开展情况不佳。主要问题如下:

(一)数学单元教学活动受重视程度不够

教师在开展数学教学时,并未充分认识到开展数学单元教学活动的重要性,通常认为只需要开展好每节课的教学设计即能够完成教学任务,并未开展较多的单元教学设计。同时,高中数学教师面临教学负担较大,因而用于研究数学单元教学活动的时间有限,无法设计出高质量的单元教学活动方案等。

(二)学校监管数学单元教学活动力度不够

学校通常更加关注教师完成新课标规定的教学任务的情况,因而对于教师开展数学单元教学活动的体系、时间安排等方面存在一定的监管缺失。而且部分学校在课程管理方面缺乏战略思维和眼光,未能开发校本课程等,难以确保数学单元教学活动的开展质量,不利于学生核心素养的养成。

(三)单元教学活动目标分解缺乏合理性

对于高中生而言,学习数学知识面临较大压力,同时受其他课业学习影响,用于数学知识学习的时间较为有限。因此,教师必须合理分解单元教学活动目标,通过高效的目标分解实现单元教学设计,促使学生学习数学知识的针对性与有效性不断增强。然而,部分教师未能做到细化分解单元教学活动目标,一定程度上影响了教学活动的高效开展。

二、基于核心素养开展数学单元教学活动的策略

(一)强化数学背景知识学习,培养学生数学抽象素养

数学抽象核心素养是学生在摆脱事物物理属性后,获得研究对象思维的过程,主要是通过数量关系、图形关系等,对数学概念及概念间关系进行抽象,以此从事物具体背景当中对一般规律与结构进行抽象,同时使用数学符号或术语等将其表达出来。通过对学生数学抽象核心素养的培养,促使学生对数学概念、命题和方法体系等进行更好的理解,以此掌握数学事物的本质,培养学生形成良好的思考问题的习惯,促使其在学习其他学科知识时也能运用数学抽象思维方式。教师在开展数学单元教学活动时,通过引导学生对单元知识的背景进行学习研究,进一步明确学习目标,促使学生在学习单元知识时获得目标感与方向感,对于后续教学活动的组织以及帮助学生解决数学问题等,均具有非常积极的作用。

比如,在开展解析几何单元知识教学时,教师可以引导学生对产生解析几何的背景进行了解,即“形”更加形象直观,然而也存在无法精确计算的情况。对于“数”来说,计算相对精确,然而也存在抽象和不直观等问题。开展解析几何学习的目标则是建立涵盖“数”和“形”两类优势的数学知识体系。在开展该单元知识教学时,坐标法是解决解析几何问题的基本思路和方法,主要是通过建立坐标和点以及曲线和方程间的联系,将几何问题向代数问题转化。在学习解析几何知识时,不管是斜率、曲线,还是方程等建立概念,亦或是圆锥曲线方程等,均是通过方程解决问题,所运用的方法主要是坐标法思想。如在对平面向量进行教学时,其产生于生活当中,即有速度和位移等包含大小与方向的量,而且很多表面上只有大小,然而在换个角度之后,又会发现其大小、方向等问题。比如,在将三角形两边与夹角固定后,可以发现第三条线段的方向与长度已经固定,此时才能构成三角形。而开展向量研究的主要目标,不仅要对量的大小进行运算,而且也需要运算方向的量。在开展向量问题研究时,必须要紧紧把握向量的数和形等特点,以此更好地对学生的数学抽象素养进行培养。基于数的视角可知,需培养学生掌握向量的模以及单位向量与零向量等概念,对各类运算的运算律与运算法则等进行探讨;基于形的视角可知,应对向量间位置关系进行学习研究,如平行向量、共線向量等,促使学生掌握更为系统的平面向量知识点,进而在学习该部分知识过程当中实现数学核心素养的有效提升。

(二)构建单元知识学习研究框架,培养学生逻辑推理素养

在高中数学核心素养中,逻辑推理素养主要是要求学生根据特定事实与命题等,结合逻辑规则得出命题的思维过程。学生在形成逻辑推理核心素养的过程当中,可以发现存在问题,并提出相应的命题,同时能够掌握基本的推理形式,可以进行表述论证,对于数学知识间的联系能够基本掌握,并自主对知识框架进行搭建,以此形成具有逻辑性与条理性的数学思维品质。在高中数学单元知识教学当中,存在着非常多的三步曲,主要是运用水平数学化将现实问题转化成数学问题,运用垂直数学化对数学内部问题进行研究解决,依据数学概念与原理等着力解决这一问题。可以认为,数学知识产生于日常生活,同时又高于现实,但是最终又是为现实服务的。如坐标法等数学思想方法均符合这一规律。对于学生而言,在构建学习研究框架的过程当中,能够对知识发展的逻辑主线与各单元逻辑结构进行更为丰富的了解与认知,对于培养学生数学逻辑推理等核心素养具有非常积极的效果。

比如,再以平面向量单元知识教学为例,在实际教学时,教师对学生逻辑素养进行培养,通常是设置逻辑主线,稳步推进单元教学活动开展。首先,针对速度和位移等物理量进行数学抽象,帮助学生建立向量的概念,制定辅助性概念,如零向量、单位向量等。其次,针对向量概念进行延伸,并对向量的几何、符号以及坐标表示等进行研究。在此之后,引导学生对向量间的关系进行研究,如向量模的大小与向量间具有的平行、共线等位置关系。然后,指导学生依据一定的理论基础,建立对向量运算法则的认知,深入研究运算律。最后,由学生根据所掌握的向量知识,对物理与几何知识中的有关问题进行解决。换而言之,在开展数学单元学习和研究活动时,应对主要思路和框架进行明确建立,以此才能更好地体现出数学学习具有的逻辑性,进而从不同视角对数学问题的解决思路与策略进行探究。通过明晰解决数学单元知识的框架思路等,有效培养学生的思维载体与平台,以此更好地发掘解决数学问题的思路和方法。所以,在开展数学单元教学时,应全身心参与其中,并充分讨论。教师要指导学生主动分析解决数学单元知识中存在的问题,提升学生学习自主性,进而更加高效地培养学生的数学逻辑素养。

(三)明确学习目标,培养学生数学建模思想

数学建模素养主要是从现实问题当中进行抽象,运用数学语言将实际问题表达出来并进行解决。培养学生数学建模素养,主要是要求学生能够基于数学视角发现问题,运用数学思维对数学问题进行分析,然后运用数学语言将问题表达出来,构建出相应的数学模型,最终得出数学结论,并就模型构建情况反复验证和修订,促使得到的模型能够用于实际问题解决。在开展数学单元教学活动时,各个单元都存在核心的数学问题,该问题相对而言较为广阔,可以体现在真实的情境当中。教师在指导学生发现和提出该问题后,可以将其作为开展单元教学活动以及教学研究的主题,然后进一步分解转化成其他问题。通过针对问题构建数学模型进行解决,可以更好地达到培养学生数学建模思想的目的,实现数学建模思想在解决复杂问题时的全覆盖,对于学生数学综合素养提升非常有利。

比如,在对数列单元知识进行教学时,教师可以以数列作为单元的主线开展教学设计,构建解决不同类型数列问题的模型,培养学生数学建模思想。在此过程当中,教师应对单元教学目标进行明确和制定,要求学生能够正确理解等差与等比数列的概念,掌握通项公式和求和公式的推导过程,并在解决问题时进行有效应用。在教学时,教师要带领学生探索数列公式和前n项和的求和公式,不仅要对学生理解数学函数关系的能力进行培养,而且要着力对学生在解决数列问题过程当中的建模思想进行培养,使之能够利用等差等比数列公式的特点等,对新的数列模型进行构建,以此高效地解决数学问题。在开展数列单元的情感和价值教学目标方面,要求学生通过学习等差和等比数列等,实现认知能力素养的提升,将该单元知识同二次函数和幂函数等之间具有的关系进行发掘和体会,在此过程当中能够有效锻炼学生的观察、类比和归纳等方面的能力,促使学生数学综合素养得以进一步增强。

总体来看,伴随新课改的持续推进,高中教育教学改革进一步深化,高中数学等传统重点学科教学的受重视程度不断提高,吸引了社會各界的广泛关注。教师通过合理地制定教学策略,不断优化数学单元教学设计,有助于学科教学质量的不断提升,同时更好地达到培养学生学科核心素养的目的。针对高中数学单元教学活动开展过程中出现的问题,教师应制定科学有效的措施,着力促进数学单元教学活动开展效率与质量的不断提升,切实达到提升学生数学学科学习成效和增强学生学科核心素养的目的。

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