利用信息技術(shù)提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的研究

山東省壽光市第一中學(xué)(262700) 董江春

當(dāng)前,“核心素養(yǎng)”在教學(xué)中引起了廣泛關(guān)注。自從教育理念由“雙基”轉(zhuǎn)化成三維目標(biāo),再到“核心素養(yǎng)”,反映出教育對(duì)于培養(yǎng)人的綜合素質(zhì)能力日益重要。學(xué)生在學(xué)校掌握的知識(shí),將來(lái)可能會(huì)隨著時(shí)間的推移而遺忘;然而,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中內(nèi)化的思想方法、邏輯思路等核心素養(yǎng),卻時(shí)刻印在學(xué)生的頭腦中,讓學(xué)生在將來(lái)的學(xué)習(xí)生活中潛移默化地使用。為了提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),教師在教學(xué)中除了應(yīng)該傳道授業(yè)解惑之外,還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生掌握一定的數(shù)學(xué)思想,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程中逐步養(yǎng)成適合其終身發(fā)展的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),而信息技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用正好能夠滿足這樣的需要。在這樣的大背景下,利用信息技術(shù)提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的研究意義重大。

1 數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

1.1 核心素養(yǎng)

所謂“素養(yǎng)”,就是應(yīng)對(duì)各種各樣的復(fù)雜問(wèn)題的技能,是對(duì)于“能力”的延伸和拓展,能夠反映出一個(gè)人在解決問(wèn)題時(shí)所需要的綜合素質(zhì)。所謂核心素養(yǎng),就是各種素養(yǎng)中為了適應(yīng)時(shí)代發(fā)展以及社會(huì)需求中最為重要的素養(yǎng)。

1.2 數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)

所謂數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),即核心素養(yǎng)在數(shù)學(xué)課程或數(shù)學(xué)領(lǐng)域的體現(xiàn),具體包括數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)分析、數(shù)學(xué)創(chuàng)新等素養(yǎng),學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程中潛移默化地內(nèi)化在自己的頭腦之中,使學(xué)生受益終身。

2 利用信息技術(shù)提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的出發(fā)點(diǎn)

2.1 當(dāng)前課堂教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用陷入誤區(qū)

隨著國(guó)家出臺(tái)了一系列關(guān)于信息技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用的政策,課堂教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用正在不斷推廣和普及。目前,眾多學(xué)校都建設(shè)了多媒體教室,越來(lái)越多的教師開(kāi)始通過(guò)PPT課件、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等嶄新的信息技術(shù)手段開(kāi)展教學(xué),各層次的信息化教學(xué)比賽也促進(jìn)了課堂教學(xué)中信息技術(shù)應(yīng)用水平的提高。

然而,當(dāng)前課堂教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用陷入了誤區(qū):部分教師將整堂課變?yōu)镻PT課件演示的課堂,缺乏必要的板書(shū);一些信息化教學(xué)競(jìng)賽本末倒置,將競(jìng)賽得獎(jiǎng)等級(jí)作為評(píng)定教師教學(xué)水平的重要因素。事實(shí)上,課堂教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該做到以下兩點(diǎn):①重視學(xué)生信息素養(yǎng)的提升,使學(xué)生具備適應(yīng)信息時(shí)代的核心素養(yǎng);②信息技術(shù)在課堂教學(xué)中合理使用,有效開(kāi)發(fā)信息化教學(xué)資源。當(dāng)前課堂教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用,大多是用多媒體代替黑板和粉筆,僅僅實(shí)現(xiàn)了教學(xué)手段的信息化,沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與信息技術(shù)的深度融合。

即便是上面所謂的課堂教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用,許多數(shù)學(xué)教師除了參加信息化教學(xué)競(jìng)賽之外也很少有人使用,仍然沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)方式。究其原因,是由于數(shù)學(xué)課程本身的特點(diǎn)決定的,數(shù)學(xué)課程內(nèi)容涵蓋大量的數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)圖形圖像、數(shù)學(xué)運(yùn)算等。開(kāi)發(fā)數(shù)學(xué)課件會(huì)付出寶貴的精力,教師在課堂教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的積極性不高,教學(xué)效果也未必好,這就導(dǎo)致在數(shù)學(xué)課堂中應(yīng)用信息技術(shù)純粹是白費(fèi)功夫。

2.2 利用信息技術(shù)提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)應(yīng)掌握技巧

數(shù)學(xué)教學(xué)要不要利用信息技術(shù)?提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是否需要應(yīng)用信息技術(shù)?如果僅僅通過(guò)多媒體課件演示進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué),那么,信息技術(shù)的應(yīng)用就存在極大的局限性。事實(shí)上,數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的信息化應(yīng)該體現(xiàn)在兩個(gè)方面:①通過(guò)利用信息技術(shù)引導(dǎo)教師進(jìn)行信息化教學(xué)改革,構(gòu)建動(dòng)態(tài)化、生活化的數(shù)學(xué)情境,拉近數(shù)學(xué)課堂教學(xué)和生活實(shí)際之間的距離,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情;②引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)利用幾何畫(huà)板、超級(jí)畫(huà)板、數(shù)學(xué)解題軟件、數(shù)學(xué)工具來(lái)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,讓學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)繪圖、數(shù)學(xué)建模,提高學(xué)生的信息素養(yǎng)。

3 利用信息技術(shù)提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的具體方法

3.1 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育理念,教師主動(dòng)應(yīng)用信息技術(shù)

教師的教育理念和教育行為對(duì)學(xué)生能夠產(chǎn)生直接的影響,對(duì)學(xué)生的發(fā)展能夠起到至關(guān)重要的作用。教師對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯思維能力、數(shù)學(xué)應(yīng)用能力等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的看法,直接關(guān)系到學(xué)生相應(yīng)的學(xué)習(xí)態(tài)度。部分?jǐn)?shù)學(xué)教師照本宣科,不能夠主動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),沒(méi)有意識(shí)到培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要性。為了解決這一問(wèn)題,必須改變教師的傳統(tǒng)觀念,數(shù)學(xué)教師一定要主動(dòng)應(yīng)用信息技術(shù)提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。另外,教師自身也應(yīng)該具備較強(qiáng)的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和建模能力等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),只有這樣,才能引導(dǎo)學(xué)生不斷提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

案例:根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)估算2030年世界人口總數(shù)。

分析:這一案例主要考察學(xué)生搜集、分析和處理數(shù)據(jù)的能力。第一,在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)中查詢每一年的世界人口總數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)信息;第二,借助于計(jì)算機(jī)中的相關(guān)軟件畫(huà)出世界人口總數(shù)逐年變化的圖表,以此來(lái)找出世界人口逐年變化的數(shù)學(xué)特征,進(jìn)一步描述出世界人口總數(shù)與年份之間的函數(shù)關(guān)系;第三,利用函數(shù)進(jìn)行計(jì)算,成功求解。

對(duì)于這種以計(jì)算機(jī)繪制圖表的方式進(jìn)行解決的問(wèn)題,單純手工畫(huà)圖容易出現(xiàn)失誤,導(dǎo)致很難獲得正確結(jié)果,借助于信息技術(shù),就能夠直觀、生動(dòng)、形象地展示問(wèn)題,最大限度地避免錯(cuò)誤,求得正確的答案。因此,在解決類似問(wèn)題的過(guò)程中,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)利用信息技術(shù)進(jìn)行解題。通過(guò)這種方式,一方面有利于提高學(xué)生搜集、分析、處理數(shù)據(jù)的能力,另一方面也有利于提高學(xué)生的信息素養(yǎng),讓學(xué)生具備更強(qiáng)的信息意識(shí)。

3.2 深度理解,準(zhǔn)確把握教學(xué)目標(biāo)

數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)更加重視以數(shù)學(xué)的視角來(lái)面對(duì)紛繁蕪雜的現(xiàn)實(shí)環(huán)境,利用數(shù)學(xué)公式、定理、公理、算法等對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題進(jìn)行分析。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,必須深度理解,準(zhǔn)確把握教學(xué)目標(biāo),教師除了傳授給學(xué)生相應(yīng)的知識(shí)和技能之外,還應(yīng)該在教學(xué)中向?qū)W生滲透解題過(guò)程中需要用到的數(shù)學(xué)思想方法。

案例:平均變化率的教學(xué)。

分析:教師需準(zhǔn)確把握:① “平均變化率”的提出是為了讓學(xué)生掌握 “導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用”,有利于學(xué)生深入理解 “導(dǎo)數(shù)”的相關(guān)概念;② “平均變化率”的主要教學(xué)內(nèi)容,教師應(yīng)該認(rèn)識(shí)到 “平均變化率”是用來(lái)體現(xiàn)變化速度的一種數(shù)學(xué)模型,借助于多媒體幻燈片的展示以及計(jì)算機(jī)圖形的繪制,引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)到 “數(shù)形結(jié)合” “以直代曲”“無(wú)限逼近”的思想,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)能力;③ “平均變化率”的課程標(biāo)準(zhǔn)要求,能夠在教學(xué)過(guò)程中結(jié)合實(shí)際生活背景來(lái)進(jìn)行課堂導(dǎo)入,設(shè)計(jì)相應(yīng)的函數(shù)模型,引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn) “平均變化率”的產(chǎn)生及變化,培養(yǎng)與提高學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象能力以及數(shù)學(xué)建模能力。

3.3 貼近生活,整合學(xué)科,創(chuàng)設(shè)情景

數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)存在著較強(qiáng)的抽象性,應(yīng)該在教學(xué)的過(guò)程中貼近生活,才能夠在生活中更加有效地提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。利用信息技術(shù)提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),要求教師將數(shù)學(xué)教學(xué)與學(xué)生生活密切聯(lián)系在一起,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)利用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決生活中的具體問(wèn)題,從而讓學(xué)生意識(shí)到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要意義,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。

案例:任意角的教學(xué)。

分析:“任意角”的教學(xué)是學(xué)習(xí)三角函數(shù)的基礎(chǔ),而三角函數(shù)與其他課程以及日常生活都存在著非常密切的聯(lián)系,如物理課程中的單擺運(yùn)動(dòng)、波的形成等。教師可以借助于信息技術(shù),通過(guò)多媒體幻燈片展示或者播放相關(guān)視頻的方式來(lái)向?qū)W生演示相關(guān)的數(shù)學(xué)現(xiàn)象,讓學(xué)生通過(guò)現(xiàn)實(shí)生活來(lái)學(xué)習(xí)“任意角”。生活中有許多循環(huán)往復(fù)的現(xiàn)象,包括車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)、電壓的變化等,這些都與學(xué)生學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)概念存在密切聯(lián)系,教師可以提前設(shè)計(jì)好相應(yīng)的微課或者微視頻,安排學(xué)生進(jìn)行觀看,以此來(lái)進(jìn)行“任意角”教學(xué)的新課導(dǎo)入。

4 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前,發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)是我國(guó)基礎(chǔ)教育的熱點(diǎn)話題,利用信息技術(shù)提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),為教師改善數(shù)學(xué)教學(xué)帶來(lái)了新思路。利用信息技術(shù)提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),可以使教師在知識(shí)認(rèn)知、教學(xué)目標(biāo)確定、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)等方面都有所改進(jìn),以緊跟時(shí)代的步伐,促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)的改革創(chuàng)新。