運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提升高中生核心素養(yǎng)的有效策略

顏立華

【摘? ?要】? 在高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過程當(dāng)中，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一種非常先進(jìn)的教學(xué)模式和方法，被教師進(jìn)行不斷地開發(fā)和改進(jìn)，從而應(yīng)用到高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升當(dāng)中去。通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生圖形結(jié)合的思想;通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，把教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)聯(lián);通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行知識(shí)運(yùn)用。本文對(duì)此進(jìn)行了分析研究。

【關(guān)鍵詞】? 運(yùn)用;數(shù)學(xué);實(shí)驗(yàn);提升;高中生;核心素養(yǎng)

被視作中國(guó)教育的關(guān)鍵階段，高中教育在茫茫學(xué)子的學(xué)業(yè)生涯中起到了承前啟后的至關(guān)重要的作用。因此，高中教育也在不斷地進(jìn)行改革，以適應(yīng)教育不斷地發(fā)展以及時(shí)代的進(jìn)步。當(dāng)前，核心素養(yǎng)被教育部門以及學(xué)校、學(xué)生、家長(zhǎng)一致視為教育的主要目的和方向，同時(shí)也受到國(guó)家及社會(huì)各類群體的廣泛關(guān)注。在高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過程當(dāng)中，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一種非常先進(jìn)的教學(xué)模式和方法，被教師進(jìn)行不斷的開發(fā)和改進(jìn)，從而應(yīng)用到高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升當(dāng)中去。學(xué)生不斷從過去單方面聽課學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的陳舊模式中解放出來，提升高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)變得更加靈活、主動(dòng)。本文中，筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，把數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)方面的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的總結(jié)和分享，希望可以幫助到高中數(shù)學(xué)教師的有關(guān)課堂教學(xué)。

一、通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思想

相比較于小學(xué)和初中的數(shù)學(xué)來說，高中數(shù)學(xué)知識(shí)無論是在知識(shí)的覆蓋面還是在知識(shí)的延伸程度，亦或是在知識(shí)的深度，都有了大幅度的提升。在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的過程中，教師要善于通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成數(shù)形結(jié)合的好習(xí)慣。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，高中數(shù)學(xué)這一科對(duì)于學(xué)生來說，是一門分水嶺的學(xué)科，很多學(xué)生的成績(jī)都是在數(shù)學(xué)拉開的。對(duì)于很多成績(jī)較落后的學(xué)生來說，他們學(xué)習(xí)效率較低，理解知識(shí)的速度和質(zhì)量要比其他人差很多，數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)漸漸變得非?？菰锓ξ叮芏鄬W(xué)生心里甚至?xí)?duì)數(shù)學(xué)教材，尤其是數(shù)學(xué)教材中的公式和例題產(chǎn)生厭煩心理。通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思想，可以讓更多的學(xué)生可以高效地理解教材中的數(shù)學(xué)語言，學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣也會(huì)大幅度提升。

《空間直角坐標(biāo)系》是高中數(shù)學(xué)教材中的一節(jié)重要課時(shí)，在該節(jié)課時(shí)教學(xué)中，我非常注重通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思想，進(jìn)而幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)效率。比如，我在課上提問道：“大家知道如何準(zhǔn)確地描述一個(gè)位置嗎？”學(xué)生有的能大聲地回答道“可以”，但是有的學(xué)生底氣不足，無法直面回答。此時(shí)，我講道：“其實(shí)準(zhǔn)確地描述一個(gè)位置很簡(jiǎn)單！大家可以在腦海中幻化出一個(gè)網(wǎng)格狀的空間圖形，再選擇一個(gè)基點(diǎn)。此時(shí)，描述一個(gè)事物的準(zhǔn)確位置就是把它的橫坐標(biāo)以及縱坐標(biāo)描述出來?！睂W(xué)生聽完我的描述，對(duì)于學(xué)習(xí)空間直角坐標(biāo)系充滿興趣，接下來我就帶領(lǐng)學(xué)生通過“幾何畫板”的一些特殊工具來開展度量、繪制實(shí)驗(yàn)，在逐步描述事物位置的實(shí)驗(yàn)過程中，進(jìn)一步強(qiáng)化應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想，學(xué)習(xí)效率非常的高。

二、通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，把教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)聯(lián)

很多情況下，純理論的學(xué)習(xí)往往無法有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增加學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)語言的難度。教師要善于通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法，把現(xiàn)實(shí)生活中的案例列舉出來，同時(shí)做到與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，從而讓數(shù)學(xué)課堂變得更加高效。學(xué)生往往一聽到指數(shù)函數(shù)或者是對(duì)數(shù)函數(shù)就頭疼，這是為什么呢？總的來講，主要是學(xué)生在學(xué)習(xí)函數(shù)的過程中，無法做到真實(shí)有效地掌握函數(shù)的真正含義，導(dǎo)致在遇到函數(shù)問題的時(shí)候，無從下手。其實(shí)函數(shù)這門學(xué)問是與現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān)的一門學(xué)問之一，通過與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合，可以把函數(shù)知識(shí)變換為一門生活中的學(xué)問，提高學(xué)生的理解與記憶能力。

在揭示“指數(shù)函數(shù)”的概念教學(xué)中，其實(shí)就可以通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法去進(jìn)行授課，從而讓教師授課或者學(xué)生學(xué)習(xí)變得更加高效。比如，我在課上一邊組織學(xué)生分組進(jìn)行“折紙”實(shí)驗(yàn)，學(xué)生兩兩對(duì)折一張長(zhǎng)方形的紙，再對(duì)折，再對(duì)折……根據(jù)表格中的記錄，完成實(shí)驗(yàn)，并建立數(shù)學(xué)模型。一邊提問道：“大家都知道病毒傳播速度是很快的，尤其是在感染者的數(shù)量方面，那么大家知道原因嗎？”學(xué)生們不能聯(lián)系教材進(jìn)行正面的回答。此時(shí)我補(bǔ)充道：“其實(shí)很簡(jiǎn)單，就像咱們教材中的函數(shù)一樣。病毒通過一個(gè)人可以傳遞到另一個(gè)人，此時(shí)感染源就有兩個(gè)，而再次傳染的話，感染源就會(huì)變成四個(gè)，再再次感染的話，感染源會(huì)變成八個(gè)。以此類推，像不像咱們學(xué)習(xí)的函數(shù)一樣？”從學(xué)生豁然開朗的表情中，我了解到學(xué)生已經(jīng)可以把數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)聯(lián)。

三、通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行知識(shí)運(yùn)用

提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，很大程度上可以改變應(yīng)試教育給教育界帶來的創(chuàng)傷。教師要善于在數(shù)學(xué)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)運(yùn)用。數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)與其他科目有著很大的區(qū)別，學(xué)習(xí)中不但要理解教材中的數(shù)學(xué)語言，更是需要不斷的進(jìn)行知識(shí)運(yùn)用，才能牢固的掌握相關(guān)知識(shí)。因此，教師一定要引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的基礎(chǔ)上，努力的進(jìn)行知識(shí)運(yùn)用。

“概率”的學(xué)習(xí)是數(shù)學(xué)的一個(gè)重要部分之一，雖然相較于函數(shù)和幾何稍微簡(jiǎn)單，但是仍然是數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)之一。概率教學(xué)的核心問題是讓學(xué)生了解隨機(jī)現(xiàn)象與概率的意義。我們可以組織學(xué)生進(jìn)行“擲骰子”的實(shí)驗(yàn)，記錄下每次出現(xiàn)的數(shù)字或者顏色，最后進(jìn)行分析。通過大量的重復(fù)實(shí)驗(yàn)，可以用頻率來估計(jì)概率。在跟學(xué)生分享概率問題中，我非常注重把數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與知識(shí)運(yùn)用相結(jié)合，進(jìn)行經(jīng)典案例分享。比如，我講道：“大家知道嗎？很多賭博在一定程度上可以理解為概率事件。比方說，電影《21點(diǎn)》，主角就是通過自己超高的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，進(jìn)行結(jié)果概率分析，從而贏得很多的金錢。大家想不想知道這個(gè)過程的原理是什么？”學(xué)生學(xué)習(xí)興趣很高，積極動(dòng)手嘗試實(shí)驗(yàn)，頻繁的把生活中遇到的問題進(jìn)行概率分析，學(xué)習(xí)成果非常明顯。

總之，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為提高教師教學(xué)效率的重要方法之一，應(yīng)該得到教師的重視。通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法，可以把數(shù)學(xué)教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)聯(lián)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)語言的興趣，提高學(xué)生的邏輯思維以及圖形運(yùn)用等核心素養(yǎng)，高效的把數(shù)學(xué)語言運(yùn)用到解決現(xiàn)實(shí)問題當(dāng)中去，從而不斷提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]丁浩勇.借助數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn) 揭示函數(shù)性質(zhì)——以探究“一次函數(shù)的圖象和性質(zhì)”為例[J].中國(guó)數(shù)學(xué)教育，2017（11）.

[2]高峰.指導(dǎo)閱圖方法 突出函數(shù)思想——與行程相關(guān)的一次函數(shù)圖像信息題教學(xué)分析[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考，2016（14）.

【備注：本文系江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2016年度立項(xiàng)課題《高中數(shù)學(xué)運(yùn)用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提升核心素養(yǎng)的實(shí)踐與案例研究》（課題批準(zhǔn)號(hào)：D/2016/02/320）的研究成果之一?！?/p>