袁敏智(云南省昭通市第一中學(xué) 657000)
數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)學(xué)科的核心內(nèi)容,也是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的理論基礎(chǔ),學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解在一定程度上影響了其數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師不應(yīng)局限于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)試能力,還應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)為目標(biāo),發(fā)掘數(shù)學(xué)學(xué)科的育人價(jià)值,促進(jìn)學(xué)生的全面進(jìn)步。
發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)、提高學(xué)生發(fā)展?jié)撃?、促使學(xué)生達(dá)成必備品格是高中數(shù)學(xué)的教學(xué)宗旨。數(shù)學(xué)概念蘊(yùn)含著基本的數(shù)學(xué)思想和方法,具有深刻的育人價(jià)值。在數(shù)學(xué)概念的教學(xué)過(guò)程中,教師需要在向?qū)W生傳授數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上滲透數(shù)學(xué)的思想方法,使學(xué)生感受數(shù)學(xué)文化,建立數(shù)學(xué)觀念,提高核心素養(yǎng)。
對(duì)于很多學(xué)生而言,“函數(shù)”的概念的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容過(guò)于抽象,他們無(wú)法把函數(shù)式、函數(shù)圖像等知識(shí)點(diǎn)結(jié)合起來(lái),對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解尚不牢固,能力與素養(yǎng)也難以提升。因此,本文選取《函數(shù)的概念》這一章節(jié),對(duì)高中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)進(jìn)行研究。核心素養(yǎng)視角下《函數(shù)的概念》教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)分為三步:第一步,通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題情境的探究,引導(dǎo)學(xué)生用對(duì)應(yīng)思想和集合語(yǔ)言刻畫(huà)函數(shù),建立完整的函數(shù)概念。第二步,從函數(shù)的定義出發(fā),講解函數(shù)的定義域、值域、對(duì)應(yīng)法則,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)函數(shù)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。第三步,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光看待世界與問(wèn)題,發(fā)展數(shù)學(xué)抽象核心素養(yǎng)。
基于以上教學(xué)目標(biāo),高中數(shù)學(xué)教師在設(shè)計(jì)教學(xué)策略時(shí)可以采取以現(xiàn)實(shí)情境與問(wèn)題引入知識(shí)點(diǎn),逐漸揭示函數(shù)本質(zhì),再通過(guò)實(shí)際案例、課堂總結(jié)來(lái)加深認(rèn)識(shí)、鞏固知識(shí)的教學(xué)方法,具體如下:
函數(shù)是高中數(shù)學(xué)知識(shí)當(dāng)中的重要部分之一,教師要合理規(guī)劃并設(shè)計(jì)教學(xué),利用情境教學(xué)方式,有目的地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)。數(shù)學(xué)是從原始的現(xiàn)實(shí)開(kāi)始的。高中數(shù)學(xué)教師要想激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,可以從現(xiàn)實(shí)問(wèn)題出發(fā),結(jié)合學(xué)生的思維習(xí)慣構(gòu)建趣味化的教學(xué)場(chǎng)景。例如,我國(guó)于2020年7月23日向火星發(fā)射了天問(wèn)1號(hào)探測(cè)器,這一探測(cè)器的命名正是基于屈原的“天問(wèn)”。在教學(xué)中,教師可以利用多媒體向?qū)W生播放天問(wèn)1號(hào)發(fā)射時(shí)的視頻,呈現(xiàn)探測(cè)器發(fā)射后遠(yuǎn)離地球的場(chǎng)景,引入探測(cè)器飛行時(shí)間與地球距離的變化,由此生成函數(shù)。通過(guò)生動(dòng)有趣的情境導(dǎo)入,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大為提升,教師可以繼續(xù)從學(xué)生原有的知識(shí)體系出發(fā),要求學(xué)生回顧學(xué)過(guò)的函數(shù)定義,并用運(yùn)動(dòng)表格、圖像和解析式的形式列舉函數(shù)案例。為了幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)函數(shù)的本質(zhì),建立舊知識(shí)與新知識(shí)間的聯(lián)系,教師可要求學(xué)生結(jié)合學(xué)過(guò)的知識(shí)回答以下問(wèn)題:
(1)y=0是不是個(gè)函數(shù)?
很顯然,學(xué)生并不能憑借已有的知識(shí)回答以上問(wèn)題。對(duì)此,教師可以組織學(xué)生從身邊的事物著手理解函數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,提高學(xué)生的抽象素養(yǎng)與數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)。
數(shù)學(xué)文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng),教師可利用文化要素激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。任何數(shù)學(xué)核心概念都有著廣泛的聯(lián)系性、根基性和可發(fā)展性,而數(shù)學(xué)發(fā)展史則記載了這些概念的發(fā)現(xiàn)、人們認(rèn)識(shí)的變化。高中數(shù)學(xué)教師可以向?qū)W生教授數(shù)學(xué)發(fā)展史,這樣不但有利于揭示概念的本質(zhì),而且能給相對(duì)枯燥的數(shù)學(xué)課堂增添趣味性,增強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)對(duì)學(xué)生的吸引力。在實(shí)際教學(xué)中,很多高中數(shù)學(xué)教師并不重視向?qū)W生介紹數(shù)學(xué)概念的演變過(guò)程,只是簡(jiǎn)單地向?qū)W生介紹函數(shù)是“變量說(shuō)”,這并不能幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)“函數(shù)的概念”的本質(zhì)。
在教學(xué)實(shí)踐中,高中數(shù)學(xué)教師可以向?qū)W生介紹函數(shù)的發(fā)展史,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“函數(shù)的概念”的形成是不斷舍棄其非本質(zhì)屬性、深挖其本質(zhì)屬性的過(guò)程,是一個(gè)弱抽象過(guò)程,也是揭示“函數(shù)的本質(zhì)屬性是對(duì)應(yīng)關(guān)系”的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程恰恰反映了人類對(duì)真理的追求和探索。通過(guò)這樣的教學(xué),學(xué)生更能認(rèn)識(shí)到“函數(shù)的概念”的最本質(zhì)屬性——對(duì)應(yīng)關(guān)系,也對(duì)函數(shù)的發(fā)展史有了更深刻的了解,這無(wú)疑對(duì)課堂學(xué)習(xí)氛圍和知識(shí)掌握效果都有了顯著的改善。
運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題是學(xué)生核心素養(yǎng)的重要體現(xiàn)。高中數(shù)學(xué)教師可以在教學(xué)中引入一些生活中常見(jiàn)的數(shù)據(jù)和案例,如臭氧層面積隨年份的變化、不同年份我國(guó)恩格爾系數(shù)的變化等,通過(guò)觀察比較函數(shù)解析式、表格、圖像,認(rèn)識(shí)到函數(shù)的本質(zhì)是兩個(gè)集合中元素之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,教師將函數(shù)從案例中分離出來(lái),布置任務(wù),使學(xué)生分組討論這些案例存在哪些共同點(diǎn),幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到函數(shù)的“對(duì)應(yīng)說(shuō)”和“變量說(shuō)”,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到函數(shù)在本質(zhì)上是相同的,再引導(dǎo)學(xué)生借助在初中階段就接觸過(guò)的特殊符號(hào),如根號(hào)等類比得出對(duì)應(yīng)關(guān)系表示符號(hào)“f”,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“f”的作用,最終對(duì)“函數(shù)的概念”進(jìn)行討論,理解“函數(shù)的概念”中的關(guān)鍵詞,加深對(duì)“函數(shù)的概念”的理解,培養(yǎng)學(xué)生的抽象素養(yǎng)、邏輯素養(yǎng)。
陶行知先生曾說(shuō)過(guò):“活的人才教育不是灌輸知識(shí),而是將開(kāi)發(fā)文化寶庫(kù)的鑰匙,盡我們知道的交給學(xué)生?!笨梢?jiàn),引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)與解題方法,是教學(xué)的重要目標(biāo),對(duì)于如何讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)與解題方法,教師可以采取以下措施:
在學(xué)生較為熟練地掌握了“函數(shù)的概念”相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)以后,為進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生理解對(duì)應(yīng)關(guān)系的本質(zhì),教師可以設(shè)計(jì)一些變式題目要求學(xué)生獨(dú)立完成,在思考和解題的過(guò)程中體會(huì)“唯一確定”這一要素和“函數(shù)的概念”的三要素。
問(wèn)題1:請(qǐng)判斷以下對(duì)應(yīng)關(guān)系是不是函數(shù):
(1)x→y,其中,y2=x,x∈N;
問(wèn)題2:請(qǐng)判斷以下函數(shù)是不是同一函數(shù):
(2)s=t2,t∈(-∞,+∞);y=x2,x∈(-∞,+∞)。
問(wèn)題3:回答以下函數(shù)的定義域:
(2)f(x)=3x+1。
通過(guò)這樣的思考和練習(xí),學(xué)生對(duì)函數(shù)要素有了更深刻的認(rèn)識(shí),課堂教學(xué)也有了較好的效果。同時(shí),教師可以留給學(xué)生思考和交流的時(shí)間,讓學(xué)生分成小組各抒己見(jiàn),總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)收獲和知識(shí)點(diǎn)中的注意事項(xiàng),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言交流的能力。最后,教師布置學(xué)生自主尋找現(xiàn)實(shí)中蘊(yùn)含著函數(shù)關(guān)系的事物與案例,提升學(xué)生利用數(shù)學(xué)原理解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。
培養(yǎng)高中生核心素養(yǎng)是當(dāng)前教學(xué)重點(diǎn),教師要構(gòu)建系統(tǒng)完善的教學(xué)體系,引導(dǎo)學(xué)生正確理解函數(shù)概念?!逗瘮?shù)的概念》這一知識(shí)點(diǎn)具有很強(qiáng)的抽象性,與高中數(shù)學(xué)的多個(gè)章節(jié)、知識(shí)點(diǎn)都互有聯(lián)系,對(duì)于這類核心概念的教學(xué),高中數(shù)學(xué)教師一定要引導(dǎo)學(xué)生把握知識(shí)點(diǎn)的本質(zhì),在設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)時(shí)應(yīng)突出數(shù)學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。廖哲勛教授曾說(shuō):“課程目標(biāo)是一定學(xué)段的學(xué)校課程力圖達(dá)到的最終標(biāo)準(zhǔn)?!备咧袛?shù)學(xué)教師在制定教學(xué)目標(biāo)時(shí)應(yīng)充分關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),深入理解核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與價(jià)值,思考核心素養(yǎng)在數(shù)學(xué)中的孕育點(diǎn)、生長(zhǎng)點(diǎn)。
同時(shí),學(xué)習(xí)是對(duì)原有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的遷移。在教學(xué)中,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)側(cè)重于以學(xué)生已掌握的知識(shí)點(diǎn)作為出發(fā)點(diǎn),通過(guò)建立一系列的問(wèn)題串來(lái)解釋函數(shù)的本質(zhì),通過(guò)由簡(jiǎn)到難、由淺入深的教學(xué),逐漸靠近教學(xué)內(nèi)容。這樣既保持了教學(xué)的連貫性,又能引發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)上的沖突與遞進(jìn),對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)有極大的促進(jìn)作用。
合適的教學(xué)情境與數(shù)學(xué)問(wèn)題能引發(fā)學(xué)生的思考。高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,立足“函數(shù)的概念”與現(xiàn)實(shí)生活之間的聯(lián)系,構(gòu)建趣味、豐富的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生在情境中主動(dòng)探究。在這一過(guò)程中,學(xué)生經(jīng)歷了從具體到抽象的轉(zhuǎn)化,現(xiàn)實(shí)問(wèn)題被轉(zhuǎn)化為抽象的函數(shù)問(wèn)題,更貼合數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景,在豐富學(xué)生認(rèn)知、提升學(xué)生能力方面作用突出。
同時(shí),高中數(shù)學(xué)教師也應(yīng)充分考慮數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與要求,以數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,在教學(xué)中通過(guò)依托情境導(dǎo)入知識(shí)、依托案例開(kāi)展探究等途徑培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)學(xué)抽象、直觀想象等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),使學(xué)生在掌握知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上提升思維層次,為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
在教學(xué)中,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)重視評(píng)價(jià)的多元化,為學(xué)生設(shè)計(jì)有層次的評(píng)價(jià)方法,使不同層次的學(xué)生都能從教師的評(píng)價(jià)中得到鼓勵(lì)和啟示,增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力,鼓舞學(xué)生樂(lè)學(xué)、愛(ài)學(xué)、敢學(xué)數(shù)學(xué)的勇氣??傮w來(lái)說(shuō),通過(guò)這樣有層次、有引導(dǎo)、有思考的教學(xué),學(xué)生能較好地掌握《函數(shù)的概念》的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),有效地提高教學(xué)效果。同時(shí),通過(guò)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)與反饋,教師也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的問(wèn)題與不足,并通過(guò)補(bǔ)充、改進(jìn),促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的持續(xù)發(fā)展與提升。
《函數(shù)的概念》知識(shí)點(diǎn)包含了函數(shù)的定義、表示方法、性質(zhì)、圖像等方面的內(nèi)容,其貫穿了高中數(shù)學(xué)教學(xué)的全過(guò)程,是高中數(shù)學(xué)的主要概念之一。指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)等都是函數(shù)統(tǒng)領(lǐng)下的函數(shù)知識(shí)、函數(shù)模型,高中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中應(yīng)通過(guò)多元化的教學(xué)策略滲透函數(shù)思想,加深學(xué)生對(duì)“函數(shù)的概念”的理解,啟迪學(xué)生智慧,塑造學(xué)生品格,不斷提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)應(yīng)以知識(shí)概念為基礎(chǔ),正確引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)知識(shí),并結(jié)合班級(jí)學(xué)生實(shí)際,開(kāi)展趣味性數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng),幫助學(xué)生進(jìn)一步理解知識(shí),進(jìn)而提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)。