摘 要:新課程背景下,高中數(shù)學教學需要側重發(fā)展學生的數(shù)學核心素養(yǎng),抽象能力是數(shù)學核心素養(yǎng)的重要組成部分,對促進學生數(shù)學邏輯思維、問題分析與解決能力的發(fā)展有著十分重要的意義。文章基于抽象能力的基本內涵,對在高中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生抽象能力的重要性進行了闡述,并圍繞當前學生抽象能力培養(yǎng)存在的問題,從重視數(shù)學概念和公式教學、科學創(chuàng)設教學情境、構建數(shù)學知識模型、加強訓練總結等方面入手進行教學策略的分析,以供參考。
關鍵詞:高中數(shù)學;數(shù)學教學;抽象能力
作者簡介:藺吉平(1998—),女,吉林師范大學。
在高中數(shù)學教學中,培養(yǎng)學生的抽象能力有助于學生有效理解教學知識和掌握數(shù)學學習方法。但是從實際教學情況來看,當前部分高中數(shù)學教師對學生抽象能力的培養(yǎng)還不夠重視,特別是在激發(fā)學生對數(shù)學問題的探究興趣、引導學生深入分析與解決數(shù)學問題方面,部分教師未充分發(fā)揮引導作用,導致學生獲得實踐體驗的機會比較少,制約了學生數(shù)學抽象能力的培養(yǎng)效果,這不利于高中數(shù)學教學效率與質量的提升。對此,高中數(shù)學教師需要深入分析這些問題,采用科學合理的措施來解決問題,使學生通過高中數(shù)學學習獲得抽象能力的發(fā)展[1]。鑒于此,本文對高中數(shù)學教學中學生抽象能力的培養(yǎng)途徑進行探究與分析。
一、抽象能力的基本內涵
抽象能力就是在思維活動中通過對事物進行整體性分析,將事物本質內容提取出來形成概念和范疇的過程。數(shù)學抽象能力以分析、比較、綜合等為基礎,學生在參與這些活動的過程中,可以獲得更多形象了解數(shù)學知識和科學分析數(shù)學問題的機會。
二、在高中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生抽象能力的作用
(一)深化學生對數(shù)學知識的理解
高中數(shù)學知識邏輯性和抽象性較強,學生學習起來有一定難度。在向學生教授這些數(shù)學知識時,教師若注重培養(yǎng)學生的抽象能力,就能更好地引導學生對知識形成過程進行分析和推導,從而鍛煉學生的數(shù)學邏輯思維能力,幫助學生更加深入透徹地理解所學的數(shù)學知識。
(二)助力學生有效掌握數(shù)學學習方法
高中數(shù)學學習對學生綜合能力的要求比較高,在教學中,教師通過培養(yǎng)學生的抽象能力,可以指導學生運用比較、分析等方法研究和討論課堂問題,促使他們在分析與解決問題的過程中,探索出適合自己的數(shù)學學習方法,使學生獲得更好的成長與發(fā)展[2]。
(三)提高高中數(shù)學教學的質量
現(xiàn)代教育事業(yè)的不斷發(fā)展,對高中數(shù)學教學提出了新的要求,教師除了教授學生知識,還要注重發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)。在教學中培養(yǎng)學生的數(shù)學抽象能力,有助于學生自覺主動地參與到數(shù)學知識學習和探究活動中,建立完善的知識結構,幫助學生有效利用學過的知識、方法解決實際問題,從而提高高中數(shù)學教學的質量。
三、當前高中數(shù)學教學中學生抽象能力的培養(yǎng)存在的問題
(一)忽略概念和公式教學
高中數(shù)學教材中存在許多概念和公式,這些是學生深入學習數(shù)學知識的基礎,同時,教學概念和公式之間存在緊密聯(lián)系,教師只有引導學生深入探究與分析兩者之間的內在聯(lián)系,學生才能以更清晰的思路去解決數(shù)學問題。但是,在實際教學中,部分高中數(shù)學教師對數(shù)學概念和公式教學的重視程度不夠,而是將更多時間和精力放在了高中數(shù)學重難點知識的教授以及問題分析講評上,這不利于學生筑牢基礎,也不利于學生抽象能力的發(fā)展。
(二)教學活動設計有待優(yōu)化
若要使學生積極踴躍地參與高中數(shù)學學習活動,并在這過程中實現(xiàn)數(shù)學抽象能力的發(fā)展,高中數(shù)學教師就需要圍繞教學內容科學組織與合理設計相應的活動。然而,在實際的高中數(shù)學教學中,部分教師的教學活動設計還有待優(yōu)化。尤其是在引導學生主動參與數(shù)學學習活動,使其通過猜想、對比、實踐等發(fā)展抽象能力方面,部分教師還存在不了解學生學習狀況、較少創(chuàng)設問題探究情境等問題,對此,高中數(shù)學教師需要結合實際進行教學優(yōu)化與完善[3]。
(三)采用的教學方法較單一
在高中數(shù)學教學中,培養(yǎng)與發(fā)展學生的抽象能力,可以采用的方法有很多,比如從概念入手、從比較角度出發(fā)等,并融入現(xiàn)代化教學手段,使學生更好地理解與掌握所學內容,發(fā)展抽象能力。但是,在實際教學中,部分教師采用的教學方法比較單一,難以激發(fā)學生深入探究與分析的興趣,最終導致學生的數(shù)學抽象能力和整體教學質量無法得到提高。
(四)忽略教學總結與評價工作
學生數(shù)學抽象能力的發(fā)展需要經(jīng)過長時間的培養(yǎng)與訓練,在這個過程中,教師還要落實好總結與評價工作,這樣才能了解自己在教學中存在的不足之處,并在后續(xù)教學中采用有效的方法進行修正,促使學生數(shù)學抽象能力得到有效培養(yǎng)。但是,在實際教學中,部分教師在學生數(shù)學抽象能力培養(yǎng)方面的總結與評價工作還落實得不夠到位,尤其是在分析學生錯誤原因、增強實踐訓練效果方面,部分教師未能進行及時總結與評價。
四、在高中數(shù)學教學培養(yǎng)學生抽象能力的有效路徑
(一)重視概念和公式教學
概念和公式是高中數(shù)學教學中的基礎性內容,學生只有掌握了這些基礎性內容后才能夠利用這些內容來分析、解決相關的數(shù)學問題,并促進自身抽象能力的發(fā)展。在教學中,教師要對教材中的概念和公式等基礎知識進行梳理,并圍繞這些知識進行細致講述與分析,還要引入實際案例,讓學生進行知識推導分析,幫助學生更好地把握這些概念和公式。這樣,學生在后續(xù)的學習中,才能靈活地利用這些概念和公式解決相應的數(shù)學問題。
例如,在對“集合”這一內容開展教學時,學生容易對集合中元素的性質理解不清和掌握不牢。集合中元素的互異性是指一個給定集合中的元素都是不相同的,在引導學生理解這一性質概念的過程中,教師可以給出具體的案例,比如:A={1,2,3},B={3,4,5},讓學生在從抽象到具體的分析中,有效把握集合中元素的互異性的概念。集合中的元素存在無序性是指一個給定集合中的元素排列無順序,在教學中,教師同樣可以采用案例法展開教學,比如展示兩個集合{a,b,c}和{b,c,a},讓學生在從抽象到具體的分析過程中,了解這些概念。集合元素的確定性概念是指一個給定的集合中元素必須是確定的,對此,教師依舊可以通過舉例進行對比分析。比如:所有小于10的自然數(shù),由于小于10的自然數(shù)包括了0—9十個數(shù),它們是確定的對象,所以它們可以組成集合。以某個班個子高的同學為例,由于“個子高”沒有具體的標準,對象也不是確定的,因此他們不能組成集合。這樣,教師就可以讓學生在從抽象到具體的對比分析中,有效把握集合中元素性質的概念,并在整個教學過程中,培養(yǎng)學生的數(shù)學抽象能力[4]。
例如,在“三角函數(shù)”這一內容的教學中,涉及的公式很多,比如兩角和、差的正弦公式sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB,sin(A-B)=sinAcosB-cosAsinB,部分學生很難記憶這些公式,這對他們后續(xù)應用公式解決實際問題會產生直接影響。對此,教師可以運用學生所學過的知識進行轉化,讓學生通過直角坐標系、向量等知識有效了解這些公式的形成過程,從而培養(yǎng)學生的抽象能力,促使學生能運用三角函數(shù)的公式解決數(shù)學問題。
(二)科學創(chuàng)設教學情境
隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展,利用多媒體手段開展高中數(shù)學教學的現(xiàn)象越來越普遍,教師可以通過創(chuàng)設數(shù)學教學情境,引導學生進行深入思考和積極探索,幫助學生有效把握相關知識,并使學生在猜想、對比、實踐的過程中,深刻感受到數(shù)學學習的樂趣,促進學生抽象能力的發(fā)展。
以“函數(shù)的基本性質”這一內容的教學為例,函數(shù)的零點就是方程f (x)=0的解,在函數(shù)圖象上看,函數(shù)的零點就是y=f (x)的圖象與x軸交點的橫坐標,如果函數(shù)y=f (x)在閉區(qū)間[a,b]上的圖象是一條連續(xù)不斷的曲線,且有f (a) f (b)<0,那么函數(shù)y=f (x)在開區(qū)間(a,b)內至少有一個零點,即存在c∈(a,b),使得f (c)=0,這個c也就是方程f (x)=0的解。為促使學生對“函數(shù)零點存在定理”這一知識有更加深刻的理解,教師可以運用具體的案例展開教學。教師可以利用多媒體創(chuàng)設某地一天內氣溫變化的情境,要求學生觀察溫度變化圖并思考問題:溫度曲線上溫度達到0℃的時刻有哪些?溫度達到0℃需要滿足什么條件?如果0點時溫度為1℃,23點時溫度為2℃,一天中一定有溫度是0℃嗎?這樣一來,學生在觀察和總結變化規(guī)律的過程中,就能實現(xiàn)對“函數(shù)零點存在定理”的有效把握,在分析、探究、對比和總結中,獲得抽象能力的培養(yǎng)與發(fā)展。
(三)構建數(shù)學知識模型
在高中數(shù)學教學中,要想進一步培養(yǎng)學生的抽象思維能力,教師可以引入建模思維,讓學生在系統(tǒng)學習和梳理知識內容的過程中,有效把握知識形成過程,并為學生后續(xù)利用這些知識解決實際數(shù)學問題奠定良好的基礎。在實際教學中,教師需要對學生的高中數(shù)學學習實際情況進行分析,從學生的學習需求入手,精心設計課堂教學活動,讓學生在積極主動參與學習活動的過程中,有效把握知識的形成過程,而后通過實踐、類比等方式,逐步完成對知識系統(tǒng)的建構,促進學生抽象能力的發(fā)展。
例如,在對“等差數(shù)列”這一內容開展教學時,教師需要優(yōu)化教學設計,讓學生通過學習與探究,構建系統(tǒng)完善的知識結構體系,為學生后續(xù)進行實踐應用奠定良好的基礎。在教學中,首先,教師可以給出如下兩個案例:S、M、L、XL、XXL、XXXL型號的服裝對應的尺碼分別是38、40、42、44、46、48;對某地海拔500m以下的大氣溫度進行測量,發(fā)現(xiàn)從距離地面20m處起,每升高100m處,大氣溫度分別為25℃、24℃、23℃、22℃、21℃……而后,教師可以讓學生思考與探討其中的規(guī)律,由此引入等差數(shù)列的定義。其次,教師可以給學生舉“5、9、13、17、21……”和“0、1、0、1、0……”兩個例子,讓學生通過等差數(shù)列的定義,判斷這兩個例子是否都為等差數(shù)列,并讓學生根據(jù)定義探究等差數(shù)列的遞推公式和通項公式[5]。最后,教師引導學生從函數(shù)的角度研究等差數(shù)列的單調性。在這個過程中,教師可以借助函數(shù)圖象,讓學生明白,當一次項系數(shù)大于0時,函數(shù)單調遞增,反之函數(shù)單調遞減,可利用通項公式解決等差數(shù)列首項a1和公差d的求值問題。通過系統(tǒng)學習、推導和實踐,學生就可以構建起系統(tǒng)完善的等差數(shù)列知識結構,并獲得抽象能力的鍛煉,為后續(xù)進行等比數(shù)列學習打好基礎。
(四)加強訓練與總結
在高中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的抽象能力并不是一蹴而就的,教師需要引導學生進行持續(xù)的訓練和定期的總結分析,以更好把握學生的學習狀況和了解其存在的問題,并在后續(xù)教學中采用有效措施進行優(yōu)化,使學生更加深入地學習與探究高中數(shù)學知識,逐漸提升學生的抽象能力。
例如,在對“一元二次不等式及其解法”這一內容開展教學時,教師可以通過引導學生分析與解決數(shù)學問題,培養(yǎng)學生的抽象能力。對此,教師可以利用實際案例,讓學生在分析、推導和解決問題的過程中,提高知識應用能力和數(shù)學抽象能力。比如:已知不等式ax2+(a-1)x +a-1>0對于所有的實數(shù)x都成立,求a的取值范圍。這道題考查的是一元二次不等式的知識,對此,學生可以從a=0和a≠0兩方面入手進行探究與分析,發(fā)現(xiàn)當a=0時不等式不恒成立,只有當a≠0時不等式才恒成立,從而求出a的取值范圍是(-∞,-)。在這個過程中,教師要注意觀察學生獨立解題的情況,而后圍繞學生較常出現(xiàn)的錯誤進行總結分析,引導學生加強訓練,使學生扎實掌握知識,提升抽象能力。
結語
在高中數(shù)學教學中,為了促進學生抽象能力的發(fā)展,教師需要圍繞教材內容精心設計教學活動,讓學生在主動參與和探究的過程中,更好地掌握數(shù)學知識的形成過程和鍛煉抽象能力。對此,教師要明確抽象能力的內涵,通過重視概念、公式教學,科學創(chuàng)設教學情境,構建數(shù)學知識模型等措施,讓學生獲得更多自主學習、探究分析、實踐應用的機會,使其在細致分析知識形成過程、深入剖析數(shù)學問題、利用所學知識解決數(shù)學問題的過程中,獲得數(shù)學學習能力的發(fā)展。
[參考文獻]
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