萬佩君
【摘要】隨著我國教育改革的深入推進,新課標、新教材、新高考(“三新”)的變化對高中數學教育教學提出了更高的要求.在此背景下,數學教師需要著重創(chuàng)新課堂教學模式與策略方法,以滿足學生在新課改環(huán)境下對知識掌握、能力提升以及核心素養(yǎng)發(fā)展的多元需求.基于此,文章深入探討了高中數學課堂教學的具體創(chuàng)新路徑,主張在新教材使用上采用單元整體教學法;在新課程實施上倡導自主、合作、探究式學習,融入生活情境與信息技術,以提升學生的核心素養(yǎng);為應對新高考考核,提倡強化四基四能培養(yǎng),實行分層個性化教學,以期有效推動高中數學課堂教學模式的創(chuàng)新實踐,切實提升教學質量與育人效果.
【關鍵詞】“三新”;高中數學;課堂教學;創(chuàng)新路徑
“三新”即新課標、新教材、新高考,這三方面的改革發(fā)展對教育教學提出了更高的要求.新課標強調以核心素養(yǎng)培養(yǎng)為導向,創(chuàng)新教學內容、教學方式與教學評價;新教材設計強調數學知識的整體性和應用性,倡導單元整體教學;新高考制度明確了由單純考試到立德樹人、從知識能力到綜合考查、從解答問題到多維命題的考核要求.面對“三新”的迫切呼喚,高中數學課堂教學亟待一場深刻的轉型與重構,從而全面提升學生數學素養(yǎng),促使他們更好地應對新時代教育的挑戰(zhàn).
一、整合新教材,實施單元整體教學
新教材以其鮮明的系統(tǒng)性與關聯性特點,要求教師在教學過程中打破傳統(tǒng)章節(jié)分割,積極整合教材內容,推行單元整體教學法,以促進學生對數學知識的深度理解,提升學生的綜合運用能力.因此,教師應系統(tǒng)梳理教材知識點,深入解讀教材內涵,將不同章節(jié)內容有效銜接,打破知識壁壘,構建起層次分明、邏輯嚴謹的知識網絡體系.在教學實施中,教師可以設計主題式的教學單元,將分散的知識點串聯起來,形成有關聯的學習鏈;同時,注重搭建單元情境,引導學生在解決實際問題的過程中發(fā)現并理解單元學習大概念,再運用所學知識解決更為復雜的問題,從而促進知識的遷移與融會貫通.
以人教A版數學“指數函數與對數函數”單元教學為例,教師可以針對指數與對數的概念、性質、運算規(guī)則及函數圖像等基礎知識,借助思維導圖工具進行整體知識的建構,引導學生宏觀把握指數與對數知識體系及它們的聯系.在教學活動中,教師應積極倡導小組互動學習方式,鼓勵學生對比、探討“當底數相同時,指數函數y=ax與其反函數對數函數y=logax在圖像上的對應特性”,然后進一步探索不同底數下函數變化的規(guī)律特征,動手繪制圖像并建立數學模型,直觀呈現指數函數與對數函數之間的一一對應關系,從而提高對兩者本質聯系的深層次認識.然后,教師要注重引導學生提煉出單元學習大概念,如“指數與對數存在互逆性,指數函數與對數函數互為反函數,且兩者圖像關于直線y=x對稱”.此外,教師可以設計綜合性任務活動,要求學生運用所學的指數與對數知識解決實際增長率計算、放射性物質衰減分析等實際問題.通過這樣的實踐活動,抽象的數學原理在具體情境中得到驗證和應用,從而助力學生加強對指數與對數知識的理解與掌握.
二、研究新課標,發(fā)展學生核心素養(yǎng)
(一)堅持以生為本,引導自主學習
新課標高度重視學生自主學習能力的培養(yǎng),特別是在高中階段學科眾多的情況下,養(yǎng)成良好的自主學習習慣與能力對學生學習來說至關重要.因此,在課前,教師可以設計多樣化的預習任務,如布置開放性問題、提供微課資源等,引導學生自行構建知識框架,自主發(fā)現問題、思考問題.例如,在教授“集合的基本運算”這一內容時,教師可以精心制作或搜集優(yōu)秀的微課視頻資源,借助生動形象的動畫講解交集、并集、全集及補集等核心概念,展示它們的具體運算過程,引導學生在視覺化的學習環(huán)境中獨立領悟和牢固掌握原本較為抽象的集合知識內容.同時,學生可以記錄自己的預習問題,將其作為課上學習的重點,以提高學習效率.
與此同時,教師應鼓勵學生在課后持續(xù)探索,設置專題研究、拓展閱讀、習題精練等多元化的學習任務,使學生利用數字化教育資源進行自我檢測和深度學習.此外,教師應提倡學生制訂個人學習計劃,定期進行反思總結、自我評估,調整學習策略,逐步提高自己的獨立思考、解決問題等能力,讓自主學習成為日常學習的重要組成部分,真正實現從被動接受知識到主動探索求知的角色轉變.
(二)聯系生活情境,強化互動理解
新課標倡導基于學生現實經驗來構建真實情境,以增強學生對數學知識的直觀理解和深度體驗.對此,教師應精心設計與日常生活、社會熱點密切相關的數學案例,引導學生觀察生活中的數學現象,分析其中蘊含的數學原理.在情境中,教師可以巧妙設計層層遞進的問題鏈,引導學生進行深度思考、分析與探索,使他們在解決問題的過程中逐步掌握數學知識與技能,實現深度學習的學習目標.
以人教A版數學教材中“指數函數”的教學為例,教師可以精心創(chuàng)設一個與學生的生活緊密相關且具有時代感的情境案例:假設小杰同學的父母為其設立了一個教育儲蓄賬戶,并存入首筆資金2000元,銀行提供的年復利率為1.5%.教師向全班提出挑戰(zhàn)性問題:“如果按照復利計算,要多少年,小杰的教育儲蓄賬戶存款能增長到本金的三倍呢?”這樣的生活化情境導入瞬間拉近了數學與學生的距離,引發(fā)了他們對日常生活中指數增長現象的關注.接著,教師可以提出互動問題,引導學生深入思考:“一年后,存款會增加多少?”對此,學生可以進行簡單計算并回答.隨后,教師可以繼續(xù)提問:“兩年后,賬戶中的金額變成多少了呢?”通過此問題深化學生對復利計算內涵與運算邏輯的思考.教師還可以提問:“是否有一個通用的公式可以描述這種持續(xù)增長的情況?”這個問題能引導學生思考復利增長模型與指數函數的本質.
之后,教師可以組織實踐活動,要求學生使用電子軟件(如Excel)建立數學模型,實時觀測存款隨時間推移的變化情況,并最終找出存款增長到本金的三倍的確切年數.在互動環(huán)節(jié)中,各小組成員互相討論、交流觀點,共同解決問題對指數函數表達式y(tǒng)=C(1+r)t進行實際應用.最后,通過對該生活案例的深入剖析,學生不僅能深入理解并熟練掌握指數函數的基本性質和運算規(guī)則,還將在解決實際問題的過程中提升自己的邏輯推理能力和數學思維水平,切實提高數學素養(yǎng).
(三)鼓勵合作探究,提升實踐能力
新課標鼓勵學生進行合作探究式學習,以促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展.在課堂教學中,教師應精心設計多樣化的合作探究項目,指導學生小組圍繞復雜的數學綜合問題展開團隊協作,通過共同研討、思維碰撞來深化對知識的理解.需要注意的是,教師要適時介入學生的小組學習活動,提供必要的方法指導,引導學生搭建數學模型、驗證假設、攻克難題,確保學生順利推進項目學習,在互助互鑒的過程中不斷提升數學實踐能力.
以人教A版數學教材“指數函數”的教學為例,教師可以設計一個名為“揭示指數函數特性”的團隊研究任務,要求學生分組合作,深入了解當底數a的取值范圍不同時(01),指數函數y=ax的增長模式及圖像的形狀.教師為學生提供交互式繪圖工具,如Matlab、幾何畫板等,讓學生親手繪制底數a的取值范圍不同時指數函數的圖像.教師可以將學生分為若干小組,讓每組選定兩個底數(如0.5和3),并繪制這兩個底數對應的指數函數的圖像,然后以1為單位逐漸增加自變量x的值,并仔細觀察x的值增大時函數值的變化規(guī)律,記錄具有代表性的函數值.接下來,各小組可以進行同底數指數函數圖像的變化模擬,以強化實驗的客觀性與普適性.對于實驗結果,小組內部需要對所繪圖像進行深入分析,構建數學模型,闡述為什么在01時函數呈遞增趨勢.最后,各小組需準備一份動態(tài)展示報告,匯總他們的發(fā)現和論證過程,并在班級全體同學面前進行分享、交流和互評.比如有的小組從幾何直觀(如曲線走勢)解釋函數特性,有的小組則利用代數解析(如導數概念)闡釋這一現象.學生從不同的角度審視問題、發(fā)展思維,這種方式的學習不僅能讓學生扎實地掌握指數函數的核心性質,而且提升了他們的數學核心素養(yǎng).
(四)運用信息技術,提升課堂實效
新課標明確強調要加強信息技術與數學課程的融合,促進教學方式變革.在此背景下,教師應充分利用現代信息技術手段豐富課堂模式,引入在線學習平臺,利用智能化教學軟件輔助講解難點,實現直觀化教學,激發(fā)學生自主學習的興趣與積極性.例如,在學習“立體圖形”時,教師可以借助3D建模軟件創(chuàng)建立體圖形的三維模型,使學生能夠在交互式環(huán)境中親自旋轉、縮放模型,從不同角度觀察立方體、圓柱、棱柱等各種立體圖形的結構特征及其直投影,增強空間觀念和幾何直覺.同時,教師可以利用智能白板或類似的教學工具展示斜二測畫法的具體步驟,通過動畫演示幫助學生理解平面圖與實物圖之間的關系,加深學生對立體圖形的理解.
另外,教師要善用信息技術收集并分析學生的學習數據,如作業(yè)完成情況、在線測試成績等,以此為基礎及時調整教學內容與教學節(jié)奏,精準定位學生的知識盲點,有針對性地進行輔導,不斷提高課堂教學效率,將信息技術與數學教學深度融合,打造高效、智能、互動性強的新型數學課堂.
三、對接新高考,實現精準個性教學
(一)高考考查導向,強化“四基”“四能”
中國高考評價體系從高考的核心功能、考查內容、考查要求三個方面回答“為什么考、考什么、怎么考”的考試本源性問題,從而給出“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這一教育根本問題在高考領域的答案.在此背景下,教師應適時開展真題解析與模擬演練,使學生了解高考對能力素養(yǎng)的要求,根據考查內容有針對性地設計課堂教學活動,將高考要求的關鍵知識點與能力培養(yǎng)貫穿于每一堂課中,確保教學內容緊密貼合高考要求,逐層遞進地強化“四基”與“四能”,提升學生迎戰(zhàn)新高考的綜合能力.
例如,針對2023年高考數學新課標Ⅰ卷第12題中幾何體能否放入正方體容器內的問題,教師在教學相關立體幾何內容時,首先要引導學生掌握立體幾何的基本概念和公式,如幾何體表面積、體積的計算方法及空間幾何體的性質和關系,這是解決此類問題的基礎.其次,結合該題型,教師可以設計一系列將不同幾何體放入容器的問題,要求學生綜合運用幾何直觀、邏輯推理和數學運算能力,分析幾何體與容器的尺寸關系,判斷幾何體能否放進去.此外,教師要引入實際生活中的案例或情境(如家具包裝、倉庫儲存等),讓學生體會幾何體與容器容納問題在現實生活中的應用,從而增強他們應用所學的數學知識解決實際問題的能力;最后,教師要鼓勵學生從不同角度思考問題,如嘗試變換幾何體形狀或容器大小,探究更多的可能性,并在解題過程中發(fā)展創(chuàng)新性思維.教師通過實施這樣高效、精準、匹配高考的教學,使學生在提高高考應對技巧的同時全面發(fā)展核心素養(yǎng),從而更加從容、自信地應對新高考.
(二)實施分層教學,滿足差異性需求
針對學生的個體差異,教師可以采用分層教學模式,將教學內容、教學活動等分為不同層次,確保每名學生都能在其原有水平基礎上得到有效提升.在日常教學中,教師可根據學生對數學知識的掌握程度和學習能力,設計多層次的學習任務與活動,如為基礎較弱的學生布置鞏固基礎知識的習題,為中等水平的學生設置提升技能的習題,為學有余力的學生布置具有拓展性、挑戰(zhàn)性的任務,從而最大限度地滿足各層次學生的差異性學習需求,實現教學效果的最大化.
以人教A版高中數學“復數的四則運算”教學為例,基礎較弱的學生的首要任務是扎實掌握復數的基礎知識,包括復數的定義、實部和虛部的概念及復數的標準形式表示.教師可以設計一系列基礎習題(如簡單的復數加減運算),通過練習使學生熟練掌握復數的常規(guī)計算方法,并確保他們能正確理解和識別復數的各種表達形式;對于中等水平的學生,除了鞏固他們的基礎知識外,教師可增設一些提升技能的練習(如涉及多項復數的加減混合運算、帶有系數的復數乘法運算等),引導學生歸納復數運算法則,培養(yǎng)他們解決中等難度復數問題的能力.對于學有余力的學生,教師可以設計一些有拓展性、挑戰(zhàn)性的任務,如復數除法運算、復數冪運算、復數在解決實際問題,電路分析、信號處理等領域中的應用等.此外,教師可以引導他們探索復數運算的幾何意義,通過復平面上的圖形變換理解復數運算的內在邏輯.在整個教學過程中,教師需保持敏銳的教學觀察,及時調整教學難度和教學內容,對不同層次的學生給予個性化的指導與反饋,確保每名學生都能在自身的基礎上得到提升,從而達到提高整體教學效果的目標.
結 語
綜上所述,“三新”背景下的高中數學課堂教學創(chuàng)新是一項系統(tǒng)性工程,要求教師緊跟教育改革的步伐,深研新課標內涵,活用新教材內容,對接新高考要求.教師要整合教學內容,實施單元教學,同時開展情境教學、小組合作探究,以信息技術輔助教學,全力激發(fā)學生自主探究與深度學習的積極性,促進其全面發(fā)展.只有如此,才能真正實現高中數學課堂教學的高質量轉型,為國家培養(yǎng)更多具有高水平數學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的人才.
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