摘 要:新高考改革對我國高中教育提出了新的發(fā)展方向和要求,其中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)成為重點(diǎn)。本文從新高考背景出發(fā),分析培養(yǎng)高中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵及重要性,提出了針對性的教學(xué)策略,包括融入數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練、注重?cái)?shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)、創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境、充分利用信息技術(shù)手段、優(yōu)化課堂教學(xué)方式等。旨在為新時期高中數(shù)學(xué)教學(xué)提供可借鑒的思路和建議,助力學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:新高考;高中數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);教學(xué)策略
新高考改革自2020年正式實(shí)施以來,對我國高中教育的教學(xué)理念、內(nèi)容和方式等都提出了新的要求。其中,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)成為教育改革的重點(diǎn)之一。數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)性學(xué)科,其核心素養(yǎng)的培養(yǎng)對于學(xué)生的全面發(fā)展意義重大。然而,在實(shí)際教學(xué)中,許多教師仍習(xí)慣于采用灌輸式的教學(xué)方式,忽視了對學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此,探討新高考背景下培養(yǎng)高中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的策略,對于提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展具有重要意義。
一、數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵及培養(yǎng)高中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要性
(一)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵
新高考改革自2020年正式實(shí)施以來,對我國高中教育提出了全新的要求。其核心在于,不再簡單地考查學(xué)生的知識和技能掌握情況,而是更加注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),即學(xué)生運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力。在這一背景下,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)成為教育改革的重點(diǎn)之一。
所謂數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),主要包括以下幾個方面:
1.數(shù)學(xué)思維:這包括數(shù)學(xué)歸納、演繹、抽象建模等思維能力。學(xué)生能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)思維方法分析問題,發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì),并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來解決實(shí)際問題。例如,在解決交通擁堵問題時,學(xué)生可以運(yùn)用數(shù)學(xué)建模的方法,抽象出問題的關(guān)鍵變量,建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真分析,找到優(yōu)化方案。
2.數(shù)學(xué)運(yùn)算:學(xué)生需要熟練掌握各種數(shù)學(xué)運(yùn)算技能,包括代數(shù)運(yùn)算、微積分、概率統(tǒng)計(jì)等。只有掌握扎實(shí)的數(shù)學(xué)計(jì)算能力,才能為后續(xù)的數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)分析等工作奠定基礎(chǔ)。
3.數(shù)據(jù)分析:在當(dāng)前大數(shù)據(jù)時代,數(shù)據(jù)分析已經(jīng)成為學(xué)生必備的核心素養(yǎng)之一。學(xué)生需要能夠從海量數(shù)據(jù)中提取有效信息,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)、可視化等方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與解讀,為問題的解決提供依據(jù)。
4.問題解決:這是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的綜合體現(xiàn)。學(xué)生需要能夠分析問題的本質(zhì),選擇合適的數(shù)學(xué)工具和方法進(jìn)行問題解決,并對解決方案進(jìn)行反思和優(yōu)化。這不僅要求學(xué)生具備數(shù)學(xué)思維能力,還要能靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)知識和技能。
(二)培養(yǎng)高中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要性
數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)性學(xué)科,其核心素養(yǎng)的培養(yǎng)對于學(xué)生的全面發(fā)展具有重要意義。首先,數(shù)學(xué)思維是一種基本的理性思維方式,有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯性、條理性和抽象思維能力,為其他學(xué)科的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。其次,數(shù)學(xué)建模和問題解決能力的培養(yǎng),可以幫助學(xué)生將所學(xué)知識靈活應(yīng)用于實(shí)踐,提升學(xué)習(xí)的興趣和積極性,為未來的職業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
此外,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)還有利于學(xué)生適應(yīng)社會發(fā)展的需求。當(dāng)前,各行各業(yè)對人才的要求已經(jīng)超越了簡單的知識掌握,更多地關(guān)注綜合實(shí)踐能力。數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),不僅可以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算和分析問題的能力,還能培養(yǎng)其創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)合作精神等,這些都是現(xiàn)代社會急需的核心能力[1]。
二、新高考背景下培養(yǎng)高中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的創(chuàng)新策略
針對新高考對高中數(shù)學(xué)教學(xué)的新要求,提出以下培養(yǎng)高中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的策略。
(一)融入數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練
新高考對學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)提出了更高的要求,不僅要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)概念和運(yùn)算技能,更要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。因此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)將數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練融入課堂教學(xué)過程中。
1.在教學(xué)設(shè)計(jì)中,教師可以有目的地設(shè)計(jì)一些涉及集合與邏輯推理、平面向量、函數(shù)圖像與性質(zhì)、導(dǎo)數(shù)應(yīng)用、三角函數(shù)變換等富有挑戰(zhàn)性的問題,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用不同的數(shù)學(xué)思維方法進(jìn)行分析和解決。例如,在學(xué)習(xí)三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)時,教師可以設(shè)計(jì)涉及建筑、導(dǎo)航等實(shí)際應(yīng)用的問題,讓學(xué)生運(yùn)用歸納、演繹等方法,建立數(shù)學(xué)模型并求解。通過這種方式,不僅培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力,也鍛煉了他們的數(shù)學(xué)抽象思維和邏輯思維。
2.教師可以組織學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)探究性學(xué)習(xí)。例如,在學(xué)習(xí)等差數(shù)列、等比數(shù)列的性質(zhì)時,可以設(shè)計(jì)一些開放性的探究任務(wù),讓學(xué)生自主收集數(shù)據(jù),探究數(shù)列的規(guī)律,并對所得結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證和推廣。在這個過程中,學(xué)生需要運(yùn)用歸納、假設(shè)、驗(yàn)證等數(shù)學(xué)思維方法,體驗(yàn)數(shù)學(xué)探究的全過程,培養(yǎng)數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維。
3.教師還可以適當(dāng)設(shè)計(jì)一些涉及算法與證明、計(jì)數(shù)原理、概率統(tǒng)計(jì)等數(shù)學(xué)題,激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。這些題目可以來源于生活實(shí)際,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用價值,主動思考問題的本質(zhì)。同時,也可以引入一些數(shù)學(xué)元素,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)在歷史發(fā)展中的地位和作用,培養(yǎng)他們對數(shù)學(xué)的認(rèn)同感。
(二)注重?cái)?shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)
數(shù)學(xué)建模是將實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)問題,并采用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析求解的過程。這一能力不僅是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分,也是當(dāng)前社會對人才的要求。因此,在新高考背景下,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力應(yīng)當(dāng)成為高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)任務(wù)
之一。
在教學(xué)設(shè)計(jì)中,教師可以有針對性地設(shè)計(jì)一些貼近學(xué)生生活實(shí)際的數(shù)學(xué)建模任務(wù)。例如,在學(xué)習(xí)一元二次函數(shù)時,教師可以創(chuàng)設(shè)有關(guān)房價預(yù)測的問題情境。根據(jù)城市房地產(chǎn)市場的數(shù)據(jù),建立一元二次函數(shù)模型,預(yù)測未來一定時期內(nèi)房價的變化趨勢,并為政府制定相關(guān)調(diào)控政策提供依據(jù)。這樣的問題情境不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能讓他們體會到數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用價值。
在具體的建模過程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用分析、建模、求解、檢驗(yàn)等步驟,培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)建模思維和方法。首先,讓學(xué)生分析問題的實(shí)際背景和關(guān)鍵要素,明確建模的目標(biāo);其次,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題的特點(diǎn),選擇合適的數(shù)學(xué)概念和方法進(jìn)行建模;再次,讓學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具對模型進(jìn)行求解和分析;最后,要求學(xué)生對解決方案進(jìn)行檢驗(yàn)與討論,并適當(dāng)調(diào)整模型。通過這一系列的引導(dǎo),學(xué)生不僅能掌握數(shù)學(xué)建模的一般方法,還能培養(yǎng)問題分析、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果評估等綜合能力。
教師還可以采用小組合作的方式組織學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模實(shí)踐。在小組內(nèi)部,學(xué)生可以分工合作,共同分析問題、建立模型、求解結(jié)果,并進(jìn)行討論與交流。這種合作學(xué)習(xí)不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,還能促進(jìn)學(xué)生之間的思維碰撞,提升數(shù)學(xué)建模的整體效果。
(三)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境
新高考的核心要求是培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),其中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)成為重點(diǎn)。這就要求高中數(shù)學(xué)教學(xué)在教學(xué)方法和教學(xué)手段上進(jìn)行相應(yīng)的創(chuàng)新和改革。其中,創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境是非常重要的教學(xué)方式之一。這種方式可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和問題解決能力。
在教學(xué)設(shè)計(jì)中,教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo),設(shè)計(jì)一些貼近學(xué)生生活實(shí)際的情境性問題。例如,在學(xué)習(xí)一元二次函數(shù)的知識時,教師可以創(chuàng)設(shè)關(guān)于追求最大收益的情境:一家飲料公司需要確定飲料瓶的尺寸,以求獲得最大利潤,這就涉及如何建立一元二次函數(shù)模型,并求出最大值。這種情境化問題不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也能培養(yǎng)他們將數(shù)學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際問題解決的能力。
教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)。例如,在學(xué)習(xí)排列組合的相關(guān)知識時,教師可以創(chuàng)設(shè)關(guān)于選拔隊(duì)伍成員的問題情境:學(xué)校要選拔一支足球隊(duì),隊(duì)員人數(shù)為11人,教師可以讓學(xué)生探究如何計(jì)算所有可能的選拔方案。在探究的過程中,學(xué)生需要運(yùn)用已有的數(shù)學(xué)知識,如排列組合的概念和計(jì)算公式,分析問題的數(shù)學(xué)本質(zhì),并嘗試運(yùn)用不同的解決策略。這不僅培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力,也鍛煉了他們的數(shù)學(xué)思維和創(chuàng)新精神。
(四)充分利用信息技術(shù)手段
在新高考背景下,高中數(shù)學(xué)教學(xué)不僅要注重?cái)?shù)學(xué)思維的培養(yǎng)和數(shù)學(xué)建模能力的提升,還應(yīng)當(dāng)充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供更加有力的支持。
1.教師可以利用多媒體技術(shù)設(shè)計(jì)生動形象的數(shù)學(xué)教學(xué)課件。例如,在講解函數(shù)圖像及其性質(zhì)時,教師可以制作動態(tài)演示課件,直觀展示函數(shù)隨自變量的變化而發(fā)生的變化規(guī)律。又如,在學(xué)習(xí)空間幾何知識時,教師可以運(yùn)用三維建模軟件制作立體幾何體的動畫演示,幫助學(xué)生更好地理解空間幾何的基本概念和性質(zhì)。這種生動形象的教學(xué)方式,不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也有利于他們形象思維和空間想象能力的培養(yǎng)。
2.教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)建模與仿真實(shí)驗(yàn)。例如,在解決優(yōu)化問題時,學(xué)生可以利用Excel的求解器功能,建立數(shù)學(xué)模型并求解最優(yōu)方案。又如,在研究隨機(jī)事件的概率分布時,學(xué)生可以利用統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),觀察事件發(fā)生的概率變化規(guī)律。通過運(yùn)用信息技術(shù)手段,學(xué)生不僅能更好地理解數(shù)學(xué)概念,還能培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析、建模仿真等實(shí)踐技能,為未來的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
3.教師還可以充分利用在線教育資源,為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)支持。例如,鼓勵學(xué)生利用在線習(xí)題庫進(jìn)行自主練習(xí)與反饋,或者借助智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行個性化輔導(dǎo);同時,教師也可以利用在線課程資源,為學(xué)生補(bǔ)充課堂教學(xué)中無法涉及的拓展內(nèi)容。這種“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的模式,不僅能滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求,還有助于培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力。
(五)優(yōu)化課堂教學(xué)方式
在新高考背景下,優(yōu)化高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)方式,也是提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵所在。
1.教師應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮引導(dǎo)和啟發(fā)的作用,引導(dǎo)學(xué)生主動參與到課堂學(xué)習(xí)中來。例如,在講解一些基礎(chǔ)概念時,教師可以設(shè)計(jì)一些啟發(fā)性問題,引導(dǎo)學(xué)生思考并發(fā)表自己的觀點(diǎn)。又如,在解決問題時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析問題的本質(zhì),提出解決策略,并組織學(xué)生討論比較不同方法的優(yōu)劣。通過這種方式,不僅能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,還能培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)思維能力。
2.教師可以采用合作學(xué)習(xí)的方式組織課堂教學(xué)。在教學(xué)中,教師可以設(shè)計(jì)一些小組任務(wù),讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論、交流和合作完成。例如,在學(xué)習(xí)圓錐曲線的相關(guān)知識時,可以讓學(xué)生小組設(shè)計(jì)并展示一個圓錐曲線在生活中的應(yīng)用案例。在小組合作的過程中,學(xué)生不僅能相互學(xué)習(xí),還能培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,提高表達(dá)和交流能力。
3.教師還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。一方面,教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)不同難度的練習(xí)題目,鼓勵學(xué)生自主完成,并及時反饋;另一方面,教師也可以引導(dǎo)學(xué)生利用信息技術(shù)手段,如在線習(xí)題、微課視頻等,進(jìn)行自主探索和學(xué)習(xí)。通過這種方式,不僅能增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識,還有助于培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣。
4.在課堂教學(xué)中,教師還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。例如,在講解導(dǎo)數(shù)概念時,可以設(shè)計(jì)一些涉及最值問題的情境任務(wù),讓學(xué)生運(yùn)用導(dǎo)數(shù)性質(zhì)解決實(shí)際問題;又如,在學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)知識時,可以組織學(xué)生收集和分析實(shí)際數(shù)據(jù),并基于統(tǒng)計(jì)分析得出合理的結(jié)論。這種注重應(yīng)用的教學(xué)方式,不僅能加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解,還能培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)建模能力和創(chuàng)新思維。
(六)完善學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測機(jī)制
新高考改革不僅提出了更高的數(shù)學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo),也要求教育教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測機(jī)制更加完善。因此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,建立科學(xué)、有效的學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測體系,也是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保障。
1.在學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的內(nèi)容上,應(yīng)當(dāng)充分覆蓋學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的各個方面。除了常規(guī)的知識技能考查外,還應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)評估學(xué)生的數(shù)學(xué)思維方式、數(shù)學(xué)建模能力、數(shù)學(xué)探究精神等關(guān)鍵素質(zhì)指標(biāo)。例如,在平時考查中設(shè)計(jì)一些開放性的應(yīng)用題,考查學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識分析問題、建立數(shù)學(xué)模型并求解的能力;在期末考試中增加注重?cái)?shù)學(xué)思維訓(xùn)練的試題,如邏輯推理、數(shù)學(xué)證明等。通過這種全面的素質(zhì)考核,既能了解學(xué)生的整體發(fā)展水平,又能為后續(xù)教學(xué)改進(jìn)提供有效依據(jù)。
2.在監(jiān)測方式上,應(yīng)當(dāng)采取多元化的評價方式。除了傳統(tǒng)的紙筆考試外,還可以引入學(xué)生作品展示、小組合作項(xiàng)目、個人學(xué)習(xí)檔案等評價方式,全面客觀地評價學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情況。例如,在學(xué)習(xí)空間幾何知識時,可以讓學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計(jì)制作三維幾何體模型,并進(jìn)行展示交流;又如,在研究數(shù)學(xué)建模相關(guān)知識時,可以要求學(xué)生以小組為單位完成建模項(xiàng)目,并進(jìn)行展示與評價。這種多元化的評價方式不僅更加貼近學(xué)生的實(shí)際發(fā)展水平,還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和合作意識。
3.在學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測的過程中,應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮教師的專業(yè)引導(dǎo)作用。一方面,教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,合理設(shè)計(jì)考核內(nèi)容和方式,確保評價標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性和公平性;另一方面,教師還應(yīng)該及時反饋評價結(jié)果,分析學(xué)生存在的問題,并提出針對性的改進(jìn)措施。通過教師的專業(yè)指導(dǎo),學(xué)生不僅能更好地理解自身的學(xué)習(xí)情況,也能得到有針對性的學(xué)習(xí)幫助,不斷提升自身的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)[2]。
結(jié)束語
新高考背景下,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是提升教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的關(guān)鍵。通過強(qiáng)化數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練、注重?cái)?shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)、創(chuàng)設(shè)情境式與探究式教學(xué)情境、有效利用信息技術(shù)、優(yōu)化課堂教學(xué)方式及完善學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測機(jī)制等策略,能夠更好地滿足新高考的要求,幫助學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中獲得更深層次的理解與應(yīng)用能力。只有不斷創(chuàng)新教學(xué)方法,才能為學(xué)生的未來發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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