今天小編給大家?guī)淼氖墙虒W論文:淺談學生數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng),對于有需要的小伙伴可以進來看看,參考參考,希望對大家有幫助!
【內(nèi)容提要】
教學改革風起云涌,素養(yǎng)培養(yǎng)勢在必行,如何在此大環(huán)境下,利用數(shù)學課堂教學的主陣地,培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),本文進行必要的探究嘗試,提出了一套簡化解法,優(yōu)化學生思維品質(zhì)的教學方法.
【關鍵詞】核心素養(yǎng) 思維品質(zhì) 簡化解法 精準性
一:研究的背景
2012年,黨的十八大報告指出:“把立德樹人作為教育的根本任務,培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人。”2014 年,《教育部關于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務的意見》提出:“研究制訂學生發(fā)展核心素養(yǎng)體系和學業(yè)質(zhì)量標準。”2016年,“中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)”研究成果正式發(fā)布,核心素養(yǎng)被定義為“能夠適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力”。因此,核心素養(yǎng)已成為基礎教育領域的熱點研究課題。
《普通高中數(shù)學課程標準》(征求意見稿)(以下簡稱《標準》)不僅在高中數(shù)學課程的性質(zhì)、目標、結(jié)構等方面給出了頂層設計,而且對具體的課程內(nèi)容、學業(yè)質(zhì)量標準作出了規(guī)定,對教學與評價提出建議!稑藴省芬呀(jīng)構建了落實核心素養(yǎng)3個途徑——課程改革、教學實踐、教育評價的理論框架。因此,數(shù)學核心素養(yǎng)在教學和評價中的實施就顯得尤為重要與迫切。另外,從高中數(shù)學教學的實踐來看,評價尤其是高考對中學教學有著重要的影響,因此,學業(yè)水平考試與高考的命題關系到數(shù)學核心素養(yǎng)的落地與實施。
2014年,《國務院關于深化考試招生制度改革的實施意見》(以下簡稱《實施意見》)頒布,啟動了新一輪的招生、考試、評價改革。《實施意見》明確提出:“依據(jù)高校人才選拔要求和國家課程標準,科學設計命題內(nèi)容,增強基礎性、綜合性,著重考查學生獨立思考和運用所學知識分析問題、解決問題的能力。”2016年,教育部考試中心構建了高考評價體系框架,明確“必備知識、關鍵能力、學科素養(yǎng)、核心價值”的考查目標以及“基礎性、綜合性、應用性、創(chuàng)新性”的考查要求。在推動核心素養(yǎng)在基礎教育中落地生根的關鍵階段,高考毋庸置疑是最現(xiàn)實、最立竿見影的途徑之一。40年來的高考數(shù)學,根據(jù)國家對人才選拔的要求和基礎教育課程改革的實踐,堅持改革創(chuàng)新,彰顯學科特點,發(fā)揮了數(shù)學培養(yǎng)理性思維的價值和解決實際問題的工具作用。
二:核心素養(yǎng)的概念界定
所謂核心素養(yǎng),是指學生在接受相應學段的教育過程中,逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展的必備品格和關鍵能力.華東師大的張奠宙教授認為:現(xiàn)代公民的數(shù)學核心素養(yǎng),可以界定為“精準智能思維與行為的養(yǎng)成”.思維精準,包括:“觀測精準”“量化精準”“算法精準”“模型精準”以及精準美學的欣賞.
美國著名數(shù)學家波利亞強調(diào)指出:“中學數(shù)學首要的任務就是加強解題訓練”,他還有一句名言:“教學生解題是意志的教育,當學生求解那些對他來說并不太容易的題目,他學會了敗而不餒,學會了贊賞微小的進展,學會了等待靈感的到來,學會了當靈感到來后全力以赴.如果在學校里沒有機會嘗到盡力求解而奮斗的喜怒哀樂,那么他的數(shù)學教育就在最重要的地方失敗了。”
《標準》明確提出了6個數(shù)學核心素養(yǎng):數(shù)學抽象、邏輯推理、數(shù)學建模、直觀想象、數(shù)學運算、數(shù)據(jù)分析,給出了每個素養(yǎng)的內(nèi)涵、價值、表現(xiàn)和水平,設置了基于數(shù)學核心素養(yǎng)的“學業(yè)質(zhì)量標準”。
基于數(shù)學核心素養(yǎng)的評價要關注思維品質(zhì)、考查思維過程。數(shù)學核心素養(yǎng)的評價形式可以是多樣化的,除了傳統(tǒng)的紙筆測驗之外,還可以采用課堂觀察、口頭測驗、開放式活動中的表現(xiàn)、課內(nèi)外作業(yè)等評價的形式。本文僅討論紙筆測驗的評價形式,分別通過案例對每個數(shù)學核心素養(yǎng)進行分析。6個數(shù)學核心素養(yǎng)既相對獨立,又相互交融,是一個有機的整體,因此,一個案例往往同時考查多個數(shù)學核心素養(yǎng)。為了便于理解,本文在對案例進行分析時重點考查一個數(shù)學核心素養(yǎng)。筆者希望能達到拋磚引玉的作用。
三:研究方法
課例研究法和課堂觀察法
1.數(shù)學抽象
“數(shù)學抽象”素養(yǎng)的考查重點是學生在各種情境中抽象出數(shù)學概念、命題、方法和體系的能力,在日常生活和實踐中善于一般性思考問題,把握事物的本質(zhì)、以簡馭繁,運用數(shù)學思想方法解決問題的思維品質(zhì)。數(shù)學抽象的具體表現(xiàn)包括:獲得數(shù)學概念和規(guī)則、提出數(shù)學命題和模型、形成數(shù)學方法與思想、認識數(shù)學結(jié)構與體系。
案例1 在復習向量這部分內(nèi)容時,大部分學生感到困難,不好掌握,于是我精選了復習資料中的這道題進行了課堂探究.
例:如圖所示:在 平行四邊形ABCD中,APBD,垂足為P,且AP=3,則
(由于參考答案比較繁瑣,所以筆者引導學生進行以下探究)
【生1】:老師,因為APBD,而向量又可以通過坐標來運算,所以我考慮用坐標法.
【師】:很好,但坐標系如何建立呢?經(jīng)過引導,學生甲給出以下解題過程:
解:以BD所在線為x軸,以PA所在線為y軸,建立平面直角坐標系,如圖:
設A(0,3) C(c,-3)P(0,0)
【師】:很好,該解法簡潔明了,那位還有不同見解呢?
【生2】解:過C作CH
頓時,教室掌聲響起,向?qū)W生2投去羨慕的目光,我繼續(xù)啟發(fā),…片刻,學生3有了新的解法:
【生3】:
【師】:很妙,該學生將數(shù)量積的定義運用到極致……我繼續(xù)啟發(fā),學生探究熱情空前高漲,片刻后,兩位同學給出不同的
【生6】老師,這是一道填空題,答案肯定是個定值,所以我考慮您講過的特殊化思想.
頓時,教室響起長時間的掌聲....
?2.邏輯推理
“邏輯推理”素養(yǎng)的考查重點是學生運用邏輯推理的基本形式,提出和論證命題、理解事物之間的關聯(lián)、把握知識結(jié)構的能力;形成重論據(jù)、有條理、合乎邏輯的思維品質(zhì)。邏輯推理素養(yǎng)涉及的行為表現(xiàn)包括:發(fā)現(xiàn)問題和提出命題、掌握推理基本形式和規(guī)則、探索和表述論證過程、理解命題體系、有邏輯地進行表達與交流。
某次模考,其中有一道題得分率比較低,原題如下:
求值:
在試卷評析時,筆者為學生提供了如下的解法
暫且作為解法一:
此解法用到了積化和差公式,但是該公式新課標已經(jīng)不做要求,因此我引導學生進行了如下的探究:
解法二:
但該解法用到公式較多,顯得不夠簡潔,所以我讓學生繼續(xù)探究,在下一節(jié)課上,分別有兩個學生進行了自己成果展示:
解法三:
解法四:
3數(shù)學建模
“數(shù)學建模”的考查重點是學生用數(shù)學模型解決實際問題,其中涉及數(shù)學建模的完整過程,即在實際情境中,從數(shù)學的視角發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,分析問題、建立模型,確定參數(shù)、計算求解,驗證結(jié)果、改進模型,最終解決實際問題。由于在常規(guī)的紙筆測試中較難反映數(shù)學建模的完整過程,因此,在編制考查數(shù)學建模的測試題時,通常依據(jù)數(shù)學建模的各個環(huán)節(jié)來命題。如設置一個實際情境,重點考查學生發(fā)現(xiàn)和提出合適的數(shù)學問題的能力,或者給定一個初步的數(shù)學模型,要求學生依據(jù)實際情況對模型進行修正等。
案例3:(北師大版必修一)用模擬方法估計圓周率的值
問題情境和探究任務問題提出我國古代著名數(shù)學家祖沖之早在1500多年前就算出圓周率的值在3. 141 592 6和3.141 592 7之間,這是我國古代數(shù)學的一大成就。利用模擬方法,我們自己也可以對圓周率的值作出估計,如圖,一個單位圓內(nèi)切于一個正方形,
任務1向正方形中隨機地撒芝麻,數(shù)出落在圓內(nèi)的芝麻數(shù)和落在正方形中的芝麻數(shù),用芝麻落在圓內(nèi)的頻率來估計圓與正方形的面積之比(即),由此得出的近似值.。 任務2利用隨機數(shù) 表產(chǎn)生隨機數(shù)來模擬向正方形中撒芝麻的試驗,用芝麻落在圓內(nèi)的頻率來估計圓與正方形的面積之比(即),由此得出的近似值. 任務3你還有沒有其他的方法來進行模擬?若有,請完成模擬并估計出的近似值。 任務4你還能用模擬擬方法解決其他的問題嗎?提出你的問題,并給出模擬方案.二、實施建議可以能成小組進行探究、設計方案。自己獨立試驗,再與同學交流并匯總數(shù)據(jù),給出對圓與正方形的面積之比的估計并求出的近似值,完成每個人的”成果報告
“用模擬方法估計圓周率R的值”探究學習成果報告表年級 班 完成時間
1.課題組成員、分工、貢獻
成員姓名
分工與主要工作或貢獻
2探究的過程和結(jié)果
3.參考文獻
4成果的自我評價:(請說明方法或原理的合理性、特色或創(chuàng)新點、不足之 處等)
5.拓展(選做):在解決問題的過程中發(fā)現(xiàn)和提出的新問題;可以延伸或拓 展的內(nèi)容;得到的新結(jié)果或猜想等
6體會:描述在工作中的感受
5.成果交流
建議以小組為單位,選出代表,在班級中報告研究成果,交流研究體會.
6.評價建議
在評價中,采用自評、互評,教師評價相結(jié)合的形式,應善于發(fā)現(xiàn)別人工作中的特色,可主要考慮以下幾個方面:
(1)求解過程和結(jié)果:合理、清楚、簡捷、正確;
(2)獨到的思考和發(fā)現(xiàn);
(3)提出有價值的求解設計和有見地的新問題;
(4)發(fā)揮組員的特長,休現(xiàn)合作學習的效果.
在解此題過程中,不僅要運用到一些重要的數(shù)學思想(如數(shù)形結(jié)合),還涉及數(shù)學建模的一些典型方法,學生知道根據(jù)實際情境,然后將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題,本案例還考查了學生的邏輯推理和數(shù)學運算素養(yǎng)。
4直觀想象
“直觀想象”素養(yǎng)的考查重點是學生運用圖形和空間想象思考問題、運用數(shù)形結(jié)合解決問題的能力;通過幾何直觀洞察表面現(xiàn)象的數(shù)學結(jié)構與聯(lián)系,抓住事物的本質(zhì)的思維品質(zhì)。直觀想象素養(yǎng)的具體表現(xiàn)包括:建立形與數(shù)的聯(lián)系、利用幾何圖形描述問題、借助幾何直觀理解問題、運用空間想象認識事物。同時,培養(yǎng)學生識圖、畫圖和對圖形的想象能力,能根據(jù)條件作出正確的圖形,根據(jù)圖形想象出直觀形象;能正確分析出圖形中的基本元素及其相互關系;能對圖形進行分解、組合;會運用圖形與圖表等手段形象地揭示問題的本質(zhì)。在求解與球有關的組合體問題時,學生反映的主要問題在于圖難畫、難想、難看。
案例4 (2011年高考數(shù)學新課標卷文科第16題)已知兩個圓錐有公共底面,且兩圓錐的頂點和底面的圓周都在同一個球面上。若圓錐底面面積是這個球面面積的則這兩個圓錐中,體積較小者的高與體積較大者的高的比值為----
這是球與維體的組合體問題,但題目無圖,學生就難于下手,在解題訓練中,就需要教師幫助學生設計思維線索,引導學生在面對新情境、新解題所需要的原理人手,然后根據(jù)題意確定方法,再進行事實材料的分析。本案例還考查了學生的數(shù)學抽象和邏輯推理素養(yǎng)
5數(shù)學運算
“數(shù)學運算”雖然是傳統(tǒng)的數(shù)學三大能力之一,但作為數(shù)學核心素養(yǎng)的數(shù)學運算不僅要考查學生的運算基本功,更重要的是考查學生有效借助運算方法解決實際問題的能力。通過運算促進數(shù)學思維發(fā)展,形成程序化思考問題的數(shù)學思維品質(zhì)。其具體表現(xiàn)包括:理解運算對象、掌握運算法則、探究運算思路、形成程序化思維。
筆者在復習《基本不等式》這節(jié)課時,遇到下面問題:
題目:(2014年浙江)已知實數(shù)a,b,c滿足a+b+c=0,a2+b2+c2=1,則a的最大值為?面對此題,大部分學生束手無策,教師進行如下引導:
【師】該題如果將條件改為:已知a,b,c
【學生】:由三維降為二維,難度馬上降低,好多同學幾乎一時間舉起了手,
聯(lián)立:a+b=0,a2+b2=1,解:
【師】:很好,同學們的計算速度真快,能否將此題再改改,還能有什么新的發(fā)現(xiàn)?受到前面的三個數(shù)改為兩個數(shù)啟發(fā),馬上有
【學生甲】:老師,條件改為:已知a.b.c.d
【師】:很棒,但此題時能否解出來呢?很快!
【學生已】:解:
(此時教室掌聲響起)此刻,立馬學生丙站起來。
【學生丙】:老師,我已經(jīng)將數(shù)改為5個,也算出了此題
,并且在黑板進行了展示,結(jié)果很完整。
正在學生丙進行展示的過程中,學生丁激動的舉起手,
【學生丁】:老師,我將條件改為:已知
滿足
經(jīng)猜想:
【師】:太棒了,能否給出證明呢?該同學證明如下:
證明:
本題設置的情境是典型的數(shù)學情境(問題與情境),與常規(guī)數(shù)學運算題不同的是,此題不是考查學生準確而快速的計算技能,而是重點考查在理解運算背后的數(shù)學原理的基礎上,發(fā)現(xiàn)合理的運算方法和程序(知識與技能),對運算結(jié)果進行有效的估計以及對運算方向的準確把握(思維與方法)。本案例還考查了學生的數(shù)學抽象和直觀想象素養(yǎng)。
6數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)處理能力是最基本的數(shù)學能力之一.信息社會對數(shù)據(jù)分析,處理能力提出了更高的要求,數(shù)學教學要顧就這歷史潮流,在高中數(shù)學教學中, 要著力培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng),“通過數(shù)據(jù)分析解決簡單的實際問題,樹立依據(jù)數(shù)據(jù)表達現(xiàn)實問題意識,培養(yǎng)恰當選擇和正確使用數(shù)據(jù)”的習慣。毋庸置疑,對學生數(shù)據(jù)處理能力的考查,包括對更具有開放性的數(shù)據(jù)分析和處理能力的考查,必將是今后一個階段高考考查的重要內(nèi)容,必須給予足夠重視。
“數(shù)據(jù)分析”核心素養(yǎng)的考查重點是學生基于數(shù)據(jù)表達現(xiàn)實問題、運用合適的統(tǒng)計方法進行推斷和決策的能力,形成通過數(shù)據(jù)認識事物的思維品質(zhì)。其具體表現(xiàn)包括:收集和整理數(shù)據(jù)、理解和處理數(shù)據(jù)、獲得和解釋結(jié)論、概括和形成知識。
從以上幾道高考題的研究可知:引導學生對命題進行不同角度、不同層次的探究,完善了學生的認知結(jié)構和方法體系,有利于發(fā)展學生的抽象素養(yǎng)。具體表現(xiàn)于三個方面:其一是通過探索數(shù)學問題的一題多解,從多種解法中歸納、提煉數(shù)學思想;其二是引導學生重視問題本質(zhì)的探究.抽象概括出隱含在問題中的一般結(jié)論。其三,可以通過引導學生編擬數(shù)學問題,提高學生的再創(chuàng)造能力,同時,在一定程度上強化了已有的知識與方法。整個教學過程中作為教師要精心創(chuàng)設問題情境,引導學生通過觀察、分析、抽象,提煉數(shù)學思想,歸納數(shù)學結(jié)論,要遵循循序漸進的原則,起點低,由易到難,發(fā)現(xiàn)并肯定學生的閃光處,不斷給予學生成功的機會。學生數(shù)學抽象素養(yǎng)的形成是一個長期的過程,要求教師在課堂上有意識加強培養(yǎng),潤物細無聲,只要堅持下去,才能積跬步至干里。
啟發(fā)和建議
核心素養(yǎng)不是泛泛而談的大話。也不是不著邊際的空話,而是需要實實在在地去做,真正地把素養(yǎng)培養(yǎng)落在實處,對于數(shù)學教學,則要扎扎實實地從夯實基礎抓起,離開基礎,離開扎實的課堂教學,素養(yǎng)的培養(yǎng)就會成為一句空話。數(shù)學教學要培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),功在平時,要一板一眼的搞好課堂教學,點一滴的將基礎筑牢夯實
數(shù)學核心素養(yǎng)的評價及其體系的建立是一項具有挑戰(zhàn)性的工作,任重道遠。在考查和評價學生數(shù)學核心素養(yǎng)時,我們建議要注意以下幾個方面:
第一,題目的情境要合理,符合現(xiàn)實生活、數(shù)學、科學情境實際情況,不能生編硬造。
第二,考查內(nèi)容應圍繞數(shù)學內(nèi)容主線,整體把握知識體系,聚焦學生對重要數(shù)學概念、定理、思想和方法的理解與應用;注重數(shù)學本質(zhì)和通性通法,淡化解題技巧。
第三,對思維品質(zhì)的考查要求學生會思考,因此,給學生思考的時間要比較充分,可以適當減少試題數(shù)量或者延長考試時間。
第四,研制開放性問題,考查學生的創(chuàng)新意識和思維過程,應允許使用計算器。一方面,要研究使用計算器對數(shù)學科考核目標和試題考查內(nèi)容產(chǎn)生的影響;另一方面,要研究配備計算器的方式,嚴禁計算器具有通信功能,保證考試安全。
第五,對于開放試題,思維與結(jié)論一致是評價的重要原則。只要學生的思維和結(jié)論一致,作答的結(jié)果就應該判為正確,而不應拘泥于特定的解題方式和結(jié)論,這樣可以鼓勵考生從多角度思考問題、解決問題。如果考生分析得更加深刻,所得的結(jié)論更加精確,可以在試卷總分不變的限度內(nèi)加分。
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