宋晓伟
山东省威海市乳山市第一中学 264500
摘要:《普通高中数学课程标准》指出,数学核心素养的实质是学会数学地、理性地、有条理地提出问题、分析问题、解决问题。数学教学应以知识为载体、思维为主线、探究为手段,发展学生的思维能力和创新精神;本文结合教学实践经验,借鉴深度学习的理论视角,探讨在高中数学教学中学生思维能力的培养对策。
关键词:深度学习;高中数学;思维能力;培养对策
数学是一种广泛应用于、服务于现实和其他学科的技术。随着计算机技术的发展,数学更是日益从幕后走向前台直接在各行各业发挥作用,其内在的结构性、逻辑性、灵活性和创造性成为培养和发展学生思维的有效载体。
在高中数学教学中,从深度学习视角,基于核心素养理念为指导,重点培养学生的数学思维能力,对学生数学学习及学生的核心素养提升有着重要的意义。
一、深度学习在高中数学教学中的意义
深度学习是以构建深层意义的理解性学习活动为基础,重组旧知识,构建新知识,帮助学生可在巩固牢记旧知识的同时,对新知识形成深层次理解,实现深度学习是高中数学教学的目标,符合教与学的客观规律,原东北师范大学校长,《普通高中数学课程标准》研制组组长史宁中教授在首届华人数学教育会议上指出:数学教学应从数学知识结构和学生的认知结构出发,以自主、合作、探究的方式,完善和发展学生原有的数学认知结构,发展学生的学习力和研究力[1]。
在深度学习视角下,高中数学教中应尽最大努力把核心素养的培育融入数学教学的每一个环节,要既关注数学知识“来自何处”,也关注数学知识“去向何方”,以培养学生思维能力为抓手,不断的改进和优化数学教学,从而让学生感悟数学知识的本质,感悟数学的思想方法,进而让学生的数学核心素养培育落地生根。
二、培养数学思维能力的重要性
学习数学不仅是为了学习课本上的知识,简单的记住数学公式或者会计算数学题。学习数学主要是为了锻炼学生的思维能力,让学生在以后的学习和生活中,在遇到问题时,都能够理性的去解决问题[2]。如,崇尚理性,即欣赏逻辑的力量,习惯于基于数据、事实、定理和逻辑进行理性地、有条理地思考问题,而不是凭感情判断、拍脑袋决策,或毫无章法地思考;崇尚简约,即遇事力求找出事物背后最简洁、最根本的元素,力求用简洁、准确、合乎逻辑的语言表达自己的思想观点;崇尚创新与严谨的有机结合,即既勇于、善于大胆猜想,又勇于、善于基于事实与定理法则验证或推翻猜想。数学能使理性、简约、创新、严谨的力量渗透到个体生活和社会活动的各个方面。因此高中数学教学应超越知识教学和解题技能训练,促进学生知识、思维和品性的和谐发展。
三、培养数学思维能力的方法
(一)积极创设建模情境,让学生主动参与到学习中
随着现在教育事业的不断发展,传统的教学方式早已不能满足现在社会教学的需要,对学生学习内容也出现了新的要求。[3]数学模型搭建起了数学与外部世界联系的桥梁,是数学应用的重要形式。
课标指出:数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学方法构建模型解决问题的素养,教师要积极创设建模情境,成为学生的引领者和促进者,让学生积极主动地参与到数学建模的学习中来,感知数学模型的建构方式,成为建模的有心人。
教学中应注意从现实情境中提取数学问题,加强数学化的过程与方法教学;以高中数学新人教B版选择性必修二《4.1.2乘法公式与全概率公式》为例,设置如下情境与问题:学校的“我为祖国献计献策”演讲比赛共有20名同学参加,学校决定让参赛选手通过抽签决定出场顺序,不过,张明对抽签的公平性提出了质疑,他的理由是,如果第一个人抽的出场顺序是1号,那么其他人就抽不到1号了,所以每个人抽到1号的概率不一样.张明的想法正确吗?特别地,第一个抽签的人抽到1号的概率与第二个抽签的人抽到1号的概率是否相等?为什么?
采用贴近学生实际生活中的事例进行引入,向学生展示数学知识不仅仅是抽象的表述,更是来源于实际生活并为其服务,进而激发学生学习兴趣。教师在学生进行自主探究后,帮助学生将问题一般化,可以抽象出下面的抽奖模型:设在n张彩票中有一张中奖券,求第二个人摸到中奖券的概率是多少?购买彩票时,无论先买后买,中奖机会是否均等?可以让学生更好地理解问题,提高学生学习数学的积极性,更好的帮助学生把数学和生活相结合,让学生印象深刻,这在一定程度上做到了把课本上的知识内化为学生自己的知识和技能,帮助发展学生的数学思维能力,只有当学生拥有了良好的思维品质,才能够挖掘知识的深度。
(二)切入最近发展区,让运用策略成为学生的思维习惯
作为教师,不仅要读懂教材,更要读通教材、读活学生,切入学生的“最近发展区”,以学生为主体,突出培养学生的自主学习和探究的能力,激发和维持学生建模的学习欲望,培养数学创造性思维,让学生积淀经验,尝试解决问题的基本思路和常用方法,形成一些基本策略。将建模思想和方法应用于现实生活中,以提高学生数学思维能力。
如,在高中数学新人教B版教材必修一中,学完基本初等函数后,为加深函数的理解应用,设置如下探究活动:《建立自行车刹车时的停车距离模型》
(1)对于绝大多数学生来说,都可以接触到自行车,能够利用自行车进行试验以收集数据;
(2)为了简单起见,可以假设只与刹车前车子的行驶速率以及人的反应时间有关,如果是建立自行车刹车时的停车距离模型,还可以假设与人和车的质量之和有关;
(3)可以认为停车距离等于反应距离与制动距离之和,即,其中反应距离是反应时间和车子速率的乘积,反应时间是指人意识到应当急刹车到实施刹车所需要的时间,借助有关物理知识,可以假设制动距离与车子速率的平方成正比;
按照优势互补的原则,跟其他同学组成一个数学建模小组,通过分工合作,查阅有关数据或者自行设计试验收集数据,建立有关停车距离模型。鼓励学生通过操作观察,发现问题,形成猜想,得出结论,逐步提升直观想象、数学抽象、逻辑推理等素养,继续积累数学探究活动经验。
笔者认为高中数学教学要将教师深度的教和学生深度的学有机结合、融合起来,从而让学生感悟数学知识的本质,领悟数学的思想方法,形成思维能力和良好的思维品质,这是全面提高学生核心素养的需要。
参考文献:
[1]李昌官.试论数学教学的结构性原则[J]. 课程.教材.教法 2002(5)35-37
[2]郇秉峰. 高中数学教学中创新思维能力的培养[J]. 大观周刊, 2012(29):233-233.
[3]韩盛友. 高中数学教学中创造性思维能力的培养对策[J]. 好家长, 2019, 000(046):P.159-159.