数学抽象核心素养视角下的数学概念教学研究

发表时间:2021/7/15   来源:《教学与研究》2021年3月8期   作者: 李燕
[导读] 数学抽象素养是数学核心素养的要素组成,影响学生的数学课程学习
        李燕
        山西省长治市第九中学校  046000

        摘要:数学抽象素养是数学核心素养的要素组成,影响学生的数学课程学习。为实现学生数学抽象核心素养培养,优化学生数学学习,我校积极展开了数学学科核心素养导向下的数学教学相关课题研究,认为从数学抽象核心素养视角下推进开展数学概念教学能够满足核心素养培养需要。同时能够优化学生的数学概念学习,实现有效教学。
        关键词:数学抽象核心素养;数学概念;教学对策
        为响应核心素养培养要求,实现教学优化,引导学生学会数学学习,让学生会阅读,推动高中数学教学向全面实施素质教育转化。我校积极开展了“数学学科核心素养下的数学阅读教学之研究”这一课题,并在实践中积极落实课题,数学教学活动变革明显。在课题落实中笔者发现,数学概念这一抽象数学知识教学可以从数学抽象核心素养视角出发,其具体策略如下:
一、借助直观图像,开展数学概念教学
        将数学课堂原本抽象的数学概念转变为直观图像,将“数形结合”思想渗透在高中数学概念教学课堂,能够将枯燥、乏味的数学概念文字转化为动态的、直观的图像,能够引导学生从图的角度进行数的理解,从数的角度加深图的记忆。学生能够轻松掌握数学概念背后的数学规律,从而实现概念学习。
        如在学习“函数的单调性概念”时,其单调性是刻画数字变化规律的基本形式。其函数定义本身是用符号语言刻画对应概念,本身具有较高的抽象性色彩。在进行该数学概念教学的过程中,教师应当遵循从直观到抽象的规律,带领学生从图形语言去理解符号语言。
        教师可以引导学生就函数,进行图像绘画。让学生对所画出的图像进行观察体会,借助图像清晰展示随着x的正大,函数值f(x)所发生的变化。学生能够借助图像观察抽象出一般函数上升、下降的变化趋势,并用自然语言进行描述,从而掌握其对应的数学知识。
        在此基础上,教师可以引导学生用数学语言去描述“图像上升”“f(x)随x增大而增大”,让学生在数学语言描述的过程中图像转移到数学语言,由数学语言再抽象出对应数学概念。
二、利用辅助工具,开展数学概念教学
        数学教师在开展数学教学的过程中面对一些难以运用语言描述的数学知识,需要借助一些数学辅助工具来完成讲解活动。尤其是在数学概念教学的过程中,一些数学概念读起来十分拗口,为了拆解数学概念的文字组成,帮助学生更进一步的理解不同的概念,实现学生抽象数学素养的培养,引导学生形成数学抽象意识,让学生能够在数学学习的时候灵活利用辅助工具。
        高中数学教师就要在教学过程中适当利用几何画板、角尺,或利用软件来进行教学辅助,为学生进行数学概念剖析教学。
        如在学习“椭圆的离心率”数学概念教学时,教师可以借助几何画板软件,开展概念探究活动。先借助几何画板为学生演示椭圆的形成过程,通过改变2a的大小,引导学生直观了解到不同椭圆的形状发生变化,椭圆的扁平程度刻画的方式,如图1、图2。


        
        
                                 图1                    图2
        
        这样学生能够借助教学辅助软件观察整个数学对象的演变过程,在有效观察的过程中发现影响椭圆形状的关键要素,包括定点、定长,进而在归纳总结的过程中由所看、所感,抽象为理论概念,加深学习理解。
三、创设问题情景,开展数学概念教学
        问题情境的创设能够驱动学生对所学数学概念知识进行层次性思考,能够将学生带入到问题之中,引导学生边学边思。高中数学教师在创设问题情景时要面向全体学生,既要保证问题情境创设的趣味性,又要保证每一个学生都能投入到问题情境参与与思考中。
        在仔细探究问题情境的学习活动中,学生能够解决对数学概念学习过程中的疑惑点,对数学概念的理解也会更有效。这也是培养学生数学抽象核心素养的重要方式,能够以问题为媒介,在双向互动之中引导学生有效学习。
        如在学习“微积分概念”时,微积分是数学中解决函数问题的有力工具,导数与定积分是微积分的核心概念。在进行导数概念教学时,教师可以借助气球的膨胀率以及变速直线运动物体的平均速度设计问题,引导学生做问题思考。在进行定积分概念教学时,教师则可以借助取遍提醒的面积和变速直线运动物体的位移进行问题设计。
        学生进行数学问题思考的过程,深入情景的过程,实际就是数学概念学习的过程,也是借助问题完善自身数学抽象素养的过程。
四、落实数学实验,开展数学概念教学
        数学实验在高中数学课堂的开展,能够给学生提供“学”、“用”结合的舞台。学生的数学学习不仅停留在了信息输入的理解层面,更深入到了实践操作的层面,更有助于学生对数学概念进行理解和学习。
        为此,高中数学教师在开展数学教学活动是要有意识的进行多元数学实验活动的开展,目的是打破原有数学课堂的单一理论化教学模式,给学生实验参与数学知识探究的机会。在学生亲自探究数学概念形成过程的数学实验活动中,学生能够对数学概念的抽象形成科学把握。同样,学生的数学抽象素养乃至其他数学综合素养也能够得到全面发展。
结束语:
    正如上述所说,高中数学教师在开展数学概念教学时要扭转教学方向,要将教学着力点放在学生数学抽象核心素养培养上,关注学生的素养发展,才能够引导学生把握数学概念本质,从而优化数学概念教学的全过程,实现有效教学。
参考文献:
[1]刘高义.基于培养数学抽象能力的数学概念教学案例分析[J].学苑教育,2019(18):64-65.
[2]张宗余,冯斌.数学抽象,数学概念教学抹不开的情愫[J].数学通报,2017(02):33-35.
*本文系山西省“十三五”教育规划课题“数学学科核心素养下的数学阅读教学之研究”(课题批准号:CH-19488)的研究成果。
个人简介:李燕(1981-),女,山西长治人,山西省长治市第九中学高中数学教师,中学一级教师,主要从事高中数学教学研究。
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