基于核心素養(yǎng)的高等數(shù)學教學價值承當與策略應度

王寶義

【摘要】培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)、促進學生的全面發(fā)展是課程改革的必然趨勢，也是落實素質教育理念和立德樹人目標的重要舉措.但是在當前的高等數(shù)學教學中，存在著重計算、輕數(shù)學思想滲透和核心素養(yǎng)培養(yǎng)的現(xiàn)象，抑制了學生能力的提升和全面發(fā)展.本文以高等數(shù)學核心素養(yǎng)的基本向度、特性和教學價值為出發(fā)點，以教學觀念、教學目標、教學過程和教學評價整個教學活動過程為主線，探究基于核心素養(yǎng)的高等數(shù)學教學策略應度.

【關鍵詞】核心素養(yǎng);高等數(shù)學;教學實踐

數(shù)學是滲透人類科學思維和科學行動的基礎，數(shù)學學科獨特的育人功能和學科價值對學生核心素養(yǎng)的形成和培養(yǎng)起著推動作用.但如何將數(shù)學學科獨特的育人價值與核心素養(yǎng)有效結合還需要從教學實際出發(fā)，根據(jù)學生認知規(guī)律和特點選擇有效的教學策略.筆者結合教學實踐經驗，從以下幾個方面出發(fā)對如何基于核心素養(yǎng)開展高效的高等數(shù)學教學進行闡述.

一、高等數(shù)學教學的核心素養(yǎng)向度

核心素養(yǎng)是當代課程改革與現(xiàn)代教育發(fā)展的靈魂所在，不僅清楚地詮釋了教育應該培養(yǎng)什么樣的人，還對怎樣培養(yǎng)人給出了全面的解釋.核心素養(yǎng)并不是說說而已，而是要與各個學科教學具體活動相融合，從而在學科教學過程中完成對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng).

數(shù)學是貫穿學生學習生涯的基礎學科，是我國教育體系中的“重頭戲”，因此，數(shù)學成為落實核心素養(yǎng)滲透和培養(yǎng)的重要途徑.從教育的發(fā)展和培養(yǎng)規(guī)律看，小學、初中、高中、大學各個階段的教育應該是呈遞進式的，不但教學內容不同，教育培養(yǎng)目標也不盡相同，對學生各方面素養(yǎng)和能力的要求也越來越高.所以，到大學階段后，學生已經經過了小學、初中、高中階段長時間不同數(shù)學課程的學習，已經具備了這些階段對學生所要求的數(shù)學基礎知識和基本技能，打好了數(shù)學核心素養(yǎng)的基礎，所以，對高等數(shù)學教師來說，不用再在培養(yǎng)學生數(shù)學基本技能和能力方面耗費精力，而是要將高等數(shù)學與核心素養(yǎng)有效融合和落實的重點放在培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識、數(shù)學思想方法的掌握和數(shù)學創(chuàng)新思維能力上.也就是說，期望基于核心素養(yǎng)的高等數(shù)學教學，讓學生掌握應用數(shù)學知識解決各類數(shù)學問題的能力;培養(yǎng)學生數(shù)形結合、分類討論等數(shù)學思想和直覺思維、形象思維、邏輯思維等數(shù)學思維素養(yǎng);讓學生從數(shù)學學習中形成科學態(tài)度、創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力，能夠利用數(shù)學思維、數(shù)學思想提出關于數(shù)學的新思維、新方法，具備良好的數(shù)學思維品質.只有這樣才能實現(xiàn)教育的層次性，體現(xiàn)高等教育的深度和高度，從而更好地達成高等教育的教學目標——培養(yǎng)高素質應用型、創(chuàng)新型人才.

二、基于核心素養(yǎng)的高等數(shù)學教學價值

（一）基于核心素養(yǎng)的高等數(shù)學教學是落實素質教育理念的需要

首先，文化素養(yǎng)在一定程度上影響了民族的整體素質，而核心素養(yǎng)是文化素養(yǎng)的重要內容，因此，在高等數(shù)學教育中滲透核心素養(yǎng)理念，培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)有利于民族素質的提升;其次，基于核心素養(yǎng)的高等數(shù)學教學能夠培養(yǎng)和提升學生的數(shù)學素養(yǎng)，促進學生的全面發(fā)展，使學生具備解決生活、社會問題基本的數(shù)學能力，具有更高標準的數(shù)量意識和用數(shù)學語言進行交流的能力，有效參與社會生活，更好地適應現(xiàn)代信息化社會的需要，成為提升民族素養(yǎng)和發(fā)展社會經濟的動力.

（二）高等數(shù)學教學中運用核心素養(yǎng)理念是數(shù)學文化傳播的需要

在高等數(shù)學教學中運用核心素養(yǎng)理念的必要性主要體現(xiàn)在以下兩個方面.首先，數(shù)學核心素養(yǎng)理念是溝通和活化數(shù)學文化的“酵母”.數(shù)學課程將經過選擇和加工后繼承下來的數(shù)學文化質變?yōu)榫哂凶灾餍缘臄?shù)學課程文化，而這些數(shù)學課程文化經過與學生學習實踐活動的有效結合，變成了教育形態(tài)，從而產生了數(shù)學核心素養(yǎng);另一方面，數(shù)學課程設置在一定程度上反映著每個時代社會主流文化，同時也做到了對內在文化價值的超越，推動了數(shù)學核心素養(yǎng)的形成.

所以說，數(shù)學文化的傳播要求數(shù)學核心素養(yǎng)在高等數(shù)學教學中滲透，只有這樣才能溝通、活躍、展示和傳播數(shù)學文化，從而使學生在學習高等數(shù)學的過程中感受、體驗數(shù)學文化.

三、高等數(shù)學中核心素養(yǎng)的特點

高等數(shù)學中的核心素養(yǎng)不同于中小學的核心素養(yǎng)，主要具有以下幾個特點.

第一，文化性.數(shù)學是人類文明發(fā)展所凝聚的智慧結晶，是人類文化的重要內容，高等數(shù)學的核心素養(yǎng)是人們基于文化的角度對數(shù)學的認識和理解，數(shù)學文化的教育價值主要反映在培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)中，因此，高等數(shù)學核心素養(yǎng)具有很強的文化性.第二，社會性.高等數(shù)學課程的發(fā)展在一定程度上是對社會需求的反應，高等數(shù)學的核心素養(yǎng)則是社會需求與高等數(shù)學課程有效結合的產物，因此，在高等數(shù)學中發(fā)展的核心素養(yǎng)具有能夠推動社會發(fā)展的作用，反映了其社會性.第三，內隱性.高等數(shù)學中的核心素養(yǎng)相較于中小學數(shù)學核心素養(yǎng)來說更具有內隱性，強調讓大學生學習更多的隱性知識，掌握隱性的數(shù)學思想、數(shù)學文化、數(shù)學能力，從而對學生有著潛在的、隱性的影響，表現(xiàn)在每名學生在以后的工作和生活中都會有意和無意地從數(shù)學的角度分析問題，用數(shù)學的思維去解決問題.

四、核心素養(yǎng)視野下的高等數(shù)學教學的優(yōu)化策略

（一）轉變教學觀念

思想是行動的先導.教學觀念是具體教學實踐的先導，是教學過程能否達到教學目標的決定性因素.因此，作為大學數(shù)學教師要在核心素養(yǎng)理念的視閾下優(yōu)化高等數(shù)學教學過程，首先必須轉變傳統(tǒng)的教學觀念，要清楚高等數(shù)學教學絕不是給學生的人生畫上句號，而是要成為學生更高層次發(fā)展的新起點.教師要通過合情推理，還原數(shù)學發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程，挖掘出隱藏在數(shù)學書本知識背后的數(shù)學文化、數(shù)學思想與數(shù)學方法，為學生傳授基本的數(shù)學知識，更要培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，從而增強學生在未來社會的生存力和競爭力，充分發(fā)揮數(shù)學的育人功能.

（二）確立教學目標

教學活動以教學目標為導向，并始終圍繞著實現(xiàn)教學目標而進行.因此，數(shù)學教師必須確立教學目標，使高等數(shù)學教學活動圍繞著核心素養(yǎng)來進行.具體來說，核心素養(yǎng)視閾下，要樹立起培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識、數(shù)學思想方法和數(shù)學創(chuàng)新思維能力的總體教學目標，并根據(jù)教學目標進行教學設計，確立高等數(shù)學的具體教學過程，包括課前準備、課中教學、課后總結，根據(jù)具體的知識內容選擇具體的教學方法，實現(xiàn)教學環(huán)節(jié)中數(shù)學文化和核心素養(yǎng)的滲透，為最終教學目標的實現(xiàn)而服務.

這樣一來，在筆者明確教學目標后，針對教學重點進行教學，增強了學生的知識掌握，加快了學生的理解速度，提高了高數(shù)課堂教學的教學質量.

（三）優(yōu)化教學過程

1.創(chuàng)設教學情境，加深學生數(shù)學知識理解

高等數(shù)學相較于中小學數(shù)學來說難度更大，學生很難對高等數(shù)學的內容產生具體、形象的認知，無法真正理解、記憶和掌握，進而影響了學生知識運用能力、解決問題能力的有效提升.創(chuàng)設情境是一種生動有效的教學方法，能夠有效引起學生的情感態(tài)度和體驗，從而幫助學生更好、更快地理解知識.因此，高等數(shù)學教師可以利用多媒體教學設備來創(chuàng)設直觀的教學情境，將抽象的圖形、公式等數(shù)學知識以圖片、視頻或者音頻的方式，直觀、立體、動態(tài)、形象地呈現(xiàn)給學生，增強學生的直觀感知，幫助學生構建起具體形象的認知，加深學生對數(shù)學知識的理解，為學生核心素養(yǎng)的提升奠定基礎.

2.以問題為驅動，有效培養(yǎng)學生數(shù)學思維

問題是有效活躍學生數(shù)學思維、加深學生知識理解和提高學生知識運用能力的重要途徑.因此，教師在教學過程中可以根據(jù)高等數(shù)學教學的基本內容和大學生的認知特點，向學生提出具有啟發(fā)性和思考意義的問題，以問題為驅動，引入教學內容、突出教學重點，滲透數(shù)學思想，從而調動學生的思考動機，激發(fā)學生的求知欲和探究欲，讓學生在分析問題和解決問題的過程中深化對問題相關知識的理解，發(fā)展學生的數(shù)學思維，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng).

3.借助翻轉課堂，發(fā)展學生自主探究能力

翻轉課堂的特點和核心是利用視頻來實施教學，最終目的是為了調整課堂內外的時間，將學習的主動權從教師轉移給學生.因此，在信息化背景下，大學數(shù)學教師應該結合各種網絡課程資源，實施線上線下相結合的翻轉課堂教學模式.教師在課前制作好微課視頻，讓學生進行自主預習.在課堂教學中縮短講課的時間，把更多的時間交給學生.可以通過分組的形式，讓學生在小組內自由地討論和交流，也可以通過身份互換的方式進行教學.同時教師要進行個性化、針對性的指導、實現(xiàn)教師主導，學生自主學習的課堂教學，從而有效發(fā)展學生的自主探究能力.

4.融入生活元素，提升學生解決問題的能力

知識來源于生活并運用于生活，高等數(shù)學最終的目的是解決生活中的實際問題，所以提升學生解決問題的能力至關重要.作為數(shù)學教師，需要搜集與數(shù)學相關的各種素材，并根據(jù)教學內容和學生認知將生活元素融入教學過程中，創(chuàng)設學生熟悉的生活情境，從而引導學生對生活中的現(xiàn)象或者問題進行合理的簡化和量化，再結合相應的數(shù)學知識或者數(shù)學思想建立數(shù)學關系，最終得出數(shù)學問題的答案.通過這種方式能夠激發(fā)學生的學習興趣，豐富學生情感體驗，讓學生明白數(shù)學的實用性.同時也能強化學生的應用意識，有效提高學生解決問題的能力.

5.滲透數(shù)學思想，優(yōu)化學生數(shù)學認知結構

數(shù)學思想一方面，是讓學生更好理解數(shù)學知識的“利器”，另一方面，是提高學生知識運用能力的重要方式.因此，高等數(shù)學教師必須在習題講解、新課講授、復習教學等高等數(shù)學教學過程中滲透化歸、數(shù)形結合、整體、歸納、演繹推理、數(shù)學模型等數(shù)學思想，以充分優(yōu)化學生的認知結構，使學生能夠更深刻地理解數(shù)學知識和數(shù)學思想，獨立地、有創(chuàng)造性地、靈活地運用數(shù)學思想解決數(shù)學問題，體會數(shù)學思維作用，從而讓學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力等數(shù)學核心素養(yǎng)在數(shù)學思想的理解和掌握過程中得以培養(yǎng)和發(fā)展.

例如，以“一元函數(shù)積分學”為例，為了優(yōu)化學生的數(shù)學認知結構，筆者先從原函數(shù)與不定積分的概念著手，讓學生從內容的整體上實現(xiàn)認知，讓學生了解一元函數(shù)積分是微積分學的一個重要組成部分，不定積分可看成是微分運算的逆運算，然后熟記基本積分公式和不定積分的性質是求解不定積分的關鍵，了解定積分源于曲邊圖形的面積計算等實際問題.

這樣，在高數(shù)教學中，筆者通過滲透數(shù)學思想，優(yōu)化了學生數(shù)學認知結構，使學生理解了定積分的概念，并了解其幾何意義是應用定積分的基礎.

（四）完善教學評價

評價是教學活動的重要環(huán)節(jié)，是對學生學習的有效促進，也是對教學效果的有效保障，是落實核心素養(yǎng)的重要體現(xiàn).因此，高等數(shù)學教師要轉變傳統(tǒng)的單一評價內容和評價方式，完善教學評價.評價內容不僅考查學生對數(shù)學知識的理解和掌握，更要評價學生的思維品質和思維過程，包括技能、情感、意識、態(tài)度等多個方面.評價方式也要不斷地優(yōu)化，制訂核心素養(yǎng)理念下的新的學業(yè)質量檢測與評價標準，通過大規(guī)模標準化測驗評價學生知識理解與掌握情況，通過開放式題目等問題設置來考查和評價學生的思維品質與思維過程.確保學生從高等數(shù)學學習的過程中獲得知識與能力的同步提升，從而使核心素養(yǎng)視閾下的高等數(shù)學教學效果不斷優(yōu)化.

總之，基于核心素養(yǎng)理念優(yōu)化高等數(shù)學教學是教育教學改革發(fā)展的必然趨勢，更是推進素質教育、傳播數(shù)學文化的重要渠道.因此，大學數(shù)學教師需要徹底轉變教學觀念，確立圍繞核心素養(yǎng)的教學目標，并通過創(chuàng)設情境、問題驅動、翻轉課堂、生活化教學、滲透數(shù)學思想等途徑來實現(xiàn)教學過程的優(yōu)化，使高等數(shù)學特殊的學科價值能夠得以體現(xiàn)，切實培養(yǎng)大學生的核心素養(yǎng)，使學生真正發(fā)展成為社會需要的實用型、創(chuàng)新型人才.

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