高中數(shù)學教學中學生學科素養(yǎng)的培養(yǎng)與思維方式引導

畢曉昕

摘 要：隨著時代發(fā)展，國際競爭日趨激烈，社會對人的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力提出了更高要求，教育面臨著更大挑戰(zhàn)。在教學的過程中，不能單純只追求分數(shù)和升學率，還要重視學生的社會責任感、創(chuàng)新精神和實踐能力。在數(shù)學的教學過程中，就要加強數(shù)學思維方式的引導，促使學生全面發(fā)展。數(shù)學具備高度抽象性，從抽象到量化可視，實際問題與數(shù)學的結(jié)合，可以提升學生的空間想象和抽象思維能力。數(shù)學還有嚴密性、邏輯性的顯著特點，對培養(yǎng)學生探索其他學科的思維方式和嚴謹態(tài)度都十分有利。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用領(lǐng)域;高中數(shù)學;素養(yǎng)培養(yǎng)

在這個被信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)全面覆蓋的時代，數(shù)學的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛和受到關(guān)注。為了跟上社會發(fā)展的腳步，教育者要著重于對數(shù)學學科素養(yǎng)的培養(yǎng)，既要保證學生的全面發(fā)展，也要鼓勵優(yōu)勢學科延伸至更多領(lǐng)域，發(fā)揮特長。哈佛大學數(shù)學物理教授阿瑟·杰佛發(fā)表過一篇名為《整理出宇宙的秩序———數(shù)學的作用》著名的經(jīng)典論文，從他闡述的觀點中可以解讀出數(shù)學在現(xiàn)代社會中有著不可替代的重要地位，數(shù)學被廣泛應(yīng)用于日常生活中、生產(chǎn)勞作，滲透到各項科學研究，因此教育者一方面要讓每個人都有機會能夠受到良好的數(shù)學教育，另一方面根據(jù)學生個人的興趣愛好、優(yōu)勢特長，幫助他們制定未來發(fā)展的規(guī)劃，強化學生對應(yīng)用數(shù)學的使用，打下扎實的數(shù)學基礎(chǔ)。

一、高中數(shù)學核心素養(yǎng)內(nèi)涵及重要性

高中數(shù)學是一門基礎(chǔ)學科，核心素養(yǎng)體現(xiàn)在熟練掌握基礎(chǔ)知識，建立數(shù)學邏輯推理思維網(wǎng)絡(luò)，靈活運用數(shù)學方法舉一反三，在面對現(xiàn)實問題時，能夠迅速地轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題，對問題進行觀察、推敲、思考和驗證，最終解決問題。

高中數(shù)學教學生活化這個熱門話題也從側(cè)面體現(xiàn)出高中數(shù)學核心素養(yǎng)的重要性。數(shù)學學科不再是單純的計算能力，它與其他學科緊密關(guān)聯(lián)，適用性也大大超出了大家以為的范疇，為了適應(yīng)數(shù)學學科的突出特點，也為了滿足這個時代對高端數(shù)學科學技術(shù)人才的剛需，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)可以使學生具有更強的綜合素質(zhì)和實踐能力，可以更好地適應(yīng)社會發(fā)展的形式和需求，對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)已是離弦之箭，教育者應(yīng)該把關(guān)注成績的重心慢慢轉(zhuǎn)移到學生的成長和發(fā)展上，真正做到授人以漁。

二、“數(shù)學實驗”在高中數(shù)學實踐活動中的應(yīng)用

開展數(shù)學實驗教學包括五個基本環(huán)節(jié)：

1.創(chuàng)設(shè)問題情景與提出探究問題

教師利用多媒體教學工具或身邊實物引入生活中的現(xiàn)象與問題，或采用講故事引入問題，或通過已學內(nèi)容引發(fā)學生的思考，發(fā)揮學生的主觀能動性。為學生創(chuàng)設(shè)一個亟待解決的問題情景，讓學生形成解決問題的基本思路，教師再拋出一個具體的問題，讓學生產(chǎn)生解決該問題的激情。

2.尋找解決方法與做好實驗準備

在獲得具體的問題后，積極引導學生尋找解決問題的方法，讓學生自主交流探討，鼓勵學生先初步猜想判斷，對與錯不要緊，要大膽猜想，并肯定學生的思路。再由教師引導學生操作實驗，驗證自己的猜想判斷。

3.動手操作實驗與發(fā)現(xiàn)知識規(guī)律

在實驗操作中，學生不能一個人埋頭苦干，學會交流，學會手腦口并用，并記錄記錄實驗中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，得到初步的規(guī)律與結(jié)論，驗證得出結(jié)論。這一過程中教師不能過多參與指導，必須讓學生獨立思考與反復實驗，獲得感性到理性的認識。

4.教師歸納總結(jié)與形成知識結(jié)論

教師可以將實驗演示一遍，加深學生的印象，并發(fā)現(xiàn)錯誤。對此過程進行總結(jié)，積極鼓勵那些敢于大膽思考的學生，無論對錯，其次再對錯誤的結(jié)論予以指導，最后再讓學生按照正確方法操作，直到學生徹底掌握該知識。

5.鞏固聯(lián)系與拓展應(yīng)用

學生往往可以根據(jù)自己獲得的新知識來實施具體的操作，運用到生活實際中。教師應(yīng)當根據(jù)學生的掌握情況，進行個別的指導與評價，之后根據(jù)學生實際需求布置作業(yè)量與作業(yè)方式，讓學生能夠靈活運用知識規(guī)律，真正達到最佳的教學效果。

三、學生數(shù)學學科素養(yǎng)的培養(yǎng)策略

（一）教師教學理念統(tǒng)一，教學培養(yǎng)整體標準化

首先教育者必須深刻領(lǐng)會，并且身體力行，真正落實對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。提高教師聘用的門檻，教師本身就應(yīng)該具備高素養(yǎng)，才能對學生耳濡目染。教師應(yīng)該接受職前職后不定期培訓，特別是下鄉(xiāng)支教的教師不能出現(xiàn)思想斷層，緊跟新的主張，構(gòu)建以生活基礎(chǔ)為參考的實踐類課程，讓學生帶著理論知識去生活中親身實踐。

培養(yǎng)標準需要統(tǒng)一化，例如數(shù)學指導課程內(nèi)容編排格式統(tǒng)一，數(shù)學核心素養(yǎng)與基礎(chǔ)知識、邏輯推理能力、空間想象力、嚴謹?shù)膶W習態(tài)度等相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容標準，整合相關(guān)的教育資源，教學效果評估標準化，以及教學質(zhì)量的檢驗也要標準化。

針對偏遠地區(qū)的學生，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)資源，開闊學生視野，豐富智能化設(shè)備，開展個性化課堂，鼓勵學生大膽表達自己的主觀想法，主動思考問題、解決問題，高中生更多的是需要教師給予愛的鼓勵，激勵他們迎接更多的挑戰(zhàn)。

（二）提升學生自主探究的數(shù)學思維

在高中數(shù)學教學生活化的趨勢下，教育者要善于抓住時機，通過生活中不同觀察視角去挖掘數(shù)學問題，始終圍繞核心素養(yǎng)培養(yǎng)作為數(shù)學教學的主體，結(jié)合學生的性格特點，編排教學內(nèi)容，并延伸拓展，讓學生在提起興趣的同時能主動感知和探索與生活相關(guān)的數(shù)學問題，利用所學的理論基礎(chǔ)，鍛煉自己的數(shù)學思維，同時也通過自主解決問題而帶來更大的自信和學習興趣。比如大多數(shù)數(shù)字或者圖形的規(guī)律探索題，教師一般會給出前三組規(guī)律，在此基礎(chǔ)上會讓學生自主探究三組之后的規(guī)律，并得出相應(yīng)的計算公式，這就是典型的知識遷移規(guī)律和類比方法，引導學生自主觀察、思考、推理并驗證。

（三）多樣化的學習模式，增強協(xié)作動手能力

摒棄僅依靠傳統(tǒng)的筆試來評價學生的模式，知識和能力兩者需要的是并駕齊驅(qū)，通過豐富學習模式，增加學生間協(xié)作解決問題的能力，不僅需要獨立自主思考的能力，更要通過交流學習總結(jié)出更多的方式方法，同時還培養(yǎng)了學生的語言表達能力和溝通能力。

四、高中生數(shù)學素養(yǎng)中思維方式的引導

（一）觀察環(huán)節(jié)情景化

高中階段的數(shù)學學習就比較復雜，對于學生來講存在一定的難度。因此教師在教學的過程中，就要不斷引導學生思維方式的轉(zhuǎn)變，降低學習的難度。引導學生數(shù)學思維方式的轉(zhuǎn)變，情景化教學就是一種很好的策略。可以幫助學生在數(shù)學學習過程中，通過有趣、生動的教學情境，對知識內(nèi)容進行重組、提煉、整合，轉(zhuǎn)換自身的思維方式。還可以為學生的數(shù)學思維搭建一個有效途徑，提高學生的觀察力和判斷力。在情境創(chuàng)設(shè)的過程中，可以采用生活情境、游戲情境、問題情境、合作情境等等，吸引學生的注意力，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的學習積極性。數(shù)學知識來源于實際生活，又服務(wù)于生活，生活化的情境就要與學生的實際生活緊密相連，讓學生在學習中聯(lián)系實際生活，在實際生活中發(fā)現(xiàn)關(guān)于數(shù)學的問題，提高學生的數(shù)學應(yīng)用意識。采用知識相悖論進行情境創(chuàng)設(shè)，可以引發(fā)學生認識內(nèi)心的矛盾和沖突，激發(fā)學生的探究欲望，讓學生在分析和探究問題過程中重新組建自身的思維方式。采用數(shù)學史的教學情境，可以讓學生了解數(shù)學產(chǎn)生與發(fā)展的過程，進而增強學生的學習欲望，提高學生的運用能力。

例如教師在實際教學中，在教授“空間幾何體的結(jié)構(gòu)”時，就可以創(chuàng)設(shè)生活化的教學情境。在課堂教學之前，教師先利用多媒體出示大量的世界經(jīng)典建筑物的圖片，引導學生領(lǐng)悟章頭圖和章引言的重要性，并明確幾何學研究的內(nèi)容，幾何體在數(shù)學研究和數(shù)學應(yīng)用中的地位和作用。接下來教師可以展示大量的生活中常見的物體的圖片，讓學生進行抽象分析。

在教授“函數(shù)與方程”時，就可以利用數(shù)學史創(chuàng)設(shè)教學情境，教師在教學中可以將函數(shù)的起源與發(fā)展為學生詳細講解。十七世紀中葉，笛卡兒引入變數(shù)的概念，制定了解析幾何學，從而打破了局限于方程的未知數(shù)的理解;后來，牛頓、萊布尼茲分別獨立的建立了微分學說。

牛頓于1665年開始研究微積分之后，一直用“流量”一詞來表示變量間的關(guān)系。1673年，萊布尼茲在一篇手稿里第一次用“函數(shù)”這一名詞，他用函數(shù)表示任何一個隨著曲線上的點的變動而變動的量。這可以說是函數(shù)的第一個“定義”。直到1930年，現(xiàn)代的函數(shù)概念才“出爐”。

（二）聯(lián)系環(huán)節(jié)問題化

問題化的教學方法主要是指在聯(lián)系環(huán)節(jié)通過設(shè)計有效的問題，引導學生思維方式的轉(zhuǎn)變，促使學生形成較強的問題能力。學習的過程就是解決一個個問題的過程，學生只有在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程中，才能發(fā)展思維，體驗到成功的喜悅。任何一門學科的學習如果沒有思維，就談不上核心素養(yǎng)。問題的設(shè)置還要具有一定的挑戰(zhàn)性，要加強新舊知識的聯(lián)系，讓學生在復習舊知識的過程中聯(lián)系到新知識，走進新知識的學習大門。數(shù)學知識問題化的表現(xiàn)形式多種多樣，可以通過內(nèi)容、形式、方法等新穎設(shè)計，突破教學重難點，降低教學難度，就能夠收獲意想不到的效果。

例如教師在教授“直線和圓的位置關(guān)系”時，教師先可以進行舊知識的復習，復習點和圓的三種位置關(guān)系及圓心到點的距離d與半徑r的關(guān)系，從而來引出直線與圓的位置關(guān)系。然后讓學生觀察一輪紅日從海平面升起的三幅圖片，提出問題：海上日出是怎樣的幾何圖形呢？鼓勵學生猜想并動手畫一畫。然后引出新課直線與圓的位置關(guān)系，分別是相切、相交和相離。

（三）想象環(huán)節(jié)直觀化

傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式比較陳舊落后，課堂氛圍死氣沉沉，導致學生漸漸失去了學習興趣，學習積極性不高。教師過于重視學生的學習成績，導致學生在數(shù)學學習過程中沒有找到屬于自己的正確學習方法。采用直觀化教學方法是指在教學過程中的想象環(huán)節(jié)，借助直觀材料來讓學生去感知數(shù)學的研究對象形態(tài)與變化，進而解決數(shù)學問題。正所謂想象力再豐富，如果沒有實物，也無法更好的理解和學習。利用直觀化教學方法就可以促使學生對數(shù)學知識更加直觀認識了解，形成比較強烈的直觀和直覺。數(shù)學的學習需要學生具有非常強烈的邏輯思維能力和縝密心，能夠從幾何圖形上去發(fā)現(xiàn)數(shù)學結(jié)論，生動形象的將幾何圖形的相關(guān)概念知識引出來。

例如教師在教授“空間幾何體的結(jié)構(gòu)”時，教師可以在課前讓學生預習本節(jié)課的內(nèi)容，自制柱、錐、臺的幾何模型教具，在感受實物以及模型過程中，來概括棱柱、棱錐和棱臺的結(jié)構(gòu)特征。

五、結(jié)語

師者，是學子摸索未來途中的燈塔，正確的引導和培養(yǎng)，對其未來人生的規(guī)劃將會有至關(guān)重要的影響，數(shù)學較其他學科更為寬泛地應(yīng)用于各式各樣的領(lǐng)域，生活中也隨處可見數(shù)學的影子。數(shù)學學科素養(yǎng)的培養(yǎng)對學生綜合素養(yǎng)的全面提升、價值觀的正確樹立有著不可估量的隱形力量。在今后的數(shù)學教學中，教師要引導學生數(shù)學思維方式的轉(zhuǎn)變，就要在教學中采用觀察環(huán)節(jié)情景化、聯(lián)系環(huán)節(jié)問題化和想象環(huán)節(jié)直觀化的方式，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的學習積極性，讓學生對數(shù)學知識有一個更加深刻的理解和認識。

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