“五育融合”背景下提升素養的高中數學有效教學策略研究

李文洋

(福建省漳平第二中學,福建 漳平 364400)

“五育融合”教育理念旨在培養學生全面發展的能力,包括品德、智力、身體素質、審美情感和實踐能力.在高中數學教育領域,這一理念要求我們不僅要關注數學知識和技能的傳授,還要將數學與生活實際聯系起來,培養學生的創造力、實際問題的解決能力和綜合素養.本文將探討如何實施有效的高中數學教學,以提升核心素養,包括數學思維、問題解決能力、數學建模和信息技術運用等.

1 五育融合與核心素養的關系分析

五育融合理念在教育領域廣泛傳播,并對高中數學教育產生了深遠的影響.傳統上,高中數學課程通常側重于傳授數學知識和技能,強調抽象概念和數學運算,但五育融合理念要求我們更多地關注學生的全面素養.

五育融合理念的核心在于將學科教育與綜合素養培養相結合.高中數學教育需要超越單純的知識傳遞,將數學與生活實際聯系起來,讓學生在數學學科中培養創造力、實際問題解決能力和綜合素養.這意味著數學不再是一個孤立的學科,可以與品德、身體素質、審美情感和實踐能力等方面相互關聯,共同促進學生的全面發展.

核心素養作為高中數學教育的關鍵目標之一,強調培養學生的數學思維、問題解決能力、數學建模和信息技術運用等核心素質[1].這些素養不僅對數學學科有著深刻的影響,還對學生整體素質的提升至關重要.數學思維培養了學生的邏輯思維和抽象思維能力,使他們能夠更好地理解和解決復雜的問題;問題解決能力使學生能夠應對各種實際挑戰;數學建模則幫助他們將數學應用于現實生活中的復雜情境;信息技術的運用不僅使學生能夠更高效地獲取和處理數學信息,還培養了他們的信息素養和創新能力.

2 實施有效的高中數學教學

2.1 以高中數學教學內容“集合與常用邏輯用語”為例的問題驅動教學

在高中數學教育中,采用問題驅動的教學方法是一種有效的策略,可以將數學知識與實際問題相結合,激發學生的學習興趣,培養其問題解決能力和創新思維[2].

2.1.1問題的引入與激發

教師可以引入一個實際問題:學校里有A,B,C三個不同興趣小組,每位學生可以選擇其中一個小組進行興趣課程的學習.然而,學校規定每位學生只能選擇一個小組,不同小組的課程時間可能會有沖突.現在,請你思考如何幫助學校管理好選課問題,確保每位學生都能參加他們感興趣的課程,同時避免時間沖突.

接下來,教師可以引導學生思考這個問題,引入集合的概念.例如,將A,B,C三個小組分別表示為集合A、集合B、集合C,其中每個集合包含了選擇該組的學生.然后,教師可以提出問題:如何用數學的方式來表示學生的選課情況,并找到一個合適的解決方案,以確保每個學生都能順利選課?

2.1.2數學知識的引入與應用

在問題引入后,教師可以開始介紹與問題相關的數學知識,即集合與常用邏輯用語.這些知識將作為解決問題的工具,幫助學生理解問題的本質,并提供解決方案的思路.

首先,教師可以解釋集合的概念,即由一些確定的、互不相同的對象組成的整體.學生可以通過集合的符號表示法來表示不同小組,如A,B,C.同時,教師可以引入集合的運算,如并集、交集和補集,以幫助學生更好地理解集合之間的關系.其次,教師可以介紹常用的邏輯用語,如“與”“或”“非”,并說明它們在數學中的應用.學生可以利用這些邏輯用語來表示不同選課情況,并進行邏輯推理.例如,用“∩”表示交集,“∪”表示并集,“U”表示補集,學生可以使用這些符號來表示選課情況的邏輯關系,如A∩B表示選擇了A組并且選擇了B組.接下來,學生將運用所學的集合與邏輯知識來解決選課問題.他們可以使用集合運算和邏輯推理來確定每位學生的選課情況,找出可能存在的時間沖突,并提出解決方案.通過這個過程,學生不僅學到數學知識,還培養了問題解決的能力和創新思維.在解決選課問題的過程中,學生可以分組合作,共同探討不同的解決方案,比較其優劣,并進行討論.這有助于培養學生的團隊合作能力和溝通技巧.同時,學生也可以分享各自的思考過程,其他同學從中學習不同的思維方式,促進思維的多樣性和創新性.最后,學生可以呈現他們的解決方案,并進行結果的分析和反思.教師可以組織學生展示他們的選課計劃,討論可能的改進和優化方案.這個過程不僅讓學生學會了解決問題的方法,還鼓勵他們不斷提升自己的思考和解決問題的能力.

通過以上步驟,問題驅動的教學方法成功地將高中數學教學內容“集合與常用邏輯用語”與實際問題相結合,提高了學生的數學思維能力、問題解決能力和創新思維.這種教學方法不僅使學生更加深入地理解了數學知識,還培養了他們在實際生活中應用數學解決問題的能力.同時,學生通過合作與討論,培養了團隊合作和溝通技巧,為綜合素質的提升打下了堅實的基礎.

2.2 跨學科融合與跨學科教學的融合

高中數學教育的目標之一是培養學生的綜合素質,其中跨學科素養是至關重要的一部分[3].為了實現這一目標,高中數學不應孤立于其他學科,而應與其他學科進行融合.數學和物理兩門學科在很多方面有著緊密的聯系,例如,數學提供了描述物理現象和解決物理問題的數學工具,而物理則為數學提供了實際應用場景.通過將這兩門學科融合在一起,學生將更容易理解和掌握兩門學科的知識.

在高中數學與物理學科的融合中,課程設計起著關鍵作用.教師可以設計既包含數學內容又涉及物理問題的課程,或者反過來,將物理問題與數學方法相結合.例如,“拋物線運動的分析”,在這個例子中,教師可以引入一個物理問題:一個拋物體從一定高度被拋出,如何描述其運動軌跡和拋物線的方程?這個問題涉及物理學的運動學和數學的二次函數.學生需要運用數學知識來推導拋物線的方程,并使用物理學的概念來解釋拋物線的特性.通過這種課程設計,學生不僅學到了數學的二次函數和物理學的拋物線運動,還理解了兩門學科在這個問題中的相互關系.他們將學會如何將數學方法應用于物理問題的解決中,培養了跨學科的思維方式.

跨學科融合不僅限于課堂教學,還可以通過實驗和實際問題解決來實現.例如,“自由落體實驗”,在這個例子中,學生可以進行一個自由落體實驗,測量不同高度下物體的下落時間.然后,他們可以使用數學知識來分析這些數據,建立物體自由落體的數學模型,并與物理定律進行比較.這個實驗將物理和數學相結合,幫助學生理解物體自由落體的數學描述和物理解釋.

2.3 創新評價方式

傳統的數學教育評價主要依賴于考試和測驗,這些評價方式通常只注重學生的記憶和計算能力,卻忽略了五育融合教育理念所倡導的更全面的培養目標.因此,為了更好地促進“五育融合”,我們需要創新評價方式,使其更多樣化、更貼近實際、更綜合全面[4].以下將詳細探討如何采用項目作業、實際問題解決報告、小組討論等方式來評價學生的數學素養和綜合能力.

2.3.1項目作業:培養實際問題解決能力

項目作業是一種有助于培養學生實際問題解決能力的評價方式.教師可以設計一系列項目,要求學生在課程中應用數學知識來解決實際問題.這些項目可以涵蓋多個數學領域,例如代數、幾何、概率和統計等.學生需要自主選擇項目,并在一定時間內完成.這種方式鼓勵學生主動學習,培養他們的自主解決問題的能力.例如,教師可以設計一個金融投資項目,要求學生選擇一種投資方式,然后使用數學方法來分析投資的風險和回報.學生需要考慮不同投資選項的利弊,并給出建議.通過這個項目,學生不僅學會了數學的應用,還培養了金融決策的能力和風險管理技能.

2.3.2實際問題解決報告:綜合素養的體現

實際問題解決報告是評價學生綜合素養的有力工具.學生可以選擇一個與數學相關的實際問題,獨自或團隊合作進行研究,并提交解決問題的報告.這個過程需要學生整合數學知識、數據分析能力、創新思維和溝通技巧.通過這種方式,學生將學會如何把數學應用于解決現實生活中的復雜問題,同時提高了他們的綜合素質.學生可以選擇一個與環境保護相關的實際問題,例如城市垃圾處理或能源利用效率問題.他們需要搜集數據、分析信息,并提出解決問題的方法.最終,他們可以通過報告的形式呈現他們的研究成果,包括數據圖表、分析結果和解決方案建議.這個過程不僅培養了學生的數學能力,還提高了他們的環保意識和社會責任感.

2.3.3小組討論:合作與溝通的培養

小組討論是一種促進合作與溝通能力培養的評價方式.教師可以組織學生參與數學問題的小組討論,要求他們共同解決復雜問題,并展示他們的解決方案[5].在這個過程中,學生需要有效溝通、合作解決問題,這很好地培養了團隊合作能力和溝通技能.例如,教師可以給學生一個實際問題:城市交通擁堵問題.學生需要分成小組,每個小組負責分析一個問題,如交通流量、交通信號燈優化等.然后,小組成員協作,整合各自的分析結果,提出改善交通擁堵的方案,并在班級中進行展示和討論.通過這個項目,學生不僅鍛煉了數學建模能力,還提高了合作與溝通的技能.

在五育融合的教育背景下,高中數學教育要更多地關注學生的全面素質.通過問題驅動教學、跨學科融合以及創新評價方式的實施,我們可以更好地培養學生的核心素養,使其不僅具備數學知識和技能、在實際生活中運用數學解決問題的能力,還具備團隊合作能力和溝通技巧.這些策略有助于培養更具綜合素質的學生,使他們能夠更好地適應未來的挑戰和機遇.因此,高中數學教育應積極探索和采用這些創新方法,以更好地實踐五育融合的理念.