



【摘要】自“雙新”實施以來,教育教學變革持續推進,注重以學生核心素養發展為主,落實學科育人,倡導單元導學教學,開展教研活動.但是,“雙新”工作仍存在問題,基于數智時代引導學生深度學習,促進“雙新”落地已迫在眉睫.本文以數智時代概述為切入點,簡要分析數智時代下高中數學校本課程開發的科學性與思想性、基礎性與條理性基本原則,并針對性提出校本課程開發策略.
【關鍵詞】數智時代;高中數學;校本課程
在區塊鏈、人工智能、大數據等新一代技術的社會化與高滲透性下,塑造了全新社會形態,“智能+”已經成為未來的主要趨勢.為應對產業革命與新科技浪潮,應當以現代技術為學科賦能,推動教育從線下傳統模式轉變為線上線下全系教育模式,使得“數智+教育”成為教育新常態、新形態.因此,在高中數學開發校本課程中,應當利用數據分析手段,開發“數智+數學”課程,更好地為學生發展提供服務,滿足學生個性化教育需求.
1 數智時代概述
“數智”即為“數字+智能”,網絡技術、數字技術等與人工智能融合,迎來了“數智時代”.該時代核心內涵如下:第一,萬物互聯.在物與物、人與人、人與物間,利用數字化數據信息,構建無時不在、無處不在的網絡,實現數據實時共享,明確數據是互聯的數據、互聯是數據的互聯,打破教育“信息孤島”,使其在數字世界的縱深不斷延長.第二,數字化.數智時代下,二進制數字編碼能夠采集、傳輸、處理、存儲數據信息變得更為高效,實現實物與數字信息分離,不再是實體教材的附屬,能夠獨立于時間、空間存在,擴大教學信息數據范圍.第三,智能化融合.在數字化信息數據、經驗算法及萬物互聯網絡作用下,賦能事物,增加自動調度、邏輯運算及自動處理等人類智慧功能.并利用數字世界,將現實中不同技術、專業等不斷融合,通過數智融合,推動教育行業創新發展.
2 數智時代下高中數學校本課程開發的基本原則
2.1 科學性與思想性
在數智時代下,數學校本課程需遵循科學性、思想性原則,根據《普通高中數學課程標準(2022年版)》及最近發展區理論,明確數學活動需立足于學生已有經驗與認知發展水平上.校本課程專題內容需考慮其是否彰顯時代思想、是否符合課標要求、是否超出學生理解難度等,以“主線—主題—核心內容”的結構,讓學生“踮踮腳”,利用互聯網平臺,即可自主學習知識,夠到“數學的果實”,調動學生學習積極性[1].
2.2 基礎性與條理性
高中數學具有承上啟下的作用,要保證其基礎性與條理性,注意與必修教材與大學知識的聯系,通過數字化、智能化技術,以整體眼光看待教育,方能提高數學校本課程開發質量.要注重聯系必修教材,其作為基礎高中課程,與學生基本文化、科學素養息息相關,各章節均體現了獨特的思考價值,兼具文化內涵與科學價值,卻迫于高考壓力,知識深度、廣度受到限制,未能將思考、閱讀等欄目落到實處[2].因此,數學校本課程可作為補充,利用學科網絡,將“雙新”要求、必修內容與校本內容相聯系,秉持以生為本理念,以學生發展、雙新落地為導向,優化課程體系,實現數學教育的升華與拓展.
3 基于數智時代下高中數學校本課程開發策略
3.1 加強數學思想方法的提煉,指導學生開展自主探究
在高中數學校本課程開發中,為落實“雙新”理念,應當探究新、舊版本差異,體現課程改革成果,注重課程基礎性,進而將其融入校本課程中.
例如 以高中“函數”為例,相同點在于內容相同,包括函數概念、函數性質、表示方法、初等函數、數列導數、函數應用等,要求學生能夠利用函數解決問題,掌握解題思想方法[3].并且,新、舊版本均注重數學文化的滲透、信息技術的整合,例如,兩版均建議學生以小論文或研究報告方式,了解函數發展形式、對數概念的形成、微積分的創立等數學知識;利用計算工具,以二分法求方程近似解,比較幾類函數增長速度差異等.
不同點體現在編排方式、內容標準等方面,新版課標函數分布于選擇性必修課主題一、必修課主題二、選修A、B類課程與大學先修課程.并且,內容標準中,根據高考要求,與舊版相比,新版函數內容精煉,要點突出,有助于學生抓住本質,增強知識適切度,新增或刪減內容見表1.
高中數學校本課程中,需根據“雙新”要求,確定內容變化后,以學習內容為載體,將其設計為線串式結構,提煉主要數學思想.并且,在學生自主學習中,教師需引導學生確定函數重難點,部分學生將函數解析式值域、定義域為重點,實際意義卻不強.根據“雙新”要求,重點是根據知識邏輯聯系,體會數學是有技能、有知識、有思想、有方法的整體,助力學生了解知識本質,不再專注于細枝末節[4].
3.2 建立健全完善的學科網絡,培養學生數學應用意識
在數學校本課程中,需以“雙新”為準,以校園網為媒介,建立各年級數學互動網絡,擁有共享課程資源、在線藝術展、教育論壇、現代化課堂教學、交流討論空間等,高效整合高中數學資源,樹立一體化教育體系的同時,為學生網絡平臺學習、增強應用意識奠定基礎.
例如 在數學文化校本課程中,以“兩個著名超越數e和π”為主線,著重介紹特殊常數歷史,選擇多種素材,加深學生理解、應用數學符號的能力,培養其應用意識.教師可先為學生講解π計算進展,為學生傳輸PPT圖片資料,古埃及人發現圓周率,公元前190年的石匾上記載258=3.125,金字塔周長與高比是圓周率的2倍,克萊因紙草書記載169=3.1605,古印度巨著《百道焚書》記載339108≈3.139.進而播放視頻“π的奇妙對稱”,見圖1.
還有數學家在π值計算中,化為“無窮”形式,無限連分式見圖2.
生活中π也無處不在,美國將3月14日定為“圓周率日”,麻省理工在3月14日15:14分下發錄取通知書,茶π飲料等,見圖3.
將《Song for π》鋼琴曲及《中國詩詞大會》的“π”飛花令視頻在學科網絡上播放出來,引領學生觀看.
e的符號中,利用計算器演示“復利問題”,開展無理性證明,講解e數學符號與醫學、生物、化學、物理等息息相關,自然科學中作用舉足輕重.進而引導學生思考,“e”與“π”數學符號的應用價值、方向、場景等,讓學生能夠在數學學習中,借助學科網絡,自主觀看相關視頻、圖片等,學習有關數學符號的知識,明確其實際應用價值.
3.3 構建多元化智慧教學平臺,促使學生養成團隊精神
數學校本課程開發中,構建指揮平臺作為復雜過程,需考慮教育教學各環節需求,包括課程錄制、教學設計、直播回放、作業測評、數據分析、互動交流等.并借助智慧教學平臺,引導學生主動探究知識,建立民主友好、和諧平等的師生關系,以學生為主體,做到因校本課程而異,讓學生帶著問題思考,點燃學生合作的欲望,做到“小疑則小進、大疑則大進”,使其在探索、對比知識中提出問題,提高學生討論質量.
(1)規律歸納引導學生合作討論.數學學科存在諸多有趣的規律,提取思維精華、概括規律中,應當引導學生主動探求、發現,理解知識、鍛煉思維.例如,在函數零點教學中,利用智慧教學平臺,錄制相應短視頻,播放f(x)=0的圖象變化,提問:
①a,b區間上 零點;
②f(a)·f(b) 0;
③b,c區間上 零點;
④f(c)·f(b) 0;
⑤c,d區間上 零點;
⑥f(c)·f(d) 0.
學生小組合作探討,發現函數零點規律,總結存在性定理.
(2)理解知識引導學生合作討論.教師在教學中,不能直接告訴學生重難點,需要讓學生自己發現,使其“知道為什么”“怎么做”,而不僅是“知道是什么”.例如,在“商不變的性質”中,不能直接告訴學生規律,教師需要利用相關視頻、圖片等,引導學生質疑、辯論,尋找問題解決關鍵,加深對知識的理解,做到“知其然亦知其所以然”.
高中數學校本課程的開發,需基于數字化、智慧化技術,利用智慧教學平臺,引導學生無論是課上、課下均能討論交流,增進理解,提高交流能力的同時,也能創新思維,促進學生間共同發展、師生間教學相長.
4 結語
綜上所述,新課程、新教學背景下,教師需著力于目標導向,將數智技術融入高中數學,開發科學性、條理性校本課程,引導學生以核心概念為主,主動積極地交流思考,落實數學核心素養.因此,高中數學校本課程開發中,應結合實際情況,從加強數學思想方法的提煉、建立健全完善的學科網絡、構建多元化智慧教學平臺這幾方面出發,培養學生自主探究、應用意識及團隊精神,提高數學教育質量.
【本文為無錫市教育科學“十四五”規劃2023年度課題《數智時代普通高中“大數學”校本開設體系構建研究》(課題編號:A/D/2023/25)成果之一】
參考文獻:
[1]張聰.數智時代的高中思想政治課深度學習:困局及其紓解[J].天津師范大學學報(基礎教育版),2023(06):1-6.
[2]江婷婷,歐陽芳.“數智”時代會計信息系統課程定位與改革[J].福建開放大學學報,2023(02):38-42.
[3]宋良標.基于核心素養提升的高中數學校本課程開發對策研究[J].高考,2022(09):123-125.
[4]顧金.高中數學校本課程的開發與實施——以課程《初等數論初步》為例[J].數學之友,2022(04):13-16.