高中數學教育需提升教學質量,培養學生核心素養。但傳統教學模式側重于知識點灌輸,忽視學生思維能力與解決問題能力培養。探索新教學模式,優化數學課堂結構,促進學生全面發展,成為當前教育研究課題。“總分總”教學模式以學生為中心,強調整體把握與分步實施相結合教學策略,為解決上述問題提供新視角。本文探索“總分總”單元整體教學模式在高中數學課堂中的應用效果,分析高中數學教育面臨挑戰,提出將“總分總”教學模式引入數學課堂,優化課堂結構,提升學生學習成效。指出“總分總”教學模式優勢,結合高中數學課程特點,設計基于該模式數學課堂架構,如總覽階段、分解深入階段和總結提升階段。討論實施此模式最終效果,提升學生數學素養,對數學課堂改革具有啟示意義。
1“總分總”單元整體視角下高中數學課堂優勢
1.1 知識結構的系統性增強
“總分總”教學模式強調在單元整體視角下組織教學內容,增強知識結構的系統性。傳統教學模式教師按照教材順序逐節講解知識點,學生難以形成知識把握力。而“總分總”模式則通過總覽階段引導學生對單元核心概念初步認知,分解深入階段對知識點詳細講解,重視學生技能訓練。總結提升階段是對整個單元知識回顧整合,幫助學生把握知識之間內在聯系,形成系統知識結構。在“總分總”教學模式下,教師引導學生構建知識網絡圖,將新學知識與已有知識相聯系,形成知識體系。有助于學生加深對知識點的理解,提高學生解決問題時運用知識能力。例如,學習函數這一單元時,學生可在總覽階段了解函數基本性質,在分解深入階段學習各種具體函數,如一次函數、二次函數應用,在總結提升階段將所學函數知識整合,形成完整函數知識體系。
1.2 學生主體性的凸顯
“總分總”教學模式注重學生主體,強調學生在學習中的主動參與與積極思考。在傳統教學模式中,教師是課堂主體,學生處于被動接受狀態。“總分總”模式結合預習任務、合作學習、拓展應用等環節,引導學生主動參與到學習過程中。學生要求提前了解單元內容,形成初步認知。培養學生自主學習能力,使學生在課堂中針對性學習。在合作學習中,學生小組討論、解決疑難問題,促進彼此之間思維碰撞學習。在拓展應用環節,學生將所學知識應用到實際問題中,提升學生實踐能力。注重學生個性化發展,在總結提升階段,學生進行自我反思評價,教師提供個性化反饋指導。關注學生學習成果,將其學習過程針對性梳理,激發學生內在學習動力。
1.3 教學評價的全面性與科學性
“總分總”教學模式教學評價全面科學,借助多元化評價方式,關注學生學習表現。例如,重點在于學生課堂參與度、合作學習情況、創新思維等方面,觀察學生課堂表現、傾聽學生發言、查看學生小組討論記錄等方式,評價學生自身學習態度,強化學生合作能力。設計開放性題目,評價學生創新思維。注重評價及時反饋,總結提升階段教師提供個性化指導,幫助學生明確優勢不足,制訂下一步學習計劃。有助于學生及時調整學習策略,激發學生內在學習動力。
2 高中數學課程特點
2.1 知識結構的系統性
高中數學課程知識結構呈現明顯系統性,相較于初中數學,高中數學知識點繁多且相互關聯。如函數、幾何、概率統計、數列、微積分等各模塊之間并非孤立的,而是相互聯系、相互滲透。函數是高中數學核心概念,貫穿整個高中數學課程,與方程、不等式、導數等知識點緊密相連。學生在學習時注重知識內在聯系,形成完整知識體系。注重知識層次遞進,教材編排按照由易到難、由淺入深順序,使學生在學習中逐步深入,逐步提升。幫助學生掌握數學知識,培養學生數學思維能力。
2.2 抽象邏輯性
高中數學課程顯著特點是其抽象性,相較于初中數學,高中數學注重對抽象概念的理解掌握。例如,集合、映射、函數等概念有較高抽象性,需要學生具備一定抽象思維能力。強調邏輯推理證明,在解題中學生運用所學數學知識嚴密開展邏輯推理。培養學生邏輯思維能力,提升學生數學素養,強化學生解決問題能力。
2.3 應用實踐性
高中數學課程注重知識應用實踐性,在現實生活中數學知識有廣泛應用。高中數學課程引入實際問題,使學生在學習數學知識時,將其應用到實際生活中。例如,學習概率統計時,學生了解社會調查、市場分析等方面應用。學習函數時,學生可探索物理、經濟等領域實際應用。培養學生實踐能力,設置大量實踐活動,引導學生觀察、實驗、推理,發現解決問題。激發學生學習積極性,提升學生實踐創新思維。
2.4 學習要求的提升
在知識掌握方面,高中數學要求學生掌握更多知識點,深入掌握數學概念、公式定理,靈活運用解決問題。學生需具備邏輯思維能力,運用所學數學知識實現嚴密邏輯推理證明,具備抽象思維,掌握抽象數學概念方法。學生自主深入學習,注重課前預習和課后復習,積極參與課堂討論,培養自主學習能力。
3 課堂架構設計
3.1 總覽階段
在蘭州地區,高中數學教材采用湘教版教材。該教材注重知識系統性,為總覽階段的教學提供理想素材。以湘教版高中數學必修一《函數的概念及其表示》為例,總覽階段教學可圍繞以下幾個核心問題設計。
(1)什么是函數?函數有哪些基本要素?
(2)函數有哪些常見的表示方法?
(3)為什么學習函數?函數在現實生活中有哪些應用?
在總覽階段教學中,教師結合具體實例,如氣溫變化、人口增長等,引出函數概念。幫助學生直觀理解函數是描述變量之間依賴關系的重要數學模型,引導學生分析實例共同特征,提煉出函數基本要素,即定義域、值域和對應法則。介紹函數常見表示方法,如列表法、解析式、圖象法。教師結合具體例子,如一次函數、二次函數等,展示表示方法應用。幫助學生了解函數不同表示方式,為后續深入學習函數打下基礎。教師結合實際應用例子,如函數在物理、經濟、生物等領域應用,讓學生感受函數在現實生活中的重要性,激發學生學習積極性,為后續深入學習函數提供動力。
在總覽階段教學中,教師設計預習任務,引導學生提前了解單元內容,形成初步認知。例如,教師布置閱讀任務,讓學生閱讀教材相關章節,了解函數基本概念。給學生出具簡單練習題,讓學生嘗試運用所學知識解決實際問題。幫助學生適應總覽階段教學節奏,為后續深入學習作好準備。注重培養學生自主學習能力,鼓勵學生查閱資料,組建小組討論,拓展對函數概念理解。引導學生嘗試將所學知識應用到實際問題中,培養學生實踐創新思維。
3.2 分解深入階段
以湘教版高中數學必修一《函數的概念及其表示》單元為例,分解深入階段教學可圍繞以下核心問題設計。
(1)如何深入理解函數的定義和性質?
(2)函數的表示方法有哪些具體應用?
(3)如何運用函數知識解決實際問題?
教師通過講述一次函數、二次函數等例子,幫助學生理解函數定義,分析函數定義域、值域和對應法則,幫助學生深入理解函數本質特征。介紹函數單調性、奇偶性等性質,搭配具體例子演示講解。介紹函數表示方法,重點講解表示方法的應用。例如,教師的解析式法表示函數,結合具體例子展示如何求解函數定義域、值域和解析式。介紹函數圖象繪制方法,演示如何根據函數解析式繪制其圖象。設計實際問題,引導學生運用函數知識解決。例如,教師給出與現實生活密切相關問題,如物價上漲、人口增長等,讓學生嘗試運用函數知識建模求解解決實際問題,學生進一步加深對函數概念的理解應用。培養學生思維能力。引導學生比較不同函數性質培養其比較思維能力。引導學生分析函數圖象特征,培養學生觀察分析能力。教師結合教材,布置作業內容:“某城市的人口數量為100萬,預計每年人口增長率為2%,求10年后該城市的人口數量。”讓學生運用函數知識解決實際問題。分解深入階段教學,教師引導學生分析問題,幫助學生運用函數知識求解實際問題。幫助學生理解人口增長率含義,讓學生根據人口增長率定義建立函數模型,求解函數模型得出10年后人口數量。
3.3 總結提升階段
在總結提升階段教學過程中,教師讓學生回顧本單元所學關于函數概念。教師提問:“我們學習了哪些關于函數的概念?這些概念之間有何聯系和區別?”幫助學生對本單元所學函數概念進行梳理總結。與學生溝通,使其回顧函數表示方法,重點講解表示方法之間聯系。教師提問:“我們學習了哪些函數的表示方法?這些方法之間有何聯系和區別?在實際應用中,我們應該如何選擇合適的表示方法?”幫助學生深入理解函數表示方法,提升學生應用能力。設計實際問題,讓學生運用函數知識解決,總結解題技巧。例如,教師給出與現實生活密切相關的問題,如物價上漲、人口增長等,讓學生嘗試運用函數知識實現建模求解。使學生總結解題步驟,幫助學生強化自身解題技巧。
注重培養學生自主學習能力,布置自主學習任務,讓學生自主總結本單元所學函數概念,將其應用到實際問題中。如教師布置作業內容:“某工廠生產某種產品,其成本函數為C(x)=0.001x2-4x+1000(其中x為產品數量),求生產1000件產品時的平均成本。”教師幫助學生理解成本函數性質,讓學生根據成本函數定義建立數學模型,求解數學模型得出生產1000件產品的平均成本。解題中學生總結解題步驟和思路,幫助學生形成自身獨特解題技巧。
完成“函數”單元學習后,學生已掌握函數基本概念、性質以及常見函數圖像。教師基于學生實際應用探索需求,鞏固學生對函數圖像的理解運用能力。例如,教師繪制給定函數y=x2-4x+3圖像,標出與x軸交點。根據圖像,判斷該函數單調性,說明理由。教師假設有一個矩形,其一邊長為x,另一邊長為10-x。求該矩形面積函數,繪制其圖像。學生根據圖像,找出使矩形面積最大x值,計算最大面積。探索函數y=ax2+bx+c(a、b、c為常數,且a=0)的圖像在不同a、b、c值下變化規律。選擇兩組不同a、b、c值,繪制對應函數圖像,比較彼此差異。學生需要獨立完成習題,在規定時間內提交。習題答案包括詳細解題步驟,鼓勵學生在探索部分深入思考,發現更多有趣應用。教師重點檢查學生習題基礎部分和應用部分答案是否正確完整,圖像繪制是否準確清晰。探索部分深度廣度是否滿足教師要求,學生是否表現出對函數圖像深入理解,強化自身創新思維。針對性習題設計,讓學生在總結提升階段對函數圖像應用有更深入的掌握,培養其自身探索創新能力。
4 實施策略
4.1 差異化教學:滿足學生個性化需求
實施差異化教學,深入了解學生個體差異。每個學生均有獨特學習風格、興趣、能力背景,影響學生學習效果。教師通過觀察、交流、測試等多種方式,了解學生學習特點,為實施差異化教學提供有力依據。根據學生學習基礎,將教學內容分為不同層次,確保每個學生在適合的難度層次中學習。對基礎較弱學生,教師可提供輔導練習,幫助學生鞏固基礎知識,逐步提升能力。對于基礎較好學生,教師提供更多拓展挑戰,激發學生學習欲望。靈活調整教學方法,不同學生有差異性學習風格,有些學生喜歡聽講,有些學生喜歡動手實踐。根據學生學習偏好靈活采用講授、討論、探究等多種教學方法,激發學生學習積極性。例如,喜歡聽講的學生,教師采用講授法,詳細講解數學解題方法。喜歡動手實踐的學生,教師采用實驗法,引導學生通過數學實驗探究數學規律。喜歡討論的學生,教師可采用討論法,組織學生圍繞數學問題展開討論交流。
針對每個學生具體情況,提供個性化輔導幫助。例如,對于函數概念理解存在困難的學生,教師可提供更多函數實例練習,幫助學生加深對函數概念的理解。在解題方法上存在困惑的學生,教師可提供更多解題思路,幫助學生提高解題能力。及時給予學生反饋,讓學生了解學習情況,培養學生自身學習信心。關注學生學習態度,學生對數學學習感到焦慮,會影響其學習積極性。教師及時給予關愛支持,例如感到焦慮學生,教師可給予鼓勵肯定,幫助學生緩解壓力。感到厭煩的學生,教師可引導學生發現數學學習樂趣,激發學生學習動力。教師提升專業素養,學習新教學理念,了解最新教育技術,滿足學生個性化需求。積極參與教學研究活動,與其他教師分享經驗心得,共同探索差異化教學策略。
4.2 信息技術融合:創新教學手段與方式
分層設計教學內容,根據學生學習基礎能力,將教學內容分為不同層次,確保每個學生均能在適合的難度層次學習。例如基礎較弱學生,教師可以提供更多輔導練習,幫助其鞏固基礎知識,逐步提升能力。基礎較好的學生,教師可提供更多拓展挑戰,激發學生學習探究欲望。除分層設計教學內容,教師靈活調整教學方法。提供個性化輔導反饋,對于在函數概念理解上存在困難的學生,教師提供更多函數實例練習,幫助學生加深對函數概念理解。在解題方法上存在困惑的學生,教師提供針對性解題思路,幫助學生提高解題能力,及時給予學生反饋評價。
信息技術融合為高中數學課堂帶來新教學工具,傳統數學教學依賴于紙質教材、黑板粉筆,而信息技術融合則讓教師利用多媒體教學資源,如電子課件、網絡視頻、數學軟件等展示數學概念。教師利用在線課堂、教學論壇等開展實時在線互動教學,學生可在家中使用網絡參與課堂討論,與教師和其他學生交流互動,打破時間空間限制,讓學生隨時學習,增強學習便捷性。學生還可運用MATLAB、GeoGebra等開展數學實驗,實際操作深入理解數學概念。傳統數學教學采用統一教學內容,難以滿足學生個性化需求。信息技術融合則通過智能化教學系統,為學生提供定制化學習資源。根據學生學習情況,為學生推薦適合的學習資源。關注信息技術與數學教學深度融合,掌握信息技術基本操作,理解信息技術在數學教學中的潛在價值。教師探索信息技術與數學教學結合點,創新教學手段。教育部門為信息技術融合提供必要支持,例如,加大資金建設信息化教學環境,提供必要教學設備;培訓教師掌握信息技術應用和教學設計能力;制定相關政策標準,推動信息技術在數學教學中廣泛發展。
4.3 家校合作:共同促進學生發展
家校合作重要性不言而喻,家庭是學生成長搖籃,學校是學生接受系統教育主要場所。家庭和學校是學生生活和學習重要環境,對學生發展產生深遠影響。加強家校合作,實現家庭教育與學校教育有機結合,促進學生全面發展。在家校合作中,家庭和學校應共同關注學生學業進步。家長定期與教師溝通,了解學生在學校的學習情況,及時解決學生學習問題。在家中為學生創造良好學習環境,提供必要學習資源,鼓勵學生自主學習。學校通過家長會、家訪等形式,向家長傳達學校教育理念,引導家長配合學校教育工作。重視學生品德培養和心理健康,家長應注重言傳身教,規范自身行為培養學生良好品德。學校開展品德教育和心理健康教育活動,幫助學生樹立正確價值觀,增強心理承受能力。家長和教師之間保持經常性聯系溝通,交流學生信息情況,共同商討教育策略。學校建立家校聯系冊、家長信箱等溝通渠道,方便家長隨時向學校反映問題。定期舉辦家長座談會、教育講座等活動,增進家長對學校教育的了解信任。雙方共同參與到學生課外實踐中,家長支持學生參與學校組織課外活動,鼓勵學生鍛煉自身能力素質。學校邀請家長參與到活動的籌備實施中,讓家長直觀了解學校教育理念。充分發揮專業優勢,為家長提供必要教育支持。學校開設家庭教育指導課程,幫助家長掌握科學教育方法。為家長提供心理咨詢輔導服務,幫助家長解決在教育子女中遇到的困惑問題。家長積極參與學校教育活動,配合學校工作。尊重家長意見建議,完善教育工作。雙方建立真誠信任合作關系,共同為學生發展創造理想條件。
5 結語
綜上所述,數學課堂并非單純傳授知識、培養技能,需要結合學生實際情況,促進學生全面發展。培養學生自身數學素養,強化學生思維能力。在實踐中注重課堂整體設計,明確教學目標,合理安排教學內容,關注學生學習差異,實施針對性教學,滿足不同學生需求。繼續深化對高中數學課堂架構研究,探索創新教學模式,促進學生數學發展。在“總分總”單元整體視角引領下,高中數學課堂將更生動有趣,為學生后續發展和終身學習奠定基礎。
(作者單位:蘭州市外國語高級中學)