“数学学科核心素养是数学课程目标的集中体现,是具有数学基本特征的思维品质、关键能力以及情感、态度与价值观的综合体现,是在数学学习和应用的过程中逐步形成和发展的。”“以人为本,以学生发展为本”是我国全面深化课程改革的核心, “数学教育承载着落实立德树人根本任务、发展素质教育的功能”。要贯彻落实这一核心要求,在课堂教学中,要坚持以学生为主体的新课程理念,充分调动学生学习的主动性,培养学生的自主学习能力及合作探究精神,进而有效提升其学科核心素养。

一、高中数学教学中培养学生核心素养的现状与存在的问题

1.教师对核心素养培养认识不到位,理解存在偏差

我省2022年秋季高一新生开始使用新教材、面临新高考,为了适应新形式对教学的要求,更好地服务于教学,教师要坚持把学科核心素养的培养作为重要的教学目标。受传统应试教育影响,部分教师并未真正认识其重要性,传统的教学方式方法依然是教学的主要形式和手段,数学课堂教学缺乏活力和创新。在繁重的教学任务以及相当大的高考压力下,大部分教师将主要精力放在课堂教学任务的完成上,对学生核心素养的有效提升却无暇顾及。学生在整个中学阶段,仅仅学会了基础知识和技能,而关键的学科核心素养并未形成。传统单一的评价系统,也导致教师在教学过程中过多关注成绩,忽略了对学生素养能力的全面培养,导致部分学生对数学产生畏难情绪甚至厌学心理。部分教师没有针对新一轮课改进行深入研究,教育理念未及时更新,教学方法陈旧,学科核心素养的培养仅停留在表面。

2.传统教学形式应用广泛,教学效果不佳

在长期应试教育的影响下,部分教师不能与时俱进,传统的经验和方法在数学教学中依然占主导。而随着新课改的推进,这种教学模式严重忽略和影响了学生数学核心素养的培养和提升,已不适应高中数学教育的新发展和新要求。枯燥单一的课堂教学活动中,学生的参与度较低,导致教学时间被严重浪费,教学效率也相对较低。由于教学任务繁重,部分教师对传统教学模式未进行深入改革,填鸭式教学和题海战术依然被作为教学的主要形式和手段在应用,数学课堂教学缺乏活力和创新,导致部分学生学习效率低下而产生厌学情绪,丧失数学学习的兴趣。此外,部分教师未认真分析学情,教学活动缺乏针对性和有效性,教学目标的实现达不到预期,教学效果也大打折扣。

3.不完备的评价体系,不利于学生核心素养的培养

目前,有些学校依然将学生成绩作为评价教师教学业绩的唯一指标,导致数学教师在教学过程中更关注如何提高学生的数学成绩,注重提高学生的数学知识输入量,过多关注其解题能力提升,并未认识到综合素养培养的重要性。评价只依据数学成绩,对整体表现缺乏关注。这已不符合当前新课程标准的总体要求,阻碍了学生学科核心素养的全面提升。另外,部分高中数学教师并未认识到评价的主体是学生,仅是教师自己进行评价,学生没有评价权,学生互评、自评等环节缺失严重,这些都不利于他们积极主动参与数学教学活动,也不能发挥主动性,数学学科核心素养有效提升遇到较大障碍。

4.多媒体技术的过度依赖,影响了学生数学核心素养形成

当前,信息技术在学校课堂教学中被广泛应用,部分教师过于依赖技术,花式“炫技”,注意力过多集中在信息技术手段上,导致对学生抽象思维和动手能力的培养不足,颠倒了数学课堂教学的主次关系, 也影响了教学目标的有效实现。而另一部分教师在课堂教学中将传统形式与多媒体教学融合不恰当, 对学生吸引力不足。这些都不能有效提升学生的数学能力,更不能有效提高学生的数学核心素养,不利于学生的长远发展。

二、高中数学核心素养的内涵

1.数学抽象

“数学抽象是指通过对数量关系与空间形式的抽象,得到数学研究对象的素养。” 学生抽象能力形成并非一朝一夕,需要教师在长期的教学过程中不断渗透和引导。数学概念、数学公式的认知和引入对于学生抽象能力的形成、发展起到了至关重要的作用。教师要正确地选择和分析,依据学生对实际问题理解和运用的情况,引导他们以数学公式为基础,对概念进行理解与解析,使其体会到抽象思维的过程,并掌握其具体的运用方式。

2.逻辑推理

“逻辑推理是指从一些事实和命题出发,依据规则推出其他命题的素养。” 高中数学教师应将所讲的课堂知识与现实生活中的问题紧密结合,引导学生进行思考,以最大限度地激发其学习兴趣,提高其逻辑思维能力,使其能够自主探究深奥而抽象的数学知识, 提升其数学逻辑推理能力,达到全面提升数学综合素养的目的。

3.数学建模

“数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学方法构建模型解决问题的素养。”数学建模是把实际应用问题提炼成数学问题并用数学符号和语言表达出来,用数学知识和方法建立合理的数学模型,通过数学方法把问题的解决过程付诸实践。数学建模作为一种重要的数学应用方式,是学生运用数学方法解决问题的基础,是数学发展的推动力,是联系数学与实际问题的桥梁。

4.数学运算

“数学运算是指在明晰运算对象的基础上,依据运算法则解决数学问题的素养。”在培养数学运算核心素养时,教师应强化引导,使学生针对每个不同类型的实际问题,从基本计算方法和基础入手,采用不同的方法和技巧解决。同时,注意一题巧算多算,并通过正确的计算解决实际问题。培养学生的数学思维,更有助于提高他们的计算能力,并培养他们学习数学的严谨态度。

5.直观想象

“直观想象是指借助几何直观和空间想象感知事物的形态与变化,利用空间形式特别是图形理解和解决数学问题的素养。”数形结合是基本的数学思想和数学能力,也是学生直观想象能力培养的有效途径。高中数学教师需着重培养高中生的数形结合能力,促使其把图形和数学知识进行有效结合。具备较强的数形结合能力以后,高中生的感知能力以及洞察能力不断提高,在学习新知时可以快速根据所学知识以及题目中包含的线索进行分析,并且在图形辅助之下,直观推理得到相应答案。

6.数据分析

“数据分析是指针对研究对象获取数据,运用数学方法对数据进行整理、分析和推断,形成关于研究对象知识的素养。”数据分析不仅仅是从信息中抽取信息,也包括对信息进行分析和推理,还包括对数据的收集和整理、信息结论的获得以及相关模型的构建。教师要充分了解数据分析的内涵,有针对性地指导学生提取并处理有效数据,以此为基础对问题进行有效表达并用数学方法加以解决。

三、在高中数学教学中培养学生核心素养的策略

1.关注数学文化教育,强化学生认知,培育家国情怀

数学学科经历了漫长的发展过程,凝聚了无数数学家的心血和智慧。在生产生活过程中,它的指导作用和重要性越来越凸显。我们数学教师不但要有扎实的数学专业技能,还必须要有坚实的文化基础 ,熟悉数学发展史,在教学中结合数学概念、定理、公式的引入,讲述其背后的故事,渗透爱国主义思想教育,激发学生的探究精神。我们要引导学生在生活中收集整理数据,提取有效信息,提出数学问题,并用积累的知识加以解决。在这一过程中,激发学生的爱国主义情怀,培育家国情怀和文化自信,也能实现数学文化的传承与发扬,并充分展现了数学文化自身的魅力。比如,2019年高考全国Ⅱ卷中一道以中国古代的印信为背景的“半正多面体”的面及棱长计算题,就是中国悠久的金石文化在高考中的体现。它考查了空间几何体的线面关系及棱长的计算问题,也考查了学生的阅读理解能力和解决实际问题的能力。

2.创新教学活动,通过自主探究,提高学生实践能力

在传统应试教育强大惯性影响下,高中数学教学方式相对单一,课堂教学一直以教师为主角,关注更多的是基础知识和基本技能的传授,而对学生自主学习与探究关注甚少,形成老师讲、学生听的常态课堂模式,没能充分调动学生的自主参与意识。有一部分学生注意力不集中,课堂效果差,学习成绩差,丧失了对数学学习的信心和兴趣;还有一部分学生对数学知识只是呆板学习且死记硬背,没有真正理解、掌握,无法活学活用、举一反三,更无法实现个人数学能力的提升。要改变这种局面,教师首先要改变思想观念,坚决贯彻“以人为本,以学生发展为本”的新课改精神,明确教师和学生在课堂中的角色定位,真正还课堂于学生,通过课前精心备课、课堂有效组织,引导学生主动参与,通过自主学习、合作探究掌握“双基”,使学生获得成功体验,增强数学学习的信心和兴趣,提高学科素养。

3.高效运用多媒体技术,强化学生数学认知能力

现阶段,现代信息技术和教学深度融合在高中数学教学中的应用使课堂教学手段得到优化,课堂教学的趣味性得到增强,同时有效降低了学习难度,成为更好实现教学目标的有效工具。例如,在学习(函数部分)“指数函数、幂函数、对数函数的增长比较”一节时,可以利用网络资源对这几种函数图像模型进行展示,有助于学生直观认识其关系并了解三种函数的增长特点。学生对这部分知识会有正确深刻的认识。相较于传统教学法,真是事半功倍且效果超出预期。

近年来兴起的微课,因短小精悍、实用性强而在高中教学中得到广泛应用。教师选取高中数学课程中重点、难点知识,经过精心、合理设计,简化教学过程,制作成PPT,利用录屏技术合成短视频,结合学习任务清单,既可作为学生课前自主预习的资料,又可作为学生课后复习资料。微课有效地将课前预习、课堂学习、课后复习有机整合,降低了学习过程的难度,有利于学生对重难点知识的理解、掌握和应用,提高了学生的数学学科综合素养。例如,在学习高中数学“直线与圆的方程”时,为了让学生能够依据学习到的知识展开自主探究,教师可以利用微课开展教学,让学生结合初中平面几何知识完成直线与圆位置关系的知识预习,再利用现在的方程加以判断和验证。这样,学生能掌握直线与圆相交、相切和相离三种位置关系的判定,也会用代数方法解决几何问题,为形成数形结合能力奠定了基础。

另外,借助“网络阅卷系统”的数据分析功能,生成全班学生数学成绩学情资料,能让试卷讲评课有的放矢、更有针对性。上网课期间,教师熟练掌握“钉钉”等直播讲课方法,合理使用荧光笔和投屏软件,不再是简单呈现屏幕图片,做到了每题有过程且有重点,课堂效率也大大提升。

4.结合教学开展课后实践,提高学生应用能力

要让学生在理解和掌握数学知识的基础上,熟练地将所学知识与生活中实际问题相结合,训练数学思维,形成数学思想,提高数学学科核心素养。以“统计”一章的“样本估计总体”一节为例,通过学习学生基本掌握了统计知识,为了进一步锻炼学生数据处理能力,教师可以组织学生对班级同学身高数据进行统计。学生制作了男女同学身高数据的频率分布直方图,并计算了数学特征,结合往届学生的相关数据,评估中学生身高的变化情况,对其规律进行判断与小结。通过这个实践活动,学生加深了对样本估计总体的理解和掌握,提高了利用数学知识有效解决日常问题的能力。

5.利用生活化教学情境,提升学生核心素养

情景教学作为一种新的教学方式,正被普遍运用在高中数学教学中,并取得了较好的成效。在教学中,教师要根据自己的人生阅历和学习经验,运用自己的思维方式,不断地展示自己积累的数学知识在解决问题上的优越性。教师要运用创造性原理,把数学问题和学生的生活密切结合起来,从而促进学生合理运用所掌握数学知识来解决生活中的问题。比如,在学习统计知识时,教师可以将班上学生的数学测验结果作为一个例子,让他们去求平均值、中位数和方差,然后根据这些数据,对自己的数学成绩情况进行评估;也可以制作班里各组学生成绩的茎叶图,分析各组成绩的分布情况。这些数学问题与学生的实际生活密切相关,使他们能够更好地运用数学知识来解决问题。

四、通过教学反思,改进教学方法,提高课堂效率

“为什么我所带班级学生上课睡觉的这么多?”大多数数学教师可能都有这样的感慨。数学学科相对单一枯燥,对大多数高中生来说是弱势学科,学习的难度大,学科成绩低,畏难情绪浓,具体表现为:上课注意力不集中,思想开小差,甚至睡觉。面对这样的局面,教师要进行深刻的教学反思:一定是自己的课堂教学方法出现了问题,怎么才能抓住学生的注意力,激发学生的学习兴趣,让他们主动参与到课堂教学中来呢?数学教师必须要面向全体学生,以学生为本认真备好学情,做到因施材教,重视学生数学意识和能力的培养;明确每堂课的教学目标,进行合理有效的教学设计,针对学生的个体差异,生动地开展教学活动,创设宽松愉悦的教学氛围,从而激发学生的数学学习热情,建立亲切舒适的师生关系,让学生爱学乐学,并让他们会学,达到能自学的教学目标。

十年树木,百年树人。以《中国学生发展核心素养》为核心的新一轮课改,聚焦学生学科核心素养的培养,这是一个循序渐进的漫长过程,需要我们教育工作者在小学、初中、高中各阶段联动,尤其是从起始年级开始,坚持学生自主学习、合作探究习惯的培养,还课堂于学生;还需要学校、家庭、社会共同努力,为学生提供一个积极、健康、宽松和谐的成长环境,让学生通过自身的努力,提高综合素养,实现个人的全面发展。

作者单位  陕西省汉中市汉台中学

责任编辑:张言