以素养为导向的高中数学概念教学实践探究

作者: 李宝香

以素养为导向的高中数学概念教学实践探究0

[摘  要] 在新课程改革背景下,高中数学教学应由知识本位向素质本位进阶. 在教学实践中,不仅要让学生掌握知识内容,还要重视培养学生的思维方式,引导学生亲历知识形成过程,让学生掌握概念研究的一般方法,切实提高学生的数学学习能力,培养学生优秀的思维品质,发展学生的数学学科核心素养.

[关键词] 思维方式;形成过程;数学学科核心素养

教学分析

1. 教材分析

函数的单调性是函数的一个重要性质,其既承接函数概念,又为后续研究函数的其他性质提供了依据,具有承上启下的作用. 通过本课程的学习,不仅要让学生理解函数单调性的概念,还要让学生掌握探究函数单调性的一般路径,以便将其迁移至其他函数性质的学习中,从而培养学生的持续学习能力. 此外,在研究函数单调性的过程中体现数形结合、归纳转化以及从特殊到一般等数学思想方法,能够培养学生抽象思维能力,促进学生数学能力和数学思维品质的提升.

2. 学情分析

在学习本节课内容之前,学生已经学过一次函数、二次函数、反比例函数等简单函数的概念及其表示方法,这些知识内容为本节课的学习奠定了坚实的基础. 高一学生具备由特殊到一般的研究思路,具备一定的数学抽象和逻辑推理能力,不过学生的这些能力正值发展期,不够成熟和严密. 基于此,在教学中,教师应以问题为核心,运用“导引体验式”教学策略,引导学生经历“发现、提出、分析、解决问题”的学习流程,鼓励学生积极参与课堂活动,促进学生积极思考,激发他们的学习热情,并提升他们的逻辑思维能力.

此外,在初中阶段,学生已经学过一些简单函数的图象,对函数图象的“递增”或“递减”的变化规律有所了解. 因此,在教学中,应以学生已有的知识和经验为基础,鼓励他们独立思考与合作探究,有效提升他们参与课堂活动的积极性. 同时,数学与日常生活紧密相关,教师应善于利用学生熟悉的情境作为教学起点,引导学生将抽象概念与现实情境相结合,从而产生情感共鸣,激发他们的学习热情. 基于此,在函数单调性的教学中,教师可以利用学生熟悉的生活情境作为切入点,通过具体实例引导学生经历概念的形成过程,从而促进知识的理解和能力的提升.

3. 教学目标

(1)亲历函数单调性概念的形成过程,理解并掌握函数单调性的概念;

(2)渗透数形结合、从特殊到一般等数学思想方法,提升学生对数学思想方法的理解和应用能力,促进学生数学学科核心素养的发展;

(3)合理创设问题情境,激发学生探究的热情,培养他们观察、归纳和抽象能力以及数学语言表达技巧.

教学过程设计

1. 创设情境,揭示主题

问题1 图1所示的是某地一天24小时气温变化图,结合图1说说你的发现.

教师引导学生进行观察并交流,激励他们从多个角度进行分析. 通过有效的互动交流,学生揭示了诸多发现,例如:当天的最高气温出现在下午14时,而最低气温则出现在凌晨4时;从凌晨4时至下午14时,气温随着时间的推移而逐渐升高,而从下午14时至午夜24时,气温则随着时间的推移而逐渐下降. 在此基础上,教师激励学生举出一些生活中的实例.

设计意图 从学生熟悉的生活情境出发,引导学生用朴素的生活语言描述曲线上升或下降的变化规律,让学生体会数学与生活之间的密切联系,进一步丰富学生的感性认识,激发学生的学习热情,提高学生参与课堂活动的积极性.

2. 借助图象,直观感知

3. 归纳概括,形成概念

设计意图 引导学生将描述性定义转化为符号定义,让学生进一步体验数学的简洁美,激发学生的学习兴趣,提高学生的数学抽象素养. 符号定义是本节课的教学难点. 为了帮助学生突破这一难点,教师精心创设环环相扣的问题,引导学生体验到特殊数值无法确定函数在区间上的单调性,从而深刻领会概念中“任意”的真正含义;并用简洁凝练的数学语言将单调“增”或“减”的性质刻画出来,得到了增函数和减函数的符号定义. 在教学过程中,教师避免了直接告知和机械记忆,也没有采用重复训练和强化的方式,而是通过逐步深入的问题引导,让学生亲历知识构建的过程,从而加深学生对知识的理解,促进其数学抽象素养的发展,以及提升其思维能力.

4. 巧借实例,深化概念

设计意图 理解函数单调性概念中的“任意”一词是一个难点,但通过不断强化这一概念,可以引导学生深入理解函数单调性的本质与内涵. 这不仅有助于培养他们的深度思维,还能提高他们分析和解决问题的能力.

5. 课堂小结,拓展延伸

问题9 本节课我们重点研究了函数单调性的定义,如何研究的?你有哪些心得体会?

追问 结合函数图象,你认为除了研究函数的单调性这一重要性质外,接下来我们还会研究函数的哪些性质?研究的方法是什么?

在学生独立思考的基础上,教师创造机会让学生表达自己的所想、所思、所获,随后教师进行点评和完善.

设计意图 通过归纳和总结,加深学生对本节课知识内容的理解,完善他们的个体知识结构,并培养他们良好的反思习惯. 在此基础上,教师通过追问,引导学生深入挖掘函数图象中的信息,为后续学习函数的奇偶性和周期性打下基础. 同时,教师引导学生思考研究方法,提炼研究函数单调性的思想方法,从而形成研究函数性质的一般思路,培养学生的数学思维.

教学感悟

1. 关注过程,领悟本质

掌握好数学概念是学好数学的基础和前提. 在高中数学教学中,部分教师对概念教学存在一定的误解,片面认为概念就是一种“规定”,只要记住即可. 因此,他们往往直接向学生灌输概念,并指出在应用这些概念时需要注意些什么,同时提供一些示例加以说明. 这种忽略概念形成过程的教学方法虽然看似节省了探究时间,但实际上难以让学生对概念有深刻和全面的理解,这势必影响他们后期的灵活运用. 因此,在概念教学中,教师应重视引导学生亲历知识的形成过程,以此帮助学生深刻理解知识的本质,提升学生的数学能力,发展学生的数学素养.

2. 提炼思想,发展素养

数学思想方法是数学的精髓,是培养学生数学学科核心素养的重要路径. 其在教学中的重要性和价值不言而喻. 因此,在高中数学教学中,教师不仅要引导学生理解并掌握相关知识,还要指导学生掌握数学思想和精髓,让学生学会用数学思维去思考问题,培养学生的数学思维能力. 在本节课教学中,教师有意识、有目的地揭示、提炼数形结合、特殊与一般、转化与化归等数学思想方法,帮助学生理清知识的脉络,发展数学学科核心素养.

总之,在高中数学教学中,教师应创设合适的问题情境,引导学生经历知识的形成过程,深入挖掘知识背后的数学思想和方法,激发学生深层次的思考,切实提升学生的数学学习能力,培养学生数学学科核心素养.

参考文献:

[1] 蔡菊香. 让学生经历数学知识的抽象思维过程:例谈提升学生数学抽象核心素养的有效途径[J]. 中学数学研究,2024(1):1-3.

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