核心素养下高中数学问题解决策略分析

发表时间:2020/6/1   来源:《中国教师》2020年第3期   作者:安尊林
[导读] 采用四个方面的策略解决高中数学问题,并将数学技能、思想方案
        摘要:采用四个方面的策略解决高中数学问题,并将数学技能、思想方案、活动经验以及数学知识融入其中,能够有效提升高中生们发现并提出相关问题,增强分析并解决问题的能力,有效促进学生们发展学习数学的核心素养。
关键词:核心素养;高中数学;问题解决;策略分析
    核心素养是学生们必备的学习品格与学习能力,对于学生们的社会发展及终身发展至关重要。数学核心素养共分为六个维度:数学建模、数学抽象、数据分析、数学运算、逻辑推理以及直观想象。具备了数学核心素养的学生在将来无论是否从事何种工作,都将会以数学的眼光观察世界,以数学的言语表达世界,以数学的思维思考世界。正确引导学生独立解决问题,会使学生的知识与技能在解决问题的过程中有所提高,同时也使学生的数学核心素养得到了升华。
一、数学核心素养与问题的解决
        数学核心素养与问题解决关系密切,有关研究表示,学生在解决问题时需要先分析问题的结构与特征,在进行分析与比较其解决方案,最后解释并证明该方案的合理性。教师若将学生们对于问题的理解方面做重点强调,则会有效促进学生独立寻找相关信息,从而将问题的整体理解通透。教师还可以时常将类似问题综合起来,与学生共同研究其内在有何不同之处。数学核心素养可有效促进学生对于数学问题的认知与理解,发展学生分析、解释情境以及解决问题的能力[1]。
        数学核心素养与问题解决两者之间可以互相影响、相互促进,有了一定数学核心素养水平便能够顺利的解决问题,同时,解决问题的过程亦有助于发展数学核心素养。在新修订的高中数学课程标准中,已将数学核心素养纳入其中,可集中体现于数学课程目标。
二、数学核心素养在问题解决教学中的发展策略
        在高中数学教学中,问题解决是学习活动的过程,其包含了诸多要素,将以下四大要素来论述问题解决对发展数学核心素养的影响。
1.问题情境
    汪秉彝与吕传汉两位教授均认为:数学情境是一种刺激性的数据材料及背景信息,其能够以激发学生的问题意识作为价值取向,是产生数学行为的必要条件。问题解决需要由一定的情境切入其中,数学情境又包括纯数字情境与现实情境两种,是学生参与解决的过程,从而向着数学核心素养的环境及场域不断发展。例如:在PISA中的一道题,以“研究使用风力能源降低航行中船只来降低燃料及柴油的消耗对生态环境的影响”为情境,并以“大约共需多少年,可以将节省下来的费用抵消装置风帆的成本?”为需要解决的问题,可通过解决此情境中的问题,来考察并发展学生们数学运算的素养。
2.问题提出
    问题解决受到了数学课堂的高度重视,这使得学生们经常被要求解决教材中或是监视提供的问题,较少有机会呈现出自己提出的数学问题。

数学教学应以问题解决的视角进行,不应只单一侧重于解决非常规类数学问题,同时应鼓励学生在设定的情境中勇于提出自己的问题或是采纳其创设出的新问题[2]。在问题解决过程中,让学生们亲历提出问题的过程,从而引发学生进行独立思考、发散思维、增强创造力,并能够适应数学核心素养的新式培养要求。例如:设置一个情境,在一张6×4与一张4×2的不同大小的桌子上,将一颗球以45度角从桌案的左上角弹出,在撞到桌子的一条边后会以45度角反弹,这颗球需要在两张桌子上分别撞几次桌边才会进入桌角处的袋中?在解决上述问题时,你还会遇到什么问题,请将你想到的问题写出来。这样会促进学生对问题进行思考、归纳以及概括,从而发展养成数学核心素养。
3.问题表征
    全美数学教师理事会曾推出的《学校数学教学的标准和原则》中,将表征定义为一种运用与获取数学知识的方法,并强调学生应运用表征来组织、交流以及记录数学思想,在数学表征中进行转换、选择、运用来解决问题,运用表征建模,并解释现象[3]。例如:在解决有关线性方程问题中,采用文字、符号、图形及表格等不同方法来表征方程式,这对于加强数学理解林来说极为重要。数学知识是数学核心素养发展的基础,若不能够全面的理解数学知识,就会阻碍数学核心素养的发展。
4.问题交流
    学生们可以在进行数学交流时锻炼他们的思维过程与言语表达,这样有助于数学素养的发展。交流共分为两个方面,通过交流去学习与学会后地探讨,有报告、听、读以及讨论等诸多模式。当学生们进行大声讨论时,就会对数学思想与数学概念有了更加深刻的理解[4]。例如:在讲解函数单调性时,教师应引导学生进行分组合作,使学生们能够在充分的探讨中去不断地提炼,经历由图形语言到符号语言、从具体到抽象的全过程,体会逻辑用语的作用,感受其中的联系,最终自己总结归纳出函数的定义与应用。
结语:
    综上所述,问题解决对于数学核心素养的发展有着强大的推动作用,让学生学会从数学的角度去思考问题是数学核心素养的目标,用数学的方式解决问题,用数学的思维分析问题,这都需要将数学核心素养理念落实到教学当中,通过师生们的共同努力来实现。问题解决是基于数学核心素养教学的可行方案,通过设立合理的问题情境,提出合适的数学问题,相互交流想法,锻炼数学思维,领悟数学知识,掌握学习技能。
参考文献:
[1]吴敏强. 高中数学教学中的预设与生成关系的研究[C]. 重庆市鼎耘文化传播有限公司.2020年教育信息化与教育技术创新学术论坛(重庆会场)论文集.重庆市鼎耘文化传播有限公司:重庆市鼎耘文化传播有限公司,2020:152-154.
[2]蔡瑜. 提高高中生数学解题能力的教学方法研究[C]. 重庆市鼎耘文化传播有限公司.2020年教育信息化与教育技术创新学术论坛(重庆会场)论文集.重庆市鼎耘文化传播有限公司:重庆市鼎耘文化传播有限公司,2020:554-556.
[3]郎得兰. 先学后教理念下的高中数学基础知识教学[C]. 重庆市鼎耘文化传播有限公司.2020年教育信息化与教育技术创新学术论坛(重庆会场)论文集.重庆市鼎耘文化传播有限公司:重庆市鼎耘文化传播有限公司,2020:575-578.
[4]谷荷莲.高中数学“阅读与思考”栏目的教学实践与思考——以《圆锥曲线的光学性质及其应用》阅读与思考教学为例[J].数学教学通讯,2020(09):3-4+10.
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