如何提高高中生的数学核心素养
应该说,“数学素养”一词第一次出现在我国的数学教学大纲中,标志着我国数学教育目标由应试向素质导向转变。提高学生的数学素养是提高国民素质和丰富人力资源战略的重要组成部分,也是当前我国社会建设和经济建设快速发展的需要。要实现这一目标,数学教师起着主导作用。如何在传授知识的同时有意识、有系统地培养学生的数学素养,完成这一历史任务,是我们数学工作者迫切需要认真探索和解决的问题。
首先,关于数学素养的几种不同解释
在现代社会,许多曾经被视为象牙塔的理论正在走向公共生活,并大大提高了人们的生活质量。这些科学知识正在成为现代人必备的基本科学素养。在这些科学素养中,数学素养是其中重要的一项。不是以前数学课上的定理、公式、计算、题海,而是数学的思想、精神、方法。它让我们从审美的角度看待数学;甚至可以让我们体会到数学中强烈的人文精神。
关于数学素养有许多不同的解释,以下是典型的解释:
1,湖南湘潭师范学院王子星先生指出:数学素养是数学科学的固有特性,是在人的先天生理基础上,通过严格的数学学习活动获得的,在身心上处于相对稳定的状态。数学素养只能通过数学教育的培养赋予人一种特殊的心理素质,这是其他课程的学习和其他方面的实践所无法替代或难以达到的。数学素养包含五个要素:创新意识、数学思维、数学意识、运用数学的意识以及理解和欣赏数学的审美价值。
2.东北师范大学孔繁哲教授在一篇文章中指出:数学素养是指个体在当前或未来生活中为成为一个有爱心、有思想的公民所必须具备的知识,以及理解数学在自然和社会生活中的地位的能力、做出数学判断的能力、参与数学活动的能力。
3.国际经济合作与发展组织提出了一种不同的学生评估方法——国际学生评估项目。它认为数学素养是一种个人能力,学生能够确定和理解数学在社会中的作用,得出有理有据的数学判断,并有效地运用数学。这是一个创新、关心和有思想的公民在当前和未来生活中所必需的数学能力。
这些观点很有见地,从不同方面详细阐述了数学素养。简单来说,所谓的
数学素养是指在人的先天生理基础上,受后天环境和数学教育的影响,通过个体自身的实践和认知活动而获得的数学知识、技能、能力、观念和品质的素养。
有数学素养不仅说明你能解决普通数学考试的问题,也说明你是一个学过数学的人,在日常生活中处理问题有数学意识。
第二,深刻理解数学“标准”的基本概念,理解提高数学素养的意义。
高中阶段是与九年义务教育相衔接的高级基础教育阶段。根据时代的要求,标准对高中数学课程做出了新的设计。体现的基本思想主要有:(1)高中数学课程基础;(2)
高中数学课程应该具有多样性和选择性,让不同的学生在数学上得到不同的发展;(3)高中数学课程应着眼于提高学生的数学思维能力;(4)培养学生的数学应用意识;(5)与时俱进理解双基;(6)注重信息技术与数学课程的整合;(7)体现数学的文化价值等。
通过对数学素养的了解,我们知道高中生数学素养的提高意义重大。在当今高度文明的社会,物质世界和精神世界只有通过量化才能得到充分展示,而数学就是这种高超的智力成果的结晶,已经渗透到日常生活的各个领域。提高学生的数学素养,就是提高学生适应社会、参与生产和进一步学习所必需的数学基础知识和技能。这是时代的需要,是学生实现自身价值的需要。提高学生的数学素养,应该认识到应试教育体制给数学教育带来的弊端。在长期应试教育的影响下,数学教育重智轻能、少数尖子生轻大部分学生、理论价值轻实际应用价值的现象非常严重。理论与实践脱节,知识与能力脱节,跟不上时代的要求。
基础教育课程改革在世界范围内受到了前所未有的重视,世界各国都非常重视培养目标的调整。在第五章《数学课程标准解读——国际数学课程改革的特点与启示》中,数学课程改革具有以下特点:数学课程目标更加关注人的发展和学生数学素养的提高,数学课程目标面向全体学生,从精英教育走向大众教育,关注学生的个体差异而非统一模式,更加注重与现实生活和社会的联系。强调数学是全民的,不是少数人的;强调培养学生作为未来公民的基本数学素养;强调学习有价值的数学,从发展的角度考虑数学。
数学素养是学生在未来学习知识和从事研究或工作时应该具备的精神气质和人格特征。它体现了人格的力量,是数学和素质的结晶。数学教学大纲中明确指出,正确的学习目的、浓厚的学习兴趣、顽强的学习毅力、实事求是的科学态度、独立思考、创新精神和良好的学习习惯是培养学生数学素质素养的目标和要求。从这个意义上说,学生数学素质素养的培养比数学知识的传授具有更深远的意义和更大的价值。
三、提高高中生数学素养的有效途径
1.充分重视新教材教学内容的改革。
与传统内容相比,新教材内容有了很大的改进。新课程增加了数学建模、探究课题、数学文化三个板块,为学生提供了更广阔的发展空间,为改变学习方式提供了素材。这是前几年研究性学习的延续和发展。
新课程中增加了算法。算法是中国古代数学的优良传统,也是当代计算机技术的重要理论基础。算法的概念要正式提出,让学生熟悉算法的语言,学会设计简单问题的算法框图,掌握一些算法的典型例子,把算法的思想渗透到相关的数学内容中。
新课程增加了数据处理的内容。数据处理是21世纪每个公民需要知道的最重要的数学知识。人们在工作和日常生活中不断受到数据和信息的轰炸。所以高中数学基础课概率统计的内容安排是先统计,后概率,线索是:提出问题,收集数据,整理数据,解读数据,研究数据特征,做出统计判断。强调统计学思想的核心,而不仅仅是把数据处理变成普通的算术计算。数据处理与概率的教学,主要是通过编写例题,提出题目,处理实际问题。通过案例教学统计学,而不是从一般的抽象概念出发,以免被烹饪成生食。
新教材更加贴近生活,容易提高学生的兴趣,也有助于学生了解一般的社会知识和科学知识;另外,选材具有典型性,使学生形成解决问题的科学思维方法,从而达到举一反三、横向渗透的目的。我要求在教学中让学生充分体会到高中数学的科学性、普及性和趣味性。避免简单枯燥的传统教材,除了解题还是解题。
2.拓展教学空间,培养学生良好的数感。
就像艺术有美感,音乐有乐感,中英文有语感,数学也是一样。在新的义务教育数学课程标准中,数感被明确提出作为数学学习的内容。数感是对数字及其运算的总体理解和感受,它能帮助人们灵活地提出解决复杂问题的有用策略。数感让人们眼中看到的世界有了量化的意义。当我们遇到可能与数学有关的具体问题时,我们可以很自然地、有意识地与数学联系起来,或者试图用数学的观点和方法进一步解决,也就是我们会进行数学思考。如果一个高中毕业生不能正确理解7月15日的降水概率是75%,那么我们的数学就相当于失败了。张奠宙教授曾愤怒地指出:中国学生几乎丧失了应用能力。他说:不好意思,看了这么多数学,不能算利息,保险,税。对不对?市场上有千万种风险,但是没有概率的概念。你怎么能说你懂数学呢?在电视上去掉一个最高分和一个最低分,数学课什么都不提,能叫失职吗?翻看现在的报纸,沪深股市走势图,房地产价值变动示意图已经让人印象深刻,而我们的数学课堂教学却不屑一顾。能说是正常吗?
我们没有必要也不可能让每个人都成为数学家,但我们应该让每个公民都有数感,有数学思维。数学素养作为公民素养之一,不仅以计算能力和解决书本问题能力的高低来衡量,也是数学素养的重要标志,即学生学会数学思维,用数学方法理解和解决实际问题,能从现实情境中看到数学问题。
学生数感的建立不是一蹴而就的,而是在学生学习的过程中逐渐经历和建立起来的。因此,教师在教学过程中应结合相关内容和情境,加强对学生数感的培养。在新课程标准的指导下,我们应该更加自由地选择教学方法,可以利用各种与高中生生活学习密切相关的载体作为教材,不断拓展教学空间,延伸课堂教学范围。比如教育储蓄收益的问题,不直接提问,而是让学生调查几年后的存款、利率、收益,这样更划算。让学生在自己的生活中体验,发现它们之间的关系。并且可以学习社会上常用的不同期限的房贷问题。通过这些现实的例子,真正理解数学就是生活,在生活中用数学的方法思考问题,用数学的方法认识和解决实际问题,从现实的情境中看数学问题,从而培养学生良好的数感,促进学生数学素养的提高。
3.注重实践,加强数学应用能力的教学。
重视实践活动是国际数学课程的一个趋势,让学生做数学比让他们知道数学更重要。数学实践是以解决实际数学问题为目标,以激发学生数学思维为核心的一种新的课程形式。它改变了传统教学模式中以知识记忆为特征的旧方法,让学生在解决具体问题和探索数学本身的过程中理解、掌握和应用数学。教师只有把数学教学设计成有形的实践活动,学生才能更深刻地体验,更牢固地掌握,更灵活地运用。
数学应用能力是目前数学教学中最薄弱的环节,提高学生的数学应用能力是提高数学素养的关键。在实际教学中,要注意两个方面:一是重视数学概念演化过程的教学。在数学概念的教学中,可以体现从实践到实践的原则,让学生了解数学概念的发生发展过程,概念在现实中的原型是什么,演化后的一般意义是什么。这样才能追根溯源,不变应万变。二是开展模型教学和数学建模能力训练。运用数学知识解决实际问题时,首先要建立实际问题的数学模型,然后用数学理论和方法找出结果,再回到实际问题中去解决问题,最后反过来促进新的数学思想和理论的建立和发展。
4.积极创设新情境,激发学生的学习兴趣。
兴趣是认识世界、获取知识、寻求真理的力量源泉。爱因斯坦说:兴趣是最好的老师,它总是超过责任感。杨振宁博士总结了科学家的成功之路,他说:成功的秘诀在于兴趣。可见,兴趣是创造性思维活动成功的先导。无数名人的创作成就,都是带着对所研究问题的浓厚兴趣取得的。
新课标下,教师不能用旧的模式一边教,一边给学生灌输知识,把学生当成被动的接收容器。教师的数学教学不只是简单的知识传授,而应该在教学中育人,树立教师为主导,学生为主体的思想,使数学教育成为真正的素质教育,成为数学教育。在教学活动中,教师只能是组织者、引导者和评价者,而不是传统意义上的教师形象。因此,教师在教学时应采用灵活的教学方法创设情境,努力营造轻松愉快的学习氛围,从而培养学生的学习兴趣和热情,用有趣的数学问题吸引学生去思考、探索和创造。比如解释不等式时,可以设计以下实际应用题:某商场在节前降价销售商品,有两种方案:方案A第一次打折销售,第二次打折销售;你买多少,B计划就给你多少。哪个方案降价更多?通过对考题的分析和讨论,学生可以归结为比较和大小的问题。在课堂教学中,创设这样的生活问题情境,让学生从心理上接受和喜欢数学,进而产生浓厚的兴趣。这一教学环节对于培养学生对数学问题的独立探究和创新思维无疑是非常有价值的。因此,在教学活动中,要突出以学生发展为基础,以学生为学习主体的教育思想。通过精选数学材料,紧密联系学生的生活实际和学习实际,根据他们的年龄特点和知识体系;科学安排教学内容,创设不同的教学情境,组织丰富多彩的教学活动,激发学生的学习兴趣,有效改进学习方法,从而全面提高学生的数学素养。
总之,在新课程改革的背景下,数学教育工作者应积极重视教材改革,在数学教学活动中突出数学的基本思想和方法,增强学生数学应用能力的培养,加强学生的数学实践活动,促进学生情感的发展,良好态度和价值观的形成,最终达到提高学生数学素养的目的。