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摘 要 : 数学教育教学活动不仅要关注学生基础知识的掌握情况,更要关注思维能力的发展. 高中阶段是学生形成思维能力的重要时期,因此数学教学实践时应该将思维能力的培养落实到各 环节中.基于此,本文从高中数学教学中学生数学思维能力具体内涵入手,详细分析高中学生思维 能力的切实表现.结合教学内容、方法、评价提出具体的培养措施,以期达到提高高中数学教学质 量、优化教学效果、提升学生数学思维能力的目标.
关键词 : 高中数学; 教学活动; 数学思维能力; 培养措施
高中数学教育过程涉及很多教学环节,每个环 节都蕴含丰富的思维提升渠道,因此教师应该抓住 机会,通过挖掘教学内容,创新教学方法,优化教学 评价,为提升学生思维能力创造良好的学习氛围.
1 高中数学教学中学生数学思维能力具体内涵
高中数学是基础教育阶段重要学科,教育教学 过程中,会涉及到证明、运算、几何、表达等多方面内 容,对学生逻辑能力、思维能力等有较高要求.数学 思维能力是指个体成功、迅速地完成数学活动的稳 定特征,这种特征在基础教育阶段主要表现在以下 几点 : 第一,抽象概况能力.数学中,学生需要对计算 原理进行研究,对材料信息进行概括,从而做出判 断,解决问题.第二,空间想象能力.空间想象是对空 间形式的观察和分析,数学中,学生需要根据条件正 确识别图形信息,分析图形基本元素,提炼图形元素 间的关系,同时准确地画出图形[1].第三,推理论证 能力.推理由条件和结论组成,学生根据题目设置的条件,通过归纳法、演绎法、间接证法、直接证法等论 证形式得出正确的结论,从而获得数学命题.第四, 运算求解能力.运算主要包括近似运算、数学计算、 估值,是最基本的数学能力,学生按照公式、法则,对 数据进行运算、变形处理,探究运算方向、分析运算 前提、确定运算结论,及时调整运算方法.第五,数据 处理能力.学生可以从大量数据中选择有用的信息, 作出判断,解决给定的问题.第六,应用能力.学生具备用数学知识解决生活问题的能力[2].
2 高中数学教学中学生数学思维能力培养措施
数学思维能力不是单一个体,几何图形中可以 蕴含空间想象思维,函数计算中同样也包含运算应 用思维.因此,教师在教学过程中应该以提高学生综 合思维能力为核心,在教学内容、教学方法、教学评 价方面对学生思维能力进行优化.
2.1 丰富教学内容,培养思维意识
第一,立足教材内容,加强知识联系.教材是教学活动的切入点,是思维意识觉醒的重要载体.例 如,在学习《对数函数》( 北师大版必修一第四章) 时.首先,教师引入问题一: “ 同学们,我们看到对数 函数时想到了什么呢? 是不是和指数函数的结构有 些类似呢? 现在我们先回顾一下上节课学到的指数 函数和性质,哪位同学帮助大家回忆一下?”学生可 可是数学课代表,主动回答了教师的问题: “y = ax 的函数是指数函数,其中 a 是常数,a 大于 0,而且 a 不能等于 1.”教师继续引导: “可可说得对,而且在 ax = N 形式中,已知信息是 a 和 N,求 x 时称作 a 为 底 N 的对数,那么请问对数函数是否存在呢?”通过 对比指数和对数的关系,引导学生思考二者的联系 和区别,为后续利用指数函数类比对数函数的性质 奠定基础.其次,教师引入问题二: “ 同学们,老师黑板上画的是指数函数 y = 2x 和 y =

x ,请大家利用函数图像填写指数函数性质.”学生们填写完指 数的性质表格后,教师引导学生思考: “ 同学看到指 数函数旁边的形式了吗,大家可以一起讨论一下 y =

和

,然后猜想对数函数的性质,将猜想填进空的表格中[3].”最后,教师根据问题一和问 题二进行总结,对数函数和指数函数在知识框架、知 识点方面都有类比价值,教师可以利用指数函数知 识总结对数函数的性质,帮助学生完成知识内化和迁移.
第二,建立生活联系,开发思维源泉.以《建筑 物高度的测量》( 北师大必修二第三章) 为例,教师 鼓励学生自主选择测量目标,先对生活中常见的建 筑进行汇总,分析建筑类型和特点,再根据理论知识 完成测量实践活动.通过建立课堂与生活间的联系, 学生加深数学知识印象,理解数学在生活中的应用 功能[4].而且学生在生活实践中会不断开发思维, 让思维变得更灵活.
2.2 创新教学方法,提高思维能力
第一,微课教学,让思维活跃起来.微课是重要 的教学方法,为翻转课堂发挥技术支撑作用.翻转课 堂是在“双减”政策下应运而生的教学模式,帮助学 生自觉完成预习活动,发掘课程中的难点和重点,加深对知识的印象.微课包括教学内容、教学巩固、教 学评价等环节,学生在微课预习时可以逐渐加深对 教材的理解,让思维活跃起来[5].例如,在学习《基 本立体图形》( 北师大必修二第六章) 时,教师录制 7 分钟的微课视频.首先,教师运用 iPad 中 educreation 工具,对空间几何体的定义进行阐述,明确圆柱、圆 锥、球等图形的结构特征 ; 其次,教师将圆柱、圆锥、 圆台、球立体图形进行解构,形象化、动态化呈现在 学生面前,帮助学生提升空间想象力.在基础知识讲 解完成后,教师收集网络图片,向学生展示骰子、火 柴盒、石柱、篮球、笔头等物品 ; 最后,教师在微课结 尾处添加链接,学生可以直接点击进入习题测试环 节.教师根据学生做题情况调整课堂教学计划,学生 根据学习内容把握学习重点和难点[6].总之,通过 微课学习,学生对教材的把握更加清晰,思考过程也更加活跃.
第二,化个别为一般,让思维深刻起来.数学中 逻辑建构的流程是先形象再抽象,学生需要对特殊 性的事物有清晰的理解,才能开始总结、归纳、提炼 知识特点和性质.化个别为一般采用的是猜想——— 化归模式,教师列出一些特殊的数列,引入 问题 : “同学们,大家在初中时已经了解过实数,对数列的 定义和形式也有了基本认知,那么请大家帮助花花 同学分析一下,书本一共 300 页,花花已经读了 15 页,她决定从明天起每天读 15 页,依次为 15,30, 45,60,… , 她用多长时间才能读完《万物伟大而渺 小》这本书呢?”其次,教师鼓励学生认真观察数字 之间的关系,猜想数列特征,归结数列结论,学生苗 苗发现“数列中,两个相邻的数字差是相等的”,此 时教师指出: “苗苗观察得很细致,但是我们不能说 相邻两项的差,因为作差的顺序很重要,应该表明后 项减前项的差,我们给这样特殊的数列命名为等差 数列.”最后,教师对已经化归为一般知识的等差数 列进行强化,论证 a2 -a1 = d,a3 -a2 = d,推出 a2 = a1 + d,a3 = a2 + d = a1 + 2d,所以 an = a1 + ( n -1 ) d, 由此可以看出,通过特殊的数列得出等差数列,再对等差数列进行分析和化归,将等差数列建构成一般的数学公式、数学模型,后续解决等差数列问题时, 可以直接利用通项公式计算公差、首项等数值,所以化 个别为一般有助于拓展学生深度思维和广度思维.
第三,组织活动,让思维自觉起来.高中生的思 维一旦被激活,就会有“星星之火燎原之势”的影 响,学生会提高学习主动性,进入自主思考与探索阶 段,因此,教师应该在教学中,首先组织一些探索活 动,让学生思维自觉起来 ; 其次,引导学生用思维导 图方式将单元内的知识罗列出来.学生可以根据学 习目标、学习内容、学习方法等逻辑排序,也可以选 择核心知识点-普遍问题 -特殊问题等逻辑顺序 ; 最后,组内派出代表上讲台汇报学习成果.阐述小组 对单元知识的归纳总结,再根据讨论结果,说出自己 对数学学习的态度和建议,同时分析原因,表明未解 决问题.其他小组提出疑问,台上代表进行回答,组 内其他成员可以共同解答问题,双方展开深入讨论, 彼此交流意见.小组间进行自评和互评,根据讲解水平、认知水平,选出最佳小组.
2.3 注重教学评价,优化思维效果
首先,评价要合理化,检验是否达成目标.学生 是独立的个体,针对学生不同的观点,教师应该仔细 倾听,及时给予指正和评价,把握学生思维的方向, 引导学生将思维能力运用到正确的地方.例如,在运 用思维导图方法复习数学知识时,学生立足的核心 关键词不同.有的学生以过程为导图结构,从学习目 标入手 ; 有的学生以结果为导向,围绕知识点展开导 图流程.对此,教师既要肯定学生思维逻辑,又要引 导学生正确梳理逻辑,将高考重点考查的内容作为 参考,坚持知识点导图逻辑.
其次,评价要个性化,满足不同思维层次.高中 生正处于思维发展时期,对待同一样事物,不同的学 生会有不同的想法和观点,也会表现出不同的思维 能力.因此,教师应该因材施教,针对学生认知水平、 理解水平的差异性,给予个性化评价,以此满足不同 思维层次的需要.例如,针对几何图形学习能力强的 学生,从空间智能角度进行评价 ; 针对总结能力强的 学生,从语言智能角度评价 ; 小组合作中表现良好的学生,以人际智能为出发点,对学生综合能力和协作 能力进行评价.
最后,评价要多元化,发挥学生主体地位.传统 教学模式下,教学评价以教师评价为主,对学生作 业、实践、成绩、小组活动等进行评价,阐述优点和缺 点,学生是评价环节的客体,难以发挥评价能动性, 对评价结果过度关心,忽视对评价过程和评价标准 的思考.因此,在思维能力培养要求下,教师应该采 取多元化评价方式,引入学生互评和师生互评,学生 之间相互评价,同时对教师的教学进行评价,从而进 一步提高思维能力,延长思维效果.
综上所述,高中阶段学生的数学思维能力具体 细化为抽象概况能力、空间想象能力、推理论证能 力、运算求解能力、数据处理能力、应用能力.教师的 任务就是以学生为核心,将提升思维能力融入到教 学的方方面面,通过激发思维意识,提高思维能力, 延长思维效果,帮助学生提升综合思维能力.
参考文献 :
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[5]万凌寒.浅析高中数学教学中学生数学思维能 力的培养[J].中学课程辅导(教师通讯) ,2020 (16) : 48-49 .
[6]郑东宁.浅谈高中教学中学生数学思维能力的 培养策略[J].天天爱科 学( 教育前 沿) ,2020(02) : 92.
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