高中数学教学中学生学科素养的培养与思维方式引导

毕晓昕

摘 要：随着时代发展，国际竞争日趋激烈，社会对人的综合素养和创新能力提出了更高要求，教育面临着更大挑战。在教学的过程中，不能单纯只追求分数和升学率，还要重视学生的社会责任感、创新精神和实践能力。在数学的教学过程中，就要加强数学思维方式的引导，促使学生全面发展。数学具备高度抽象性，从抽象到量化可视，实际问题与数学的结合，可以提升学生的空间想象和抽象思维能力。数学还有严密性、逻辑性的显著特点，对培养学生探索其他学科的思维方式和严谨态度都十分有利。

关键词：应用领域;高中数学;素养培养

在这个被信息网络数据全面覆盖的时代，数学的应用领域越来越广泛和受到关注。为了跟上社会发展的脚步，教育者要着重于对数学学科素养的培养，既要保证学生的全面发展，也要鼓励优势学科延伸至更多领域，发挥特长。哈佛大学数学物理教授阿瑟·杰佛发表过一篇名为《整理出宇宙的秩序———数学的作用》著名的经典论文，从他阐述的观点中可以解读出数学在现代社会中有着不可替代的重要地位，数学被广泛应用于日常生活中、生产劳作，渗透到各项科学研究，因此教育者一方面要让每个人都有机会能够受到良好的数学教育，另一方面根据学生个人的兴趣爱好、优势特长，帮助他们制定未来发展的规划，强化学生对应用数学的使用，打下扎实的数学基础。

一、高中数学核心素养内涵及重要性

高中数学是一门基础学科，核心素养体现在熟练掌握基础知识，建立数学逻辑推理思维网络，灵活运用数学方法举一反三，在面对现实问题时，能够迅速地转化为数学问题，对问题进行观察、推敲、思考和验证，最终解决问题。

高中数学教学生活化这个热门话题也从侧面体现出高中数学核心素养的重要性。数学学科不再是单纯的计算能力，它与其他学科紧密关联，适用性也大大超出了大家以为的范畴，为了适应数学学科的突出特点，也为了满足这个时代对高端数学科学技术人才的刚需，核心素养的培养可以使学生具有更强的综合素质和实践能力，可以更好地适应社会发展的形式和需求，对学生核心素养的培养已是离弦之箭，教育者应该把关注成绩的重心慢慢转移到学生的成长和发展上，真正做到授人以渔。

二、“数学实验”在高中数学实践活动中的应用

开展数学实验教学包括五个基本环节：

1.创设问题情景与提出探究问题

教师利用多媒体教学工具或身边实物引入生活中的现象与问题，或采用讲故事引入问题，或通过已学内容引发学生的思考，发挥学生的主观能动性。为学生创设一个亟待解决的问题情景，让学生形成解决问题的基本思路，教师再抛出一个具体的问题，让学生产生解决该问题的激情。

2.寻找解决方法与做好实验准备

在获得具体的问题后，积极引导学生寻找解决问题的方法，让学生自主交流探讨，鼓励学生先初步猜想判断，对与错不要紧，要大胆猜想，并肯定学生的思路。再由教师引导学生操作实验，验证自己的猜想判断。

3.动手操作实验与发现知识规律

在实验操作中，学生不能一个人埋头苦干，学会交流，学会手脑口并用，并记录记录实验中发现的现象，得到初步的规律与结论，验证得出结论。这一过程中教师不能过多参与指导，必须让学生独立思考与反复实验，获得感性到理性的认识。

4.教师归纳总结与形成知识结论

教师可以将实验演示一遍，加深学生的印象，并发现错误。对此过程进行总结，积极鼓励那些敢于大胆思考的学生，无论对错，其次再对错误的结论予以指导，最后再让学生按照正确方法操作，直到学生彻底掌握该知识。

5.巩固联系与拓展应用

学生往往可以根据自己获得的新知识来实施具体的操作，运用到生活实际中。教师应当根据学生的掌握情况，进行个别的指导与评价，之后根据学生实际需求布置作业量与作业方式，让学生能够灵活运用知识规律，真正达到最佳的教学效果。

三、学生数学学科素养的培养策略

（一）教师教学理念统一，教学培养整体标准化

首先教育者必须深刻领会，并且身体力行，真正落实对学生核心素养的培养。提高教师聘用的门槛，教师本身就应该具备高素养，才能对学生耳濡目染。教师应该接受职前职后不定期培训，特别是下乡支教的教师不能出现思想断层，紧跟新的主张，构建以生活基础为参考的实践类课程，让学生带着理论知识去生活中亲身实践。

培养标准需要统一化，例如数学指导课程内容编排格式统一，数学核心素养与基础知识、逻辑推理能力、空间想象力、严谨的学习态度等相关联的内容标准，整合相关的教育资源，教学效果评估标准化，以及教学质量的检验也要标准化。

针对偏远地区的学生，教师可以利用网络资源，开阔学生视野，丰富智能化设备，开展个性化课堂，鼓励学生大胆表达自己的主观想法，主动思考问题、解决问题，高中生更多的是需要教师给予爱的鼓励，激励他们迎接更多的挑战。

（二）提升学生自主探究的数学思维

在高中数学教学生活化的趋势下，教育者要善于抓住时机，通过生活中不同观察视角去挖掘数学问题，始终围绕核心素养培养作为数学教学的主体，结合学生的性格特点，编排教学内容，并延伸拓展，让学生在提起兴趣的同时能主动感知和探索与生活相关的数学问题，利用所学的理论基础，锻炼自己的数学思维，同时也通过自主解决问题而带来更大的自信和学习兴趣。比如大多数数字或者图形的规律探索题，教师一般会给出前三组规律，在此基础上会让学生自主探究三组之后的规律，并得出相应的计算公式，这就是典型的知识迁移规律和类比方法，引导学生自主观察、思考、推理并验证。

（三）多样化的学习模式，增强协作动手能力

摒弃仅依靠传统的笔试来评价学生的模式，知识和能力两者需要的是并驾齐驱，通过丰富学习模式，增加学生间协作解决问题的能力，不仅需要独立自主思考的能力，更要通过交流學习总结出更多的方式方法，同时还培养了学生的语言表达能力和沟通能力。

四、高中生数学素养中思维方式的引导

（一）观察环节情景化

高中阶段的数学学习就比较复杂，对于学生来讲存在一定的难度。因此教师在教学的过程中，就要不断引导学生思维方式的转变，降低学习的难度。引导学生数学思维方式的转变，情景化教学就是一种很好的策略。可以帮助学生在数学学习过程中，通过有趣、生动的教学情境，对知识内容进行重组、提炼、整合，转换自身的思维方式。还可以为学生的数学思维搭建一个有效途径，提高学生的观察力和判断力。在情境创设的过程中，可以采用生活情境、游戏情境、问题情境、合作情境等等，吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性。数学知识来源于实际生活，又服务于生活，生活化的情境就要与学生的实际生活紧密相连，让学生在学习中联系实际生活，在实际生活中发现关于数学的问题，提高学生的数学应用意识。采用知识相悖论进行情境创设，可以引发学生认识内心的矛盾和冲突，激发学生的探究欲望，让学生在分析和探究问题过程中重新组建自身的思维方式。采用数学史的教学情境，可以让学生了解数学产生与发展的过程，进而增强学生的学习欲望，提高学生的运用能力。

例如教师在实际教学中，在教授“空间几何体的结构”时，就可以创设生活化的教学情境。在课堂教学之前，教师先利用多媒体出示大量的世界经典建筑物的图片，引导学生领悟章头图和章引言的重要性，并明确几何学研究的内容，几何体在数学研究和数学应用中的地位和作用。接下来教师可以展示大量的生活中常见的物体的图片，让学生进行抽象分析。

在教授“函数与方程”时，就可以利用数学史创设教学情境，教师在教学中可以将函数的起源与发展为学生详细讲解。十七世纪中叶，笛卡儿引入变数的概念，制定了解析几何学，从而打破了局限于方程的未知数的理解;后来，牛顿、莱布尼兹分别独立的建立了微分学说。

牛顿于1665年开始研究微积分之后，一直用“流量”一词来表示变量间的关系。1673年，莱布尼兹在一篇手稿里第一次用“函数”这一名词，他用函数表示任何一个随着曲线上的点的变动而变动的量。这可以说是函数的第一个“定义”。直到1930年，现代的函数概念才“出炉”。

（二）联系环节问题化

问题化的教学方法主要是指在联系环节通过设计有效的问题，引导学生思维方式的转变，促使学生形成较强的问题能力。学习的过程就是解决一个个问题的过程，学生只有在发现问题、分析问题和解决问题的过程中，才能发展思维，体验到成功的喜悦。任何一门学科的学习如果没有思维，就谈不上核心素养。问题的设置还要具有一定的挑战性，要加强新旧知识的联系，让学生在复习旧知识的过程中联系到新知识，走进新知识的学习大门。数学知识问题化的表现形式多种多样，可以通过内容、形式、方法等新颖设计，突破教学重难点，降低教学难度，就能够收获意想不到的效果。

例如教师在教授“直线和圆的位置关系”时，教师先可以进行旧知识的复习，复习点和圆的三种位置关系及圆心到点的距离d与半径r的关系，从而来引出直线与圆的位置关系。然后让学生观察一轮红日从海平面升起的三幅图片，提出问题：海上日出是怎样的几何图形呢？鼓励学生猜想并动手画一画。然后引出新课直线与圆的位置关系，分别是相切、相交和相离。

（三）想象环节直观化

传统的数学教学模式比较陈旧落后，课堂氛围死气沉沉，导致学生渐渐失去了学习兴趣，学习积极性不高。教师过于重视学生的学习成绩，导致学生在数学学习过程中没有找到属于自己的正确学习方法。采用直观化教学方法是指在教学过程中的想象環节，借助直观材料来让学生去感知数学的研究对象形态与变化，进而解决数学问题。正所谓想象力再丰富，如果没有实物，也无法更好的理解和学习。利用直观化教学方法就可以促使学生对数学知识更加直观认识了解，形成比较强烈的直观和直觉。数学的学习需要学生具有非常强烈的逻辑思维能力和缜密心，能够从几何图形上去发现数学结论，生动形象的将几何图形的相关概念知识引出来。

例如教师在教授“空间几何体的结构”时，教师可以在课前让学生预习本节课的内容，自制柱、锥、台的几何模型教具，在感受实物以及模型过程中，来概括棱柱、棱锥和棱台的结构特征。

五、结语

师者，是学子摸索未来途中的灯塔，正确的引导和培养，对其未来人生的规划将会有至关重要的影响，数学较其他学科更为宽泛地应用于各式各样的领域，生活中也随处可见数学的影子。数学学科素养的培养对学生综合素养的全面提升、价值观的正确树立有着不可估量的隐形力量。在今后的数学教学中，教师要引导学生数学思维方式的转变，就要在教学中采用观察环节情景化、联系环节问题化和想象环节直观化的方式，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性，让学生对数学知识有一个更加深刻的理解和认识。

参考文献

[1]基于核心素养的体能核心力量单元设计与实施[J].刘萌，孙卫华.体育教学.2019（02）

[2]单元设计的价值、视点与尝试性模板[J].林荣凑.语文建设.2019（13）

[3]基于单元设计的化学深度学习[J].张立红.中学化学教学参考.2016（18）

[4]学科核心素养的培养应基于对学科教学特质的把握——兼评第28届江苏省“教海探航”征文竞赛颁奖活动的三节物理展示课[J].许帮正.江苏教育.2017（03）

[5]分析特点、把握重点、抓住要点，整体构思单元设计——以“非洲印象”单元为例[J].沈瑜萍.上海课程教学研究.2017（04）

[6]试论基于生物学科素养的单元设计[J].张大海.中学生物教学.2017（07）