数学抽象核心素养视角下的数学概念教学研究

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在以全球化和信息化为发展大趋势的背景下,教育教学的培养模式已经从面面俱到的扩散式培养逐步向核心素养培养转变,同时也成为了基础教育改革与发展的主题。高中阶段是学生培养与形成各项核心素养的关键时期,数学学科又是各个国家和地区基础教育学校课程中公认的最重要的学科,所以在数学学科中培养学生的核心素养一直以来都是教学改革与发展的重难点问题。2018年我国教育部发布了《普通高中数学课程标准(2017年版)》,在其中教育部明确了学生在受到数学学科教育后应具备的六大核心素养。具体来说,学生在高中毕业时应具备数学抽象、数学建模、数据分析、运算能力、逻辑推理能力以及直观想象能力六大核心素养。数学抽象作为六大素养之首,可见其重要地位。史宁中教授认为:数学在本质上研究的就是抽象的事物。而对于数学学科而言,数学抽象不仅是其最重要的思想,而且也促进数学学科的发展;对于学生而言,数学抽象有助于培养他们的理性思维,让他们看清问题的本质;对于教师而言,数学抽象这一核心素养在数学教学过程中是贯穿始终的。其中数学概念教学最能体现数学抽象的完整过程,所以本文研究如何在数学概念教学中细化落实培养学生的数学抽象核心素养。椭圆是高中生学习圆锥曲线的开始,现行高中数学教材中采用固定绳长画出椭圆的方法,尽管这样的处理方式高效简洁,但引入十分突兀,不符合学生认知事物的规律,导致很多学生不理解为什么以这种方式画出椭圆。教学设计既是课堂教学的宏图和蓝本,也是实现课程目标的前提和重要基础,对于陈旧的教学观念和教学方式,一定会严重阻碍学生数学抽象素养的培养。所以本文选取椭圆概念作为载体,从提升学生数学抽象素养的角度,力求优化改进椭圆概念的引入方式,进一步研究在数学概念教学中培养学生数学抽象素养的策略。通过对椭圆概念课堂教学情况的调查分析,能够清晰地认识到目前教师在椭圆概念的教学过程中对学生数学抽象素养的培养现状及存在的问题。基于数学抽象的培养现状及存在的问题,笔者在数学抽象核心素养的视角下,有针对性地提出了在数学概念教学的四个阶段(即感性认识阶段、分化本质属性阶段、概括形成定义阶段以及应用和强化阶段)中的教学策略,将数学概念的教学策略具体落实到椭圆概念教学过程中,并用于实验班教学设计。通过设置对照实验来验证策略的有效性,测试后利用统计软件对实验数据进行分析,结果显示实验班学生测试成绩、对椭圆概念的理解程度以及数学抽象水平都明显高于对照班,且课堂氛围活跃,学生积极性和参与度都高,由此得出笔者所提出的策略对提升学生数学抽象素养、加深学生对数学概念的理解有一定的效果。以期为一线教师提供一定的教学参考,为教育研究者研究以及教育部门制定规划和改革提供事实依据和指导建议。
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