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摘 要:文章結合作者的多年教学经验,以高中数学课程中的“指数函数”这一节课程为例,通过对数学核心素养中的数学抽象、数学建模、直观想象和数学运算等几大素养与指数函数课程的相互交融与分析,让学生在教师营造的学习环境中不断地发展数学思维,学会用数学的眼光去看待生活中的问题,最终实现学生个人的数学能力水平的全面发展。
关键词:数学核心素养;“指数函数”;数学抽象;数学建模;直观想象;数学运算
中图分类号:G633.6 文献标识码:A
数学抽象素养简单来说就是在数学中舍弃事物的一切物理属性,得到数学研究对象的思维过程。在“指数函数”章节的教学过程中,教师在课程导入部分可使用数学抽象思维来引导学生。例如,引导学生动手将一张纸多次对折后,从中启发学生去探究对折次数与纸张所形成的层数之间关系。或者我们假设该纸张的面积为1,在经过对折后,每对折一次,其所形成的纸块的面积与对折次数之间会形成什么样的数学关系?在这种非常直观的折纸演示法当中,教师将纸张对折后所形成的块数或层数设为未知数y,将对折次数设为未知数x,从而得出表达式y=2x。若将对折后纸张形成的每一块的面积设为y,将对折次数设为x,就会得出y=(1/2)x。这时候教师向学生提出问题:这两个表达式是否是函数?通过这种学生自己动手实践演练的导入方式,可以引导学生将折纸中的实际问题抽象成y与x的函数关系式。这不仅丰富了学生对新知识的认知,同时引导学生完成了将生活问题抽象成数学问题的转变。
数学建模素养主要是在数学教学过程中,将实际问题抽象成数学问题,在数学中运用数学的语言和知识去将其建构成数学模型,最终解决数学问题的能力。在“指数函数”课程的教学过程中,上面提到了运用演练法得出函数关系式。此时就应当引导学生观察这两个函数关系式,并引导学生去归纳总结这两个函数关系式的结构和特点,最终引出指数函数的概念。可以说,数学建模的过程就是发现生活中的数学问题,进而运用已有的数学知识将其转换为数学模型,最终解决问题的过程。在这个过程中,学生占主导地位,问题是贯穿始终的线索,学生之间协作交流与探究是建模和解决问题的过程,不仅有利于学生学习水平的提升,同时还会提升学生的指数学习意识和创新意识。
直观想象素养,顾名思义,就是要学生利用自己的空间想象能力和几何直观能力去感知事物的发展与变化,然后通过直观的图像来帮助其解决数学问题。在“指数函数”章节教学过程中,当教师引导学生理解了指数函数的概念后,可以列举几个指数函数并将其画成该函数的坐标图像,通过图像来引导学生对指数函数有更清晰的认识。例如,教师可以在黑板上画出y=2x、y=(1/2)x、
y=3x、y=(1/3)x这几个指数函数的坐标图像,学生通过对这几组图像的观察,协同讨论出指数函数的特点和性质。在培养学生的直观想象核心素养时,教师应当引导学生去适应和发展对几何图形及几何空间的想象力,从而培养学生通过图像分析问题、解决问题的能力。
数学运算素养是指在明晰运算对象的基础上,依据运算法则解决数学问题的过程。在通过前面几个环节的教学与引导之后,学生已经基本理解指数函数的概念和性质,此时,教师可以给出一些例题和练习题来巩固学生本堂课所学的知识。通过对课本例题的理解和练习题的巩固,不仅能够强化学生对指数函数概念的理解,同时在数学运算方面也是一个很好的锻炼。在解题的过程中,学生的数学思维也得到了更深刻的发展和激励。
综上所述,在“指数函数”课堂教学环节中,数学核心素养中的数学抽象、数学建模、直观想象和数学运算素养都发挥出了其应有的作用,不仅有利于学生理解“指数函数”,同时对学生的数学思维能力的培养和激发是非常重要的。因此,教师要想培养学生的数学核心素养,就应当在平时的每一堂数学课上将之渗透进教学的各个环节当中,潜移默化地去影响学生,强化学生的数学核心素养,培养学生的数学感知能力和解决问题能力。
[1]中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]谢祥清,杨曼英.素质教育教程[M].长沙:湖南师范大学出版社,2007.
关键词:数学核心素养;“指数函数”;数学抽象;数学建模;直观想象;数学运算
中图分类号:G633.6 文献标识码:A
一、数学抽象素养在“指数函数”教学环节中的作用
数学抽象素养简单来说就是在数学中舍弃事物的一切物理属性,得到数学研究对象的思维过程。在“指数函数”章节的教学过程中,教师在课程导入部分可使用数学抽象思维来引导学生。例如,引导学生动手将一张纸多次对折后,从中启发学生去探究对折次数与纸张所形成的层数之间关系。或者我们假设该纸张的面积为1,在经过对折后,每对折一次,其所形成的纸块的面积与对折次数之间会形成什么样的数学关系?在这种非常直观的折纸演示法当中,教师将纸张对折后所形成的块数或层数设为未知数y,将对折次数设为未知数x,从而得出表达式y=2x。若将对折后纸张形成的每一块的面积设为y,将对折次数设为x,就会得出y=(1/2)x。这时候教师向学生提出问题:这两个表达式是否是函数?通过这种学生自己动手实践演练的导入方式,可以引导学生将折纸中的实际问题抽象成y与x的函数关系式。这不仅丰富了学生对新知识的认知,同时引导学生完成了将生活问题抽象成数学问题的转变。
二、数学建模素养在“指数函数”教学环节中的作用
数学建模素养主要是在数学教学过程中,将实际问题抽象成数学问题,在数学中运用数学的语言和知识去将其建构成数学模型,最终解决数学问题的能力。在“指数函数”课程的教学过程中,上面提到了运用演练法得出函数关系式。此时就应当引导学生观察这两个函数关系式,并引导学生去归纳总结这两个函数关系式的结构和特点,最终引出指数函数的概念。可以说,数学建模的过程就是发现生活中的数学问题,进而运用已有的数学知识将其转换为数学模型,最终解决问题的过程。在这个过程中,学生占主导地位,问题是贯穿始终的线索,学生之间协作交流与探究是建模和解决问题的过程,不仅有利于学生学习水平的提升,同时还会提升学生的指数学习意识和创新意识。
三、直观想象素养在“指数函数”教学环节中的作用
直观想象素养,顾名思义,就是要学生利用自己的空间想象能力和几何直观能力去感知事物的发展与变化,然后通过直观的图像来帮助其解决数学问题。在“指数函数”章节教学过程中,当教师引导学生理解了指数函数的概念后,可以列举几个指数函数并将其画成该函数的坐标图像,通过图像来引导学生对指数函数有更清晰的认识。例如,教师可以在黑板上画出y=2x、y=(1/2)x、
y=3x、y=(1/3)x这几个指数函数的坐标图像,学生通过对这几组图像的观察,协同讨论出指数函数的特点和性质。在培养学生的直观想象核心素养时,教师应当引导学生去适应和发展对几何图形及几何空间的想象力,从而培养学生通过图像分析问题、解决问题的能力。
四、数学运算素养在“指数函数”教学环节中的作用
数学运算素养是指在明晰运算对象的基础上,依据运算法则解决数学问题的过程。在通过前面几个环节的教学与引导之后,学生已经基本理解指数函数的概念和性质,此时,教师可以给出一些例题和练习题来巩固学生本堂课所学的知识。通过对课本例题的理解和练习题的巩固,不仅能够强化学生对指数函数概念的理解,同时在数学运算方面也是一个很好的锻炼。在解题的过程中,学生的数学思维也得到了更深刻的发展和激励。
综上所述,在“指数函数”课堂教学环节中,数学核心素养中的数学抽象、数学建模、直观想象和数学运算素养都发挥出了其应有的作用,不仅有利于学生理解“指数函数”,同时对学生的数学思维能力的培养和激发是非常重要的。因此,教师要想培养学生的数学核心素养,就应当在平时的每一堂数学课上将之渗透进教学的各个环节当中,潜移默化地去影响学生,强化学生的数学核心素养,培养学生的数学感知能力和解决问题能力。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]谢祥清,杨曼英.素质教育教程[M].长沙:湖南师范大学出版社,2007.