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关于中学数学培养核心素养的思考
   
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                            关于中学数学培养核心素养的思考

马鞍山二中实验中学  杨 云

摘要:文章中围绕中国学生发展核心素养,以培养“全面发展的人”为核心,分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面。数学核心素养:数学抽象 逻辑推理 数学建模 直观想象数学运算 数据分析,结合数学学科特性分析,围绕如何要在数学学科的教学中发展学生的核心素养的实现而展开。

关键词: 中国学生发展核心素养   数学核心素养   数学抽象     逻辑推理    数学建模   直观想象  数学运算 数据分析    渗透  培养   角度

中国学生发展核心素养,以科学性、时代性和民族性为基本原则,以培养“全面发展的人”为核心,分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面。综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养,具体细化为国家认同等十八个基本要点。根据这一总体框架,可针对学生年龄特点进一步提出各学段学生的具体表现要求。

数学核心素养,是指在众多的数学素养内那些关键的、处于重要位置上、使用频度较高的素养。是个体在解决复杂的现实问题过程中表现出来的综合性能力。核心素养不是简单的知识或技能,它是以学科知识技能为基础,是整合了情感、态度或价值观在内的,能够满足特定现实需求的综合性表现。

不难看出,核心素养关注的是后天教育的结果,它有别于一个人潜在的能力。而学科核心素养是核心素养在特定学科(或学习领域)的具体化,是学生学习一门学科(或特定学习领域)之后所形成的、具有学科特点的关键成就,是学科育人价值的集中体现。

新的课程标准中,给出了数学学科核心素养的六个主要方面,即数学抽象、逻辑推理、数学建模、运算能力、直观想象和数据分析,并从概念的界定、及其在数学与生活中的作用和意义方面进行了描述。

数学抽象

    数学抽象是指舍去事物的一切物理属性,得到数学研究对象的思维过程。主要包括:从数量与数量关系、图形与图形关系中抽象出数学概念及概念之间的关系,从事物的具体背景中抽象出一般规律和结构,并且用数学符号或者数学术语予以表征。

    数学抽象是数学的基本思想,是形成理性思维的重要基础,反映了数学的本质特征,贯穿在数学的产生、发展、应用的过程中。数学抽象使得数学成为高度概括、表达准确、结论一般、有序多级的系统。

    在数学抽象核心素养的形成过程中,积累从具体到抽象的活动经验。学生能更好地理解数学概念、命题、方法和体系,能通过抽象、概括去认识、理解、把握事物的数学本质,能逐渐养成一般性思考问题的习惯,能在其他学科的学习中主动运用数学抽象的思维方式解决问题。

  逻辑推理

    逻辑推理是指从一些事实和命题出发,依据逻辑规则推出一个命题的思维过程。主要包括两类:一类是从特殊到一般的推理,推理形式主要有归纳、类比;一类是从一般到特殊的推理,推理形式主要有演绎。

    逻辑推理是得到数学结论、构建数学体系的重要方式,是数学严谨性的基本保证,是人们在数学活动中进行交流的基本思维品质。

    在逻辑推理核心素养的形成过程中,学生能够发现问题和提出命题;能掌握推理的基本形式,表述论证的过程;能理解数学知识之间的联系,建构知识框架;形成有论据、有条理、合乎逻辑的思维品质,增强数学交流能力。

  数学建模

    数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学知识与方法构建模型解决问题的过程。主要包括:在实际情境中从数学的视角发现问题、提出问题,分析问题、构建模型,求解结论,验证结果并改进模型,最终解决实际问题。

    数学模型构建了数学与外部世界的桥梁,是数学应用的重要形式。数学建模是应用数学解决实际问题的基本手段,也是推动数学发展的动力。

  在数学建模核心素养的形成过程中,积累用数学解决实际问题的经验。学生能够在实际情境中发现和提出问题;能够针对问题建立数学模型;能够运用数学知识求解模型,并尝试基于现实背景验证模型和完善模型;能够提升应用能力,增强创新意识。

  直观想象

    直观想象是指借助几何直观和空间想象感知事物的形态与变化,利用图形理解和解决数学问题的过程。主要包括:借助空间认识事物的位置关系、形态变化与运动规律;利用图形描述、分析数学问题;建立形与数的联系;构建数学问题的直观模型,探索解决问题的思路。

    直观想象是发现和提出数学问题、分析和解决数学问题的重要手段,是探索和形成论证思路、进行逻辑推理、构建抽象结构的思维基础。

    在直观想象核心素养的形成过程中,学生能够进一步发展几何直观和空间想象能力,增强运用图形和空间想象思考问题的意识,提升数形结合的能力,感悟事物的本质,培养创新思维。

  数学运算

    数学运算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。主要包括:理解运算对象,掌握运算法则,探究运算方向,选择运算方法,设计运算程序,求得运算结果等。

    数学运算是数学活动的基本形式,也是演绎推理的一种形式,是得到数学结果的重要手段。数学运算是计算机解决问题的基础。

    在数学运算核心素养的形成过程中,学生能够进一步发展数学运算能力;能有效借助运算方法解决实际问题;能够通过运算促进数学思维发展,养成程序化思考问题的习惯;形成一丝不苟、严谨求实的科学精神。

  数据分析

    数据分析是指针对研究对象获得相关数据,运用统计方法对数据中的有用信息进行分析和推断,形成知识的过程。主要包括:收集数据,整理数据,提取信息,构建模型对信息进行分析、推断,获得结论。

    数据分析是大数据时代数学应用的主要方法,已经深入到现代社会生活和科学研究的各个方面。

    在数据分析核心素养的形成过程中,学生能够提升数据处理的能力,增强基于数据表达现实问题的意识,养成通过数据思考问题的习惯,积累依托数据探索事物本质、关联和规律的活动经验。

数学核心素养成分

序号

数学核心素养成分

1

数学抽象能力:抽象出数学本质特征的能力

2

数学概括能力:对数学材料的概括、归纳能力

3

数学运算能力:包括数、代数式、算法等运算的能力

4

逻辑推理能力:依据前提按照逻辑规则推理的能力

5

合情推理能力:类比、归纳、直觉推理的能力

6

数学交流能力:对数学问题进行文字、语言交流的能力

7

数学建模能力:对现实生活中的问题建立数学模型能力

8

数学阅读能力:阅读数学材料的能力

9

数学变换能力:将数学问题进行转化的能力

10

数据处理能力:收集、分析、处理数据的能力

11

直观想象能力:借助空间想象感知食物形态与变化的能力

12

数学应用能力:利用数学知识解决现实生活问题的能力

13

数学解题能力:解决数学问题的能力

14

对数学的认识信念:对数学的本质、结构、价值的认识倾向

15

数学地思考问题:能用数学思想和方法思考非数学的问题

16

数学文化的认识:理解数学文化传承、数学思想方法、数学理性精神、数学美等文化要素

17

严谨的思维品格:用数学的严谨态度思考和处理问题

数学核心素养可以理解为学生学习数学应当达成的有特定意义的综合性能力,核心素养不是指具体的知识与技能,也不是一般意义上的数学能力。核心素养基于数学知识技能,又高于具体的数学知识技能。核心素养反映数学本质与数学思想,是在数学学习过程中形成的,具有综合性、整体性和持久性。数学核心素养与数学课程的目标和内容直接相关,对于理解数学学科本质,设计数学教学,以及开展数学评价等有着重要的意义和价值。

到目前为止,核心素养主要是作为贯通各学科的顶端设计来研究的,而发展学生的核心素养必然要在各个学科的教学中去实现,因此,学科核心素养将成为下一步研究的重点。

怎样发展学生学科核心素养的教学研究?

一、在教学中渗透数学思想和方法。

    数学思想是对数学和它的对象、数学概念,命题和数学方法的本质的认识。数学方法是解决数学问题的方法和策略。数学教学要在重视传授知识的同时,引导学生体会数学方法、感悟数学思想,这样才能使学生学会用数学思维、数学手段和数学方法去分析和解决数学中的具体问题以及其他的一些现实问题,这是数学教学要追求的境界,也是数学教学的本质要求。数学思想和数学方法是数学知识在更高层次上的抽象和概括,它蕴含在数学知识发生、发展和应用的过程中。数学思想方法的教学要由表及里,循序渐进。要在知识发生过程中渗透数学思想,要在问题的探索和解决过程中揭示数学思想,使学生从中掌握关于数学思想方法的知识,并把这些知识应用在后续的学习中,科学地获取数学知识。知识的记忆是暂时的,思想方法的掌握是长远的。知识使学生受益一时,而思想和方法使学生受益一世。

 二、在教学中培养学生的思维能力。

我们要给孩子们充足的时间让他们来思考,给他们充足的空间来实践研究。思维作为一种能力和品质,作为人的智力的核心,它是人的智慧的集中体现。在教学过程中,我们应该建立“发现式学习”的教学新模式,营造学生思维的平台。思维的发展,需要土壤,需要平台。好的教学策略是引导学生自己“发现”问题、解决问题。才能进一步释放学生的思维潜能、进一步保护学生的思维火花。凡是学生能通过自己努力学到的知识,绝不授予学生,凡是学生经过思考能解决的问题,就放手让学生去思考,把“教—学”活动中的自由还给学生。把学生当成主体,让学生自主学习、自主探究。既给了学生思维的自由,也给了学生自己发现问题、解决问题的压力,从而迫使学生去思考。

要给孩子发现问题、提出问题的机会。孩子们天生好问,这是基于他们对于客观世界思考的基础上产生的,也是孩子好学乐学最真实的体现,正如清代学者陈宪章所说“学贵有疑,小疑则小进,大疑则大进”。

三、引导学生用数学的角度思考问题。

    身边的事物数学问题很多,在教学中引导学生把生活中的问题抽象为数学问题,进一步揭示具体事物和抽象概念的联系,既加深对所学知识的理解,又有助于提高解决问题的能力。另外,在数学教学中注重保护和培养学生的直觉意识,讲一些数学的发展史,多参加数学社会实践等,都能使学生的数学素养得到一定的提高。

数学素养归根到底是一种文化素养,数学教育也就是一种文化素质的教育,它的养成不是一朝一夕之事,我们教师贵在重视和坚持。要通过学习使学生感受到,数学不仅仅是一系列抽象的知识,更多的则是一种方法,一种文化,一种思想,甚至于一种精神和态度,从而让学生满怀乐趣和憧憬地去学习它。好的教师不是在教数学,而是能激发学生自已去学数学。古人云:“知之者不如好知者,好知者不如乐知者。”只有学生“乐学”,才会主动地学。兴趣是最好的老师。——我们自己何尝不是如此。让学生喜欢你来上课,喜欢你上的这门课,喜欢你这个人。学生对你教的这门课有兴趣,就乐意做课外练习。

作为教师要充分保护好孩子的自信心,只有孩子们有了自信,才有可能持续保持对某些事物的兴趣和热情。“失败是成功之母”应该改为“成功是成功之母”,特别是在孩子刚开始对某些事物倾注热情和精力的时候,对他们自信心的保护至关重要。,最大限度的保持孩子的自尊心和自信心。

作为一名数学教师,我们更应该尽我们的所能在一切教学活动中把握一切机会促进学生数学素养的提高!

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