基于信息技術(shù)的高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略

福建省寧德市古田縣第一中學(xué) 陳 耀

信息技術(shù)環(huán)境下的高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)與過往不同，尤其是在講授抽象化、理論性強的知識過程中，信息技術(shù)能夠更為生動形象地展現(xiàn)知識信息，使得學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的直觀性和可理解性，這對培養(yǎng)學(xué)生的邏輯抽象思維能力起到積極的作用。因此，基于信息技術(shù)的高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)具有重要的意義，也是未來高中數(shù)學(xué)教學(xué)研究的重點和方向。

一、以信息技術(shù)創(chuàng)建數(shù)學(xué)生活情境，引導(dǎo)學(xué)生展開邏輯推理

數(shù)學(xué)邏輯推理是學(xué)生應(yīng)該具備的一項核心素養(yǎng)，也是高中數(shù)學(xué)教學(xué)所要關(guān)注的重點。但是，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)邏輯推理能力不是一蹴而就的事情，也不是知識的強行灌輸與教學(xué)。唯有讓學(xué)生懂得動腦筋、思考問題，才能有效培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)邏輯推理素養(yǎng)。其中，信息技術(shù)環(huán)境下，教師可以利用多媒體信息技術(shù)設(shè)備，創(chuàng)設(shè)與數(shù)學(xué)知識相關(guān)的生活學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生在情境之中探討問題、研究問題，這樣更易于引發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力，使其敢于去探索和推理，借此提升他們的數(shù)學(xué)邏輯推理核心素養(yǎng)。那么在創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)生活情境時，既要注意到情境是否與數(shù)學(xué)課程內(nèi)容息息相關(guān)，也要注意情境是否有趣、好玩，從而構(gòu)建一個良好的數(shù)學(xué)問題探討情境，讓學(xué)生有效融入情境、有效探討數(shù)學(xué)問題。

以高中數(shù)學(xué)“數(shù)列”知識為探討對象，數(shù)列知識存在于學(xué)生的日常生活，如商場的購物交易、福利彩票的抽獎、購房及助學(xué)的貸款等，都或多或少涉及數(shù)列運算知識。借此機會，教師可以利用多媒體信息教學(xué)技術(shù)，圍繞數(shù)列有關(guān)知識內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)一個生活問題情境，以問題引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識、尋找解答數(shù)列問題的答案，從而引發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)邏輯推理思維，對學(xué)生的邏輯推理素養(yǎng)展開有效培養(yǎng)。

以這個問題為例。小明為了繼續(xù)上學(xué)，向銀行申請了教育助學(xué)貸款，而根據(jù)銀行相關(guān)的貸款規(guī)定，規(guī)定其貸款為一年期以上貸款月均等額還本付息，利息按月以復(fù)利計算。那么小明如果貸款1 萬元，且兩年內(nèi)還清貸款，月利率為0.4575%。請計算一下每月小明至少要還多少錢。

根據(jù)此問題，教師可以利用多媒體教學(xué)設(shè)備向?qū)W生生動展現(xiàn)此生活案例內(nèi)容，并導(dǎo)入相關(guān)的數(shù)列計算公式，給予學(xué)生一定的思考時間，讓其依據(jù)問題相關(guān)信息以及數(shù)列公式內(nèi)容，自己去想一想運算的方式方法，從而推動學(xué)生思考問題、探討問題，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理思維。比如，教師可以由公式a(1+r)n=x(1+r)n-1+x(1+r)n-2+x(1+r)+x，逐漸引導(dǎo)學(xué)生去思考這個生活情境問題，并且要求學(xué)生從數(shù)列思維角度，去歸納此數(shù)學(xué)問題的答案。

二、以信息技術(shù)優(yōu)化數(shù)學(xué)練習(xí)內(nèi)容，開發(fā)學(xué)生的直觀想象能力

直觀想象也是高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的一個重要內(nèi)容，而在數(shù)學(xué)教學(xué)中，課堂練習(xí)是學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識、開拓直觀想象思維的有效手段，且課堂練習(xí)也是考驗學(xué)生是否真正掌握數(shù)學(xué)知識的有效途徑。所以，讓學(xué)生將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為自身的直觀想象能力，可以借助數(shù)學(xué)課堂練習(xí)教學(xué)，組織針對性的數(shù)學(xué)知識訓(xùn)練，以有效培養(yǎng)學(xué)生的直觀形象素養(yǎng)。但是，與其開展所謂的“題?！笔浇虒W(xué)訓(xùn)練，還不如借助典型的例題式訓(xùn)練，并且配合一些有趣的學(xué)習(xí)訓(xùn)練內(nèi)容，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其被有趣的教學(xué)內(nèi)容所吸引，從而愿意去了解和學(xué)習(xí)。其中，圍繞學(xué)生所學(xué)的數(shù)學(xué)知識，可以從信息化教學(xué)角度，仍然利用熟悉的多媒體技術(shù)，直觀展現(xiàn)一些訓(xùn)練內(nèi)容，從而有效開發(fā)學(xué)生的直觀想象能力。

以高中數(shù)學(xué)中的集合運算知識為對象，教師可以就集合運算有關(guān)知識，利用多媒體教學(xué)設(shè)備，展現(xiàn)一些集合之間的關(guān)系圖片，從而讓學(xué)生理解兩個集合可能存在哪些關(guān)系，從而在學(xué)生大腦中構(gòu)建集合關(guān)系，由此促使學(xué)生產(chǎn)生直觀想象思維。比如，教師先設(shè)計一些簡單的集合并、交、補基本運算例題，而在此之前，要求學(xué)生將自己學(xué)過、大腦記憶中的集合關(guān)系勾畫出來，以使得學(xué)生能夠開動腦筋、回顧所學(xué)知識。然后，引導(dǎo)學(xué)生完成例題計算，并且適當(dāng)增加練習(xí)內(nèi)容的難度，以引導(dǎo)學(xué)生展開更為深入的集合運算訓(xùn)練，從而促使學(xué)生在大腦中逐漸構(gòu)建起集合之間的邏輯關(guān)系。

三、以信息技術(shù)搭建學(xué)生合作關(guān)系，增強學(xué)生的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)

數(shù)據(jù)分析也是高中生應(yīng)該具備的一項數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，但高中生學(xué)業(yè)繁重，且很少有時間進(jìn)行合作性的學(xué)習(xí)，無法有效對一個問題展開深入的數(shù)據(jù)分析與探討，這不利于學(xué)生形成良好的數(shù)據(jù)分析能力。其中，教師可以利用信息技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生利用信息技術(shù)搭建網(wǎng)絡(luò)合作平臺，以在網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)合作性的學(xué)習(xí)。比如，構(gòu)建一個合作交流群，讓學(xué)生以小組為單位展開數(shù)學(xué)問題中的數(shù)據(jù)分析，此時學(xué)生可以互相發(fā)表學(xué)習(xí)意見，這樣學(xué)生的數(shù)據(jù)分析思維可以得到有效的激發(fā)，從而有利于促使學(xué)生形成良好的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)。但是，也要督促學(xué)生做好相關(guān)的學(xué)習(xí)記錄工作，以敦促學(xué)生對各種數(shù)據(jù)分析方法的互動交流、討論比較，從而找到最佳的數(shù)據(jù)分析方法。

以高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的對數(shù)方程知識研究為例，在解題過程中，教師需要讓學(xué)生養(yǎng)成良好的數(shù)據(jù)分析習(xí)慣，分析和挖掘他人有用的數(shù)據(jù)分析與計算方法。而在此過程中，學(xué)生必須學(xué)會自我的驗算，掌握相關(guān)的驗算方法，這樣才能對自己或者他人的運算過程和結(jié)果進(jìn)行有效的檢驗，進(jìn)而從中挖掘有用的算法。比如，讓學(xué)生以小組合作學(xué)習(xí)的方式來展開相關(guān)的運算訓(xùn)練，學(xué)生可以運用相關(guān)的還原法、代值法來檢驗小組成員的運算結(jié)果，而在檢驗過程中，學(xué)生可以借助網(wǎng)絡(luò)交流群，以群為紐帶實現(xiàn)彼此的交流與互動，以實現(xiàn)知識問題的有效探討。

四、以信息技術(shù)開展實踐活動，從而增強學(xué)生的抽象思維能力

高中數(shù)學(xué)理論性強，且有很多知識需要學(xué)生細(xì)致去思考和探索，并且在實踐中展開理解和運用，如此才能有效增強學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)能力。其中，高中生具有活潑、思考能力強的特點，如果教師一味地占據(jù)課堂教學(xué)時間，縮短學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探索實踐時間，將會極大地限制學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展，進(jìn)而影響到學(xué)生核心素養(yǎng)的形成。因此，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，除了按照教學(xué)目標(biāo)完成教學(xué)內(nèi)容之外，還應(yīng)該給予學(xué)生適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)空間和時間，從有效的課程實踐活動中汲取知識、感受數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的快樂，這樣才能有效地提升數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性。那么在組織課程實踐活動時，可以運用信息技術(shù)搭建實踐互動平臺，結(jié)合數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容，引入有效的實踐環(huán)節(jié)，從而引導(dǎo)學(xué)生針對性地展開實踐研究；同時，仍然需要合理分配實踐的時間，保證學(xué)生有充足的時間展開實踐，這樣學(xué)生才能從實踐中真正獲取知識和學(xué)習(xí)經(jīng)驗。

以高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的“指數(shù)函數(shù)”知識內(nèi)容為例，在教學(xué)中，可以增加適當(dāng)?shù)膶嵺`互動環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生利用相關(guān)的信息技術(shù)軟件進(jìn)行指數(shù)函數(shù)的繪制，互相探索一些簡單而有趣的指數(shù)函數(shù)問題，從而在知識探索中提升學(xué)生的數(shù)據(jù)分析和抽象思維素養(yǎng)。比如，當(dāng)學(xué)生初步感知指數(shù)函數(shù)圖像之后，以探究指數(shù)函數(shù)為對象，引出以下兩個函數(shù)圖像：y=2x+1與y=2x，并要求學(xué)生利用計算機畫出他們的函數(shù)草圖，從而引導(dǎo)學(xué)生將自己對指數(shù)函數(shù)的理解和認(rèn)知運用到實處。其中，可以讓學(xué)生先探討這兩個函數(shù)的圖像，在大腦中繪制函數(shù)的大致圖像，再利用多媒體設(shè)備，直觀展示y=2x+1與y=2x圖像，此后讓學(xué)生說一說y=2x+1與y=2x兩個函數(shù)的關(guān)系，從而鍛煉學(xué)生的分析與探討思維，促使學(xué)生融入數(shù)學(xué)課堂環(huán)境，最終有效引導(dǎo)學(xué)生從抽象的指數(shù)函數(shù)圖像中總結(jié)出其中的數(shù)學(xué)知識原理。

綜上所述，對高中生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)，也是當(dāng)下素質(zhì)教育的客觀要求。其中，教師可以從教學(xué)情境、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及教學(xué)實踐等方面，融入先進(jìn)的信息教學(xué)技術(shù)手段，從而為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與探討環(huán)境，促使學(xué)生在良好的數(shù)學(xué)情境之中探討數(shù)學(xué)知識、感知數(shù)學(xué)規(guī)律，最終有效培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。