如何在数学教学中落实立德树人的根本任务,培养核心素养的?主要从三个方面实践探索。第一、基于主题的单元教学设计与实施;第二、核心素养导向下的教学方式;第三、信息技术与教学的深度融合。以下仅针对第一方面进行分析:
素养导向下的中学数学教学,关注的是不同知识之间的横纵向联系,强调数学的整体性,数学思想方法的内在一致性。因此在教学中,我们既要关注同一主题内容的一致性;又要关注不同主题内容之间的关联性。
一、设计的一致性分析举例如下:
(一)数与代数领域,可分为三个主题:数与式,方程与不等式,函数。
(1)第一个主题——数与式,在教学中的研究顺序通常是先从现实情境和数学内部中抽象出数;接着再从这些基本对象的加减乘除等混合运算中抽象出运算法则、运算性质及运算律;最后用字母表示数抽象出代数式,接着就可以类比数的运算来研究代数式的基本运算。进而抽象出代数式的运算法则、运算性质和运算律。那么,数以代数这个主题的整体性就主要体现在,不同运算对象在抽象过程、研究内容和研究路径等方面的一致性。我们在教学中要逐步让学生理解数式通性。感悟数学结论的一般性,理解运算方法与运算律的关系,提升运算能力。
(2)第二个主题——方程与不等式,是在数与式的基础上,从现实问题中抽象出等量关系或不等关系。在这部分教学中最重要的是把发展学生的模型观念贯穿整个学习过程始终。要引导学生经历等量关系或不等关系的分析、表示、建立、求解并检验的完整过程。学习不同量之间关系的抽象过程,归纳出方程或不等式的一般形式,探索方程或不等式的基本性质,应用基本性质把未知转化为已知求解方程,提炼方程的一般解法。
(3)第三个主题——函数,则是用数与式表达了现实问题中不同量之间的依赖关系。学生借助具体的一次函数、二次函数和反比例函数,理解函数的本质、表达形式、函数的研究内容与研究方法。比如在研究一次函数的时候,通常是先分析现实问题中的一次函数关系,抽象出函数关系,接下来研究函数性质,最后应用函数模型解决现实问题。那么在二次函数与反比例函数的学习中,就可以继续贯穿并强调这一主线,放手让学生探索。
(二)图形与几何领域,分为图形的性质,图形的变化,图形与坐标三个主题。
(1) 第一个主题——图形的性质,一致性主要体现在不同几何研究对象的研究内容与研究方法两个方面。具体来说,研究内容的一致性是指研究的都是几何图形自身固有的性质(几何图形的要素之间的数量关系、位置关系和不变规律)和图形之间的关系。研究方法的一致性表现在,都需要借助实验探究、直观发现、推理论证来研究几何图形的性质及其相互关系。特别的,在学习推理论证的时候学生需要知道:证明定理就是表明这个定理是某些先前已经证明过的命题的必然逻辑结果。所以数学证明的过程是一个无限逆推不可能完成的任务,除非在某个节点停止下来。所以自然而然的,我们需要通过几何直观去理解和接受一些公理或公设,把它们作为推理的元起点,去证明图形的其他性质,从而建构起初中平面几何体系。
(2)图形的变化,这一主题与上一主题相比,前者是静态研究,后者是在运动变化中研究。初中阶段三种主要研究平移、轴对称和旋转下的图形变化规律性和不变量。这一主题中贯穿始终的是要把运动变化前后的两个图形看作一个整体,研究这个整体图形的要素及其关系的不变规律。
(3)图形与坐标,本主题强调的是数形结合。比如坐标表示点,坐标关系表示长度。将几何的直观与代数的有序结合起来,研究几何图形的性质与运动变化是本主题内在的一致性。
二、关注不同主题内容之间的关联性,举例如下:
例如,代数式、方程与不等式、函数,可以用函数主线建立它们之间的联系。因为,1.代数式表示了函数关系;2.方程和不等式可以看成是不同的代数式建立相等或不等关系;3.方程和不等式是函数的特殊状态下的特性。
综上所述,我们教师既要关注同一主题内容与方法的一致性,又要关注不同主题的关联性,这样才能把握中学数学教学内容的整体性。