理论教育 培养学生数学核心素养抽象能力

培养学生数学核心素养抽象能力

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了加快高职学生数学核心素养抽象能力的培养,需要从生活实际问题出发,从抽象的过程出发,并用抽象的思维方式进行问题的思考与探索,更好地理解数学知识,把握数学本质。但这样的方式忽略了数学概念的现实背景,切断了数学概念与现实世界的联系,让数学概念更加的抽象,严重阻碍学生抽象能力的培养。

培养学生数学核心素养抽象能力

在对数学本质特征进行认识时,可以发现“抽象”也包含在其中,为学生数学知识的建构提供了可能,成为高职数学核心素养的一个重要组成部分。抽象逻辑思维能力是人类运用最广泛的思维能力,它主要依靠抽象概念、定理、规律来逐步推理和判断数学思维能力。数学知识本身具有一定的抽象性,而数学知识的过程也包含一定的逻辑性,所以它也是解决数学问题的基本能力,是数学思维能力的主要形式。

为了加快高职学生数学核心素养抽象能力的培养,需要从生活实际问题出发,从抽象的过程出发,并用抽象的思维方式进行问题的思考与探索,更好地理解数学知识,把握数学本质。在这一过程中,生活实际问题是能够看到的有形的东西,而从中得出的数学知识、公式、规律等就是无形的抽象显性过程,对于学生积极主动全面深入探索数学知识,具有重要的意义,也是教师加强学生数学素养培养的重要任务之一。通过对高职数学知识的整理,发现概念、公理性的知识抽象性,特点更加明显,也是培养学生数学抽象核心素养的重要切入点,下面将分开进行阐述与讨论。

(一)利用概念的过程性,发展学生的数学抽象能力

概念是从一般事物中抽象出事物的本质特征和属性。所以高职数学课堂中,对于数学概念形成过程的研究,就是采用不同形式对数学关系进行抽象概括总结的过程。一般来说在高职数学概念教学中,常见的有两种基本方式:一是在课堂教学中,老师从大量具体例子和学生的切身实际经验出发,引导学生以归纳的方法概括出事物的本质属性;二是在学生原有的认知结构中的有关概念相互联系和作用的基础上,深刻领会新概念的本质属性,从而达到新概念。深受传统教学的影响,教师多会选择概念同化教学模式,简洁明了地让学生直接获得数学概念相关知识,让学生理解概念自身的逻辑关系,满足应试教育的需求。但这样的方式忽略了数学概念的现实背景,切断了数学概念与现实世界的联系,让数学概念更加的抽象,严重阻碍学生抽象能力的培养。为此高职数学教师在进行数学概念教学时,应将概念产生的背景、形成过程以及它与生活实际中的联系,作为教学重点。尤其是要让数学概念最终回归到现实生活中,增加学生对数学概念的体验和感悟,能够从具体事物出发进行数学知识的构建,完成对抽象数学概念的全面深入学习。在高职数学中等差数列概念就是一个比较抽象的教学内容,下面以其为实例,进行相关教学实践的全面研究。

1.联系概念产生的背景

在巩固算术数列概念的教学中,讨论了现实生活中经常遇到的算术数列的四种模型,实际上给出了算术数列的现实背景,使学生感受到算术数列在日常生活中的广泛应用。从四个序列模型中获得四个序列。然后,给学生一些时间和空间去思考和探索,他们发现两个相邻术语之间的差异是相同的常数。

通过四个数列模型得到的四个数列如下。

(1)0,5,10,20,25,30;

(2)48,53,58,63,68;

(3)18,15.5,13,10.5,8,5.5;

(4)10072,10144,10216,10288,10360。

2.联系实际抽象概括出概念

当然在对等差数列概念产生背景有所认识的基础上,应该趁热打铁,引入生活实际中的具体例子来进一步深化认识与理解。引导学生从实例中去观察这四个数列,并尝试重新找出它们的共同点,通过对相邻两项数字间的关系的探索,最终得出这四个数列的共同点是相邻两项之差为同一个常数。在得出等差数列规律后,还要让学生用自己的语言进行描述,进一步加深对等差数列概念的理解。

3.给出定义进行检验

教师给出等差数列的定义,让学生检验自己抽象概括出的等差数列特点是否正确。至此,等差数列的概念,就从具体实例中抽象概括出来。另外,可以让学生尝试用递推公式来描述等差数列的定义,即αn+1n=d(n=1,2,3,L)。为下面等差数列通项公式的教学做好铺垫。

(二)利用定理的过程性,发展学生的数学抽象能力

概念定理是对抽象的解释,教师可以通过向学生展示大量活生生的例子,让学生有一种直观的感觉,然后抽象出数学符号或数学语言,让学生接受起来容易得多,这里以立体几何中直线与平面平行的判定为例进行教学过程设计。

1.问题导入

问题1:空间直线与平面有哪几种位置关系?

(1)直线α在平面α内,如图2-2所示。

图2-2 直线α在平面α内

(2)直线α与平面α相交,如图2-3所示。(www.daowen.com)

图2-3 直线α与平面α相交

(3)直线α与平面α平行,如图2-4所示。

图2-4 直线α与平面α平行

问题2:空间直线与平面平行应该如何判定呢?

2.实例探究

探究一:如图2-5所示,教室的门从打开到关闭这个旋转的过程中,靠近门把手的边与墙面所在的平面有什么样的位置关系?

图2-5 探究一示例图

探究二:如图2-6所示,将书放在桌上,翻动封皮,封皮的边缘AB所在直线与桌面所在平面的位置关系是什么?

图2-6 探究二示例图

探究三:如图2-7所示,足球球门顶的外边缘所在直线AD与球场地面所在平面有什么样的位置关系?

图2-7 探究三示例图

3.抽象概括

直线与平面平行的判定定理:平面外一条直线与平面内一条直线平行,则该直线与此平面平行,如图2-8所示。

抽象成数学符号语言即:

图2-8 直线与平面平行

无论是教室还是球场,都是学生身边的比较熟悉的地方,以此作为研究实例更能吸引学生的注意力。教师在课堂教学中选择以问题导入,能更好地激发学生的学习兴趣,全身心地投入到学习中。同时再借助计算机、多媒体等多种教学工具,将这些生活中的具体例子进行呈现,让学生有更加直观的感知。随着高职数学课堂中抽象概括环境营造,加大了学生对课堂学习的参与度,他们通过不断的交流思考,讨论等,让思维活动变成了实质性的课堂参与与反馈,从具体实例中抽象出数学对象的本质属性,完成了对数学抽象能力素养的培养。

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