核心素养背景下高中数学教学策略研究

摘要：为了探究培养学生数学核心素养的可行路径，本研究从数学核心素养的六个维度出发，提出了不同核心素养的教学策略，希望能够为教师提供指导和借鉴，并进一步推动高中数学教学向更加有效和符合学生需求的方向发展，提升学生数学核心素养的培养效果。

关键词：核心素养；高中数学；教学策略

1 高中生培养数学核心素养的作用

培养高中生的数学核心素养对于提高学生学习能力以及解决问题的能力具有重要作用，首先，数学是一门需要严密思维和逻辑推理的学科，培养数学核心素养可以让学生习得严密的思考方式，培养分析问题和解决问题的能力。数学核心素养培养有助于学生培养抽象思维和创造性思维能力；其次，数学的概念和推理过程常常涉及抽象和逻辑性，通过学习数学，学生可以培养抽象思维的能力，从而更好地理解和应用抽象概念，同时数学问题的解决往往需要创造性的思维，培养数学核心素养可以让学生更具创造力地解决问题；最后，数学核心素养还培养学生的数学沟通能力。数学领域常常需要学生进行数学证明和解释问题的过程，而通过培养数学核心素养，学生的数学表达能力和逻辑思维能力得以提升，能够清晰地阐述自己的数学思想和解决问题的方法，更好地与他人进行数学交流和合作。

2 核心素养背景下高中数学教学策略

2.1 抽象素养教学策略

数学来源于抽象思维，同时也往往以抽象的形态输出为结果，因此抽象素养对于高中生的数学学习具有重要的作用。在数学教学中，教师可以引导学生从不同的角度和维度思考问题，而不仅仅局限于具体的数值和情境，或通过引导学生进行模型的建立和推广，使学生能够将数学的概念和方法应用到不同的情境中，从而培养学生的抽象思维能力，同时教师还可以引导学生进行符号化思考，将问题中的各个要素用符号表示，从而培养学生的抽象推理能力，让学生能够更灵活地应用数学概念和方法解决问题。

例如在人教版高中数学必修一第二章《二次函数》的教学中，教师可以通过一个实际生活中的问题引导学生进行多维度的思考，将抛物线喷泉的喷水高度作为二次函数的具象化体现，让学生观察喷泉的形状，并引导学生连续思考“如何将喷泉的高度与时间建立数学模型？”、“如何通过抛物线的性质描述喷泉的喷水轨迹？”、“如何利用二次函数的性质解释喷泉达到最高点的时间和高度的关系？”、“如何应用二次函数模型计算其他时间点的喷水高度？”四个问题，学生需要从不同的角度和维度思考问题，不仅仅局限于具体的喷泉高度和时间，还需要抽象地考虑抛物线的性质和二次函数的特点，而学生在思考的过程中其抽象素养也能够得到提升[1]。

2.2 逻辑推理素养教学策略

逻辑推理素养也同样是高中数学核心素养的重点之一。一方面，教师可通过引导学生进行证明和推理的训练来提升他们的逻辑推理素养。教师可以选取一些基本的数学定理或性质，例如三角恒等式或数列性质，然后提出一些相关的推理或证明题目供学生解答，此类题目可以要求学生使用已有的数学知识，通过逻辑推理和推断来找出正确的解法或证明过程，在解答过程中，教师可以引导学生注意逻辑的严密性和合理性，例如帮助学生辨别前提、转换命题、使用数学定理和推理规则等，也可鼓励学生互相讨论和分享解题思路，从中学习到不同的逻辑推理方法，提升学生的逻辑思维和推理能力；另一方面，除了传统的课堂教学，教师还可以设计一些专注于逻辑思维的训练任务来提升学生的逻辑推理素养。这些任务可以是开放性问题或挑战性的推理题目，要求学生进行分析、推理和判断，例如教师可以以数学谜题的形式设置问题，让学生根据已有的条件和信息推断出正确的答案。这样的任务旨在让学生运用抽象思维、逻辑推理和问题解决能力，从中提升学生的逻辑推理素养。

2.3 数学建模素养教学策略

数学建模素养是学生基于数学知识解决实际问题的重要素养，想要通过教学提高学生数学建模素养，教师既要引导学生进行实际问题的数学建模，又要通过探究性学习任务让学生自主应用数学建模解决问题[2]。在数学教学中，教师可以引导学生通过实际问题进行数学建模，将数学概念和技巧应用到实际情境中，教师可以选择一些真实世界中的问题，例如环境保护、经济发展或社会调查等方面的问题，然后要求学生分析、建立数学模型，并利用模型进行预测、优化或决策。在引导学生解决实际问题的过程中，教师可以帮助学生提取关键信息、抽象数学模型、应用数学知识、进行模型的分析和评估等，同时教师也可以鼓励学生进行团队合作，通过分工合作和交流讨论来解决复杂的建模问题。

2.4 直观想象素养教学策略

直观想象素养在将抽象信息转换为具象形态，以解决数学问题时具有无可替代的作用。在此方面，教师可借助可视化工具以及思维导图等表来开展教学。

其一，教师可以利用可视化工具和活动来帮助学生直观地理解抽象的数学概念和关系。例如，教师可以使用动态几何软件，如Geogebra，展示图形的变化过程，通过观察和实践，学生可以更容易理解几何变换、函数图像的变化以及空间中的几何关系。教师也可以设计一些实际操作的活动，如拼图、模型搭建或游戏等，让学生通过实际操作来感知几何形状、数学关系或模型的特征。

其二，教师可引导学生进行思维导图和图表的绘制，以帮助学生将抽象的数学概念可视化。例如在解决函数的性质和变化问题时，教师可以要求学生绘制函数的思维导图，将函数的定义、定义域、值域、增减性等信息以图形的形式表达出来，并通过观察图形来直观地理解和推断函数的性质。而在统计和概率的教学中，教师可以引导学生绘制数据的图表，如直方图、散点图或概率分布图等，将大量的数学数据可视化，并让学生通过绘制和观察图表，更直观地理解数据的规律和统计推断的结果。

2.5 数学运算素养教学策略

数学运算素养包括学生在解决问题时进行的各类运算，学生的数学运算素养水平决定了运算速度以及解题准确度。一方面，教师可通过强化基本概念和技能的训练来提升学生的数学运算素养。教师可以设计一系列的练习题目，包括基本的四则运算、方程的求解、函数的复合运算等，要求学生根据已学的概念和技巧进行计算和操作。以巩固学生的基本概念和技能，提高学生的计算准确性和速度；另一方面，除了基本概念和技能的训练，教师还应引导学生进行问题解决与应用，通过真实的问题情境，学生需要运用所学的数学知识和技能来分析和解决问题，以培养学生的数学运算素养。教师可以设计一些开放性或探究性的问题，要求学生进行推断、预测、模型建立、解决等活动，例如教师可以选择金融、统计、几何等领域等实际生活中的数学应用，学生在参与活动、解决问题的过程中会逐步加深对数学概念的理解，数学运算能力和思维方法也能够得到提升。

2.6 数据分析素养教学策略

想要提升学生的数据分析素养，教师可从以下两个角度开展教学。

一方面，教师可引导学生进行实际数据的收集和整理，让学生设计一些任务或项目，并要求学生收集和整理与他们所学数学相关的实际数据，如社会调查数据、科学实验数据或经济统计数据等，数据可以是表格、图表或文本形式，学生需要将其转化为适合数据分析的形式。通过该过程，学生不仅能够锻炼数据收集和整理的能力，也可以加深对数据的理解和应用；另一方面，教师可以教授学生常用的数据分析方法和软件工具，例如计算平均值、中位数、标准差、相关系数等统计指标，以及使用Excel或SPSS等软件进行数据分析和可视化呈现，也可以设计一些练习和案例，要求学生通过运用这些方法和工具来探索和分析数据，从而进一步提高学生的数据分析素养。

结语：总结而言，本研究从数学核心素养的六个维度提出了高中数学教学可行策略，希望本研究能够丰富该领域研究成果，为其他高中数学教师提供一定参考。

参考文献

[1] 刘潜.核心素养背景下数学课堂"树人"教育探索与思考——评《指向发展高中学生数学核心素养的教学策略》[J].中国教育学刊， 2020（4）：136.

[2] 范东晖.积累基本活动经验 发展数学核心素养[J].数学通报， 2018（9）：37-41.

作者简介：万明，硕士研究生，高中数学高级教师，深圳实验学校明理高中