中职数学教学中学生代数思维的培养策略
刘佳鑫
重庆市立信职业教育中心,重庆 400036
【摘要】代数思维不仅有助于提升学生的抽象能力、推理意识和模型意识,更在构建学生综合数学素养方面发挥着关键作用。因此代数思维在数学教育中的重要性不容忽视。教师要转变教学方式,从传统的“填鸭式”教学转变为引导式、探究式的教学。应该注重培养学生的抽象能力;推理意识、模型意识的培养也是代数教学中的重要任务。帮助学生构建完整的思维框架,提高学生的数学核心素养。
关键词:代数思维;教学方式;抽象能力;推理意识;模型意识
一、研究背景及意义
作为我国数学学科的基石,代数在中职数学中占据着重要地位,承担着连接初中数学和高等数学的桥梁作用。中职代数涵盖了多个领域,包括集合、不等式、函数、向量和数列等知识,这些内容构成了理解和学习更高级数学概念的基础。其次,代数在中职数学中被广泛应用。不论是解决物理、化学等其他学科的问题,还是处理日常生活中的实际问题,代数都扮演着不可或缺的角色。
代数思维本质上是一种关系思维,其核心在于发现关系和结构,并明确这些关系和结构之间的联系。代数思维的运算过程具有结构性,强调关系的符号化和运算。这个过程不仅仅依赖直观,还在于结构化、符号化、抽象化和概括化。综上所述,代数思维是一种综合性思维方式,涉及符号操作、关系发现和数学建模等多个方面,它在数学学习和实际应用中具有重要作用。
在文献[1]中,数学核心素养包括以下三个方面:(1)会用数学的眼光观察现实世界。在中职教育阶段,数学的眼光主要表现为抽象能力、几何直观、空间观念与创新意识;(2)会用数学的思维思考现实世界。在中职教育阶段,数学思维主要表现为运算能力、推理意识或推理能力;(3)会用数学的语言表达现实世界。在中职教育阶段,数学语言主要表现为数据意识或数据观念、模型意识或模型观念、应用意识。
二、中职学生数学的代数思维现状
查阅相关文献[2],分析学生的试卷和错误题集,了解中职学生代数思维发展中存在的问题:一是中职学生代数思维发展确实存在不足,这是与他们的数学基础有密切关联。弱点与不良的学习习惯有密切关联。大多数学生计算能力不足,没有掌握有效的计算方法和技术。就学生的联想能力而言,存在一个问题,就是缺乏将不同知识点联系起来的能力,从而致使他们在解决问题时无法灵活运用所学的知识。此外,在发现模式、总结模式、推导模式方面也存在一些不足。这是由于他们缺乏观察和分析问题的能力。此外,部分学生还存在解题思维和数学知识体系混乱的问题。他们还没有制定有效的解决问题的策略和方法。
三、中职数学教学中代数思维的重要性
代数思维是数学学科的核心组成部分,它贯穿于数学学习的整个过程。代数思维能够帮助学生理解和掌握数学的基本概念、原理和公式,进而解决复杂的数学问题。对于中职学生来说,掌握代数思维不仅有助于他们顺利完成学业,还能够为未来的职业发展和终身学习奠定坚实的基础。[3]代数思维具有高度的抽象性和概括性,它要求学生能够将具体问题抽象为数学模型,并运用代数方法进行求解。这种能力的培养有助于提高学生的逻辑思维能力和创新能力,使他们能够更好地应对复杂多变的现实世界。
中职数学教育作为培养技术技能人才的重要途径,应该注重培养学生的代数思维。通过代数思维的培养,可以帮助学生更好地适应未来的学习和工作需求,为国家的现代化建设做出贡献。
四、中职学生代数思维的培养策略
1.创新授课方式,调动课堂气氛
代数思维的应用广泛且重要,但在教学过程中,确实存在一些挑战,比如代数课堂相较于几何课堂可能显得更为抽象和枯燥,这可能导致一些学生难以保持专注。教师可以尝试将代数知识与现实生活相联系,通过生动的实例和情境来引导学生理解代数概念。例如,可以用购物打折、银行利息等生活中的实际问题来讲解代数方程的应用,这样学生会更容易产生共鸣,投入地学习。也可以利用多媒体和信息技术手段,丰富课堂教学形式。通过制作有趣的课件、使用动画或视频来展示代数概念,吸引学生的注意力,使课堂更加生动有趣。总之,创新授课方式、调动课堂气氛是激发学生学习代数兴趣的关键。教师应该不断探索和实践,找到适合学生的教学方法,让他们在轻松愉快的氛围中掌握代数知识,提升代数思维能力。
2.培养抽象思维,引导直观感知
当学生最初接触代数问题时,不适合提出直接的、非常抽象的问题。教师要借助直观的引导,帮助学生逐步意识问题的本质,掌握解决问题的方法。[4]具体来说,教师能够借助具体的例子、图表、表格等直观的工具,将问题形象化,帮助学生逐步形成直观的理解。借助引导学生观察、分析、总结,帮助他们发现问题的规律和特点,逐步奠定代数思维的基础。当学生逐渐了解和掌握解题方法时,教师能够及时引导他们从抽象、代数的角度重新认识问题。这时,教师能够用代数语言来表示问题,让学生了解代数思维的普遍作用和重要性。借助这个指导过程,学生不仅能够更好地理解代数问题,而且能够逐步建立代数思维能力,为今后的学习和应用打下坚实的基础。同时,这种教学方法也有助于激发学生的学习兴趣和主动性,进一步提升教学效果。
3.加强代数运算,强化运算能力
代数思维的形成和对代数的直观理解都离不开代数运算能力。培养学生的代数思维,首先需要确保学生具备扎实的代数运算能力。只有通过熟练掌握各种运算法则和技巧,学生才能在代数运算中游刃有余,并能够巧妙地运用它们解决实际问题。因此,在教学中,教师需注重培养学生的代数运算能力,借助大量练习和实际操作,使其熟练掌握各类运算方法和技巧。同时,教师可通过趣味活动和案例激发学生学习兴趣,有助于建立直观理解和数感,促进他们进一步发展和应用代数思维。
4.了解运算规律,统一推理思维
教学中遇到规律性的归纳题、推理题时,应当需要多角度引导学生,帮助他们逐步发现和总结规律。数学教学强调统一和概括,是培养学生数学思维的重要途径。当学生初步了解发展规律后,教师应引导学生运用代数语言将发现的规律进行概括。这不仅能增强学生思维的统一性和概括性,还能帮助他们更好地理解和运用代数思维。教师借助具体的实例,帮助学生巩固、运用所学知识,使学生在实践中不断提高数学技能和思维水平。
5.强调模型观念, 拓宽思维眼界
数学教学确实具有抽象和直观双重特性。生活中的问题多种多样,纷繁复杂,但数学提供了一种普适性和统一性的视角。鼓励学生摆脱具体问题的背景和物理属性,转而用代数语言揭示事物的发展规律,这是一种深度思维的训练。这样,他们就能将看似杂乱无章的生活问题转化为清晰、有序的数学模型。[5]数学模型不仅是我们认识事物的工具,更是拓宽思维眼界、提升解决问题能力的关键。它让我们能够从更高的维度、更广的视角去审视和理解世界。让他们学会用数学的眼光看世界,用数学的语言描述世界,用数学的方法解决世界中的问题。
6.建立思维体系,形成知识体系
通过绘制思维导图,学生可以更直观地理解数学知识之间的内在联系,形成清晰的知识网络。这样不仅可以帮助学生更好地记忆和理解知识,还能提升他们的思维能力和创造力。在每个章节学习后,组织学生进行思维导图的绘制是一个很好的教学实践。通过这个过程,学生可以回顾和梳理所学内容,将知识点进行归纳和分类,形成自己的知识体系。同时,教师也可以提供指导和反馈,帮助学生不断完善和优化自己的思维导图。这样不仅可以加深学生对知识的理解和掌握,还能提高他们的学习效率和兴趣。总的来说,通过绘制思维导图来建立一般化知识体系是一种有效的教学方法,可以帮助学生更好地掌握数学知识,提升他们的学习能力和思维水平。
中等职业教育阶段是培养学生代数思维的关键时期。代数思维不仅仅关注计算结果,更重要的是理解数学知识的结构和关系,理解特殊和一般,洞察数学的本质。借助代数思维的培养,学生能够逐步形成逻辑思维、发散思维和研究性思维的立体体系,这对于他们今后的学习和职业发展具备重要意义。因此,中等职业学校教师应注重代数思维的教学,精心设计教学活动,引导学生主动探索、发现问题、解决问题。同时,教师还应关注学生的个体差异,采取多种多样的教学方法和媒体,帮助学生逐步建立代数思维的习惯和能力。这样才能培养具备综合能力的综合型人才,为他们未来的发展打下坚实的基础。
参考文献
[1]杜宇.核心素养视域下小学生代数思维的培养[J].数学教学通讯,2023,(25):70-72.
[2] 郝安南.高一学生代数思维能力的调查研究[D].华东师范大学,2022.DOI:10.27149/d.cnki.ghdsu.2022.001709.
[3] 聂永栋.初中生代数思维发展现状调查与研究[D].西南大学,2023.DOI:10.27684/d.cnki.gxndx.2023.002606.
[4]陈江嵩.基于符号意识发展学生的代数思维[J].新课程研究,2021,(31):23-24.
[5]王敏.指向代数思维发展的深度教学——以“用字母表示数”的教学为例[J].数学大世界(上旬),2022,(10):50-52.