摘要:高考內(nèi)容改革,對高考數(shù)學教學產(chǎn)生影響。針對高考數(shù)學教學如何應(yīng)對高考內(nèi)容改革,提出注意課標考綱的學習、注意必備知識的落實、注意數(shù)學思想的發(fā)掘、注意核心素養(yǎng)的培養(yǎng)、注意創(chuàng)新意識的發(fā)展、注意數(shù)學文化的傳承、注意數(shù)學模型的應(yīng)用、注意教學難度的調(diào)控、注意學習信心的樹立、注意典型試題的研究10個方面的策略。
關(guān)鍵詞:高考改革;高考數(shù)學;數(shù)學教學
2014年9月,國務(wù)院頒布《關(guān)于深化考試招生制度改革的實施意見》(以下簡稱《實施意見》)。《實施意見》指出,要改革考試科目設(shè)置,增強高考與高中學習的關(guān)聯(lián)度,考生總成績由統(tǒng)一高考的語文、數(shù)學、外語3個科目成績和高中學業(yè)水平考試3個科目成績組成,不分文理科。依據(jù)高校人才選拔要求和國家課程標準,科學設(shè)計命題內(nèi)容,增強基礎(chǔ)性、綜合性,著重考查學生獨立思考和運用所學知識分析問題、解決問題的能力。《實施意見》還指出,2015年起增加使用全國統(tǒng)一命題試卷的省份。毋庸置疑,《實施意見》是深化考試招生制度改革的綱領(lǐng)性文件,吹響了新一輪高考改革的號角。
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高中數(shù)學課程標準的基本理念與考試大綱的相關(guān)內(nèi)容
正在修訂的《普通高中數(shù)學課程標準》在“課程基本理念”中指出,高中數(shù)學課程以學生發(fā)展為本,落實立德樹人的根本任務(wù),培養(yǎng)和提高學生的數(shù)學核心素養(yǎng);要樹立以發(fā)展學生數(shù)學核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學意識,創(chuàng)設(shè)有利于學生數(shù)學核心素養(yǎng)發(fā)展的教學情境;引導(dǎo)學生把握數(shù)學內(nèi)容的本質(zhì),啟發(fā)學生思考;重視數(shù)學建?;顒雍蛿?shù)學探究活動,促進學生應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識的發(fā)展;注重數(shù)學文化的滲透,不斷引導(dǎo)學生感悟數(shù)學的科學價值、應(yīng)用價值、文化價值和審美價值。這些課程理念,必將在今后相當長一段時間內(nèi),引領(lǐng)高中數(shù)學教師瞄準育人目標,明確教學內(nèi)容,規(guī)范教學行為,完成教學任務(wù)。與此相應(yīng)的高考,必將把考查學生的數(shù)學素養(yǎng)、數(shù)學思想、數(shù)學應(yīng)用、數(shù)學文化等作為數(shù)學高考的重要任務(wù),并在試題中鮮明地體現(xiàn)出來。
教育部考試中心公布的《2017年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大綱:總綱》中提出,在“必備知識、關(guān)鍵能力、學科素養(yǎng)、核心價值”4層考查目標以及“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”4個方面的考查要求的基礎(chǔ)上,要科學設(shè)計命題內(nèi)容,增強基礎(chǔ)性和綜合性,著重考查考生獨立思考和運用所學知識分析問題和解決問題的能力。其中數(shù)學考試大綱對知識和能力的內(nèi)涵作出解釋,闡明知識是指必修課程、選修系列1和系列4中的數(shù)學概念、性質(zhì)、法則、公式、公理、定理以及由其內(nèi)容反映的數(shù)學思想方法,還包括按照一定程序與步驟進行運算、處理數(shù)據(jù)、繪制圖表等基本技能。與往年相比,2017年刪除了選考內(nèi)容中的“幾何證明選講”,由原來的“三選一”改為“二選一”。能力則包括空間想象能力、抽象概括能力、推理論證能力、運算求解能力、數(shù)據(jù)處理能力以及應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識。對于能力的考查,不但要求全面,而且要求重在綜合性和應(yīng)用性。在此基礎(chǔ)上,提出應(yīng)重點考查推理論證能力和抽象概括能力,并強調(diào)要貫穿于全卷。
由此不難看到,圍繞立德樹人的總體育人目標,新一輪高考內(nèi)容改革,就數(shù)學科考試而言,主要體現(xiàn)在3個方面:一是由分省獨立命題向全國統(tǒng)一命題的逐步回歸;二是不分文理而引發(fā)的教學內(nèi)容的完全統(tǒng)一;三是考查必備知識,檢測數(shù)學思想,聚焦核心素養(yǎng),提高關(guān)鍵能力,發(fā)展創(chuàng)新意識,體現(xiàn)文化價值。
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高考內(nèi)容改革背景下高中數(shù)學教學的應(yīng)對策略
高考內(nèi)容的改革,必將對高中數(shù)學教學帶來巨大的影響。高中數(shù)學教學如何應(yīng)對諸如考試內(nèi)容的變化以及數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng),是擺在每一個高中數(shù)學教師,特別是高三數(shù)學教師面前的重要問題。為此,本文提出如下應(yīng)對策略。
2.1注意課標與考試大綱的學習
高中數(shù)學教師應(yīng)該重視《高中數(shù)學課程標準》和數(shù)學考試大綱的學習,認真領(lǐng)會精神,把握數(shù)學教學的重點。真正做到依綱靠本,逐一研習。只有這樣,才能在回歸全國統(tǒng)一命題后,依然使高考數(shù)學教學落到實處。
2.2注意必備知識的落實
《高中數(shù)學課程標準》對高中階段各年級學生就各部分必備知識應(yīng)達到的水平,都有著明確的要求,它是高中數(shù)學教師教學過程中,必須遵照執(zhí)行的課程標準和施教準則。教學中必須依據(jù)課程標準,全面落實必備知識。既不能降低要求,也不能盲目拔高;既要講清知識的內(nèi)容要點,又要講清知識的來龍去脈;既要闡明知識的內(nèi)涵外延,又要揭示知識的本質(zhì)屬性。
作為高考數(shù)學教學,可以在落實各部分必備知識的基礎(chǔ)上,聚焦必備的核心考點。高考內(nèi)容改革背景下的數(shù)學教學,必須瞄準必備的核心考點。歷年高考中,必備的核心考點主要有:函數(shù)的圖像和性質(zhì)以及指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的圖像和性質(zhì),三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)、三角恒等變換和解三角形,代數(shù)與幾何兩個層面上的平面向量的4種運算以及兩個充要條件,數(shù)列的通項與前n 項和的關(guān)系、兩類數(shù)列的通項與前n 項和的公式,不等式的性質(zhì)、求解和證明,直線與圓、橢圓的位置關(guān)系,三視圖、空間幾何元素之間的位置關(guān)系、幾何體與空間向量,古典概型、幾何概型與條件概率、離散型隨機變量的分布列、期望和方差、線性回歸,導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的極值和最值、導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性、導(dǎo)數(shù)與曲線的切線、導(dǎo)數(shù)與不等式的證明、導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的零點等。
2.3注意數(shù)學思想的發(fā)掘
近年全國各地的高考數(shù)學試題都十分重視對數(shù)學思想的考查,主要有如下7種數(shù)學思想:函數(shù)與方程的思想,數(shù)形結(jié)合的思想,化歸與轉(zhuǎn)化的思想,分類與整合的思想,特殊與一般的思想,有限與無限的思想,或然與必然的思想。數(shù)學思想蘊含在數(shù)學基礎(chǔ)知識之中,它與數(shù)學知識的形成同步發(fā)展。數(shù)學思想是數(shù)學知識的精髓,是架設(shè)在知識和能力之間的一座橋梁,大凡數(shù)學綜合問題的求解,必然依賴于對問題本身所蘊含著的數(shù)學思想的發(fā)掘。因此,高考內(nèi)容改革背景下的數(shù)學教學,必須重視數(shù)學思想在解決問題中的作用。通過相關(guān)問題的求解訓練,使學生逐步學會用函數(shù)與方程的思想構(gòu)建知識與知識之間的相互聯(lián)系,用數(shù)形結(jié)合的思想展現(xiàn)數(shù)與形之間的相互映證,用化歸與轉(zhuǎn)化的思想實現(xiàn)問題與問題之間的等價互化,用分類與整合的思想完成局部與局部之間的相互融合,用特殊與一般的思想發(fā)展具體與抽象的辯證思維,用有限與無限的思想實現(xiàn)量變向質(zhì)變的偉大跨越,用或然與必然的思想揭示隨機現(xiàn)象內(nèi)部所蘊含的規(guī)律。
2.4注意核心素養(yǎng)的培養(yǎng)
數(shù)學核心素養(yǎng)是數(shù)學課程目標的集中體現(xiàn),它是在數(shù)學學習的過程中逐步形成的,是具有數(shù)學基本特征的、適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的人的思維品質(zhì)。高中階段數(shù)學核心素養(yǎng)包括:數(shù)學抽象、邏輯推理、數(shù)學建模、直觀想象、數(shù)學運算和數(shù)據(jù)分析。對照2017年高考數(shù)學考試大綱,我們不難看出,高考數(shù)學考試大綱所提出的要科學設(shè)計命題內(nèi)容,增強基礎(chǔ)性、綜合性,著重考查學生的空間想象能力、抽象概括能力、推理論證能力、運算求解能力、數(shù)據(jù)處理能力以及應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識等關(guān)鍵能力,考查學生獨立思考和運用所學知識分析問題、解決問題的能力的命題宗旨,與考查上述數(shù)學核心素養(yǎng)一脈相承,與《實施意見》中高校選拔人才的要求更是完全一致。這些數(shù)學核心素養(yǎng)既相互獨立,又相互交融,由此形成一個有機的整體。數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng),對于發(fā)展學生理性思維、培養(yǎng)學生數(shù)學學科的關(guān)鍵能力,具有決定性的作用。
基于以上數(shù)學核心素養(yǎng)的內(nèi)涵、特質(zhì)和價值,在高考內(nèi)容改革背景下的數(shù)學教學中,必須重視學生數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
通過由具體的實例概括一般性結(jié)論的訓練,幫助學生積累從具體到抽象的活動經(jīng)驗,在綜合的情境中學會抽象出數(shù)學問題,并在得到數(shù)學結(jié)論的基礎(chǔ)上形成新的命題,以此逐步培養(yǎng)學生的數(shù)學抽象素養(yǎng)。
通過提出問題和論證命題的過程,促進學生形成重論據(jù)、有條理、合乎邏輯的思維品質(zhì)和理性精神。通過對問題特別是綜合性問題的條件和結(jié)果的分析,使學生學會探索論證的思路,選擇合適的論證方法和途徑予以證明,并能用準確、嚴謹?shù)臄?shù)學語言表述論證過程,以此逐步培養(yǎng)學生的邏輯推理素養(yǎng)。
通過實際應(yīng)用問題的處理,使學生經(jīng)歷數(shù)學建模的過程,理解數(shù)學建模的意義和作用,能夠運用數(shù)學語言,清晰、準確地表達數(shù)學建模的過程和結(jié)果,幫助學生加深對數(shù)學知識的理解,增強應(yīng)用意識,積累數(shù)學實踐的經(jīng)驗,以此逐步培養(yǎng)學生的數(shù)學建模素養(yǎng)。
通過空間圖形與平面圖形的觀察以及圖形與數(shù)量關(guān)系的分析,通過想象對復(fù)雜的數(shù)學問題進行直觀表達,增強學生運用圖形和空間想象思考問題的意識,感悟事物的本質(zhì),形成解決問題的思路,以此逐步培養(yǎng)學生的直觀想象素養(yǎng)。
通過各類數(shù)學問題特別是綜合性問題的處理,使學生在復(fù)雜的問題情境中體會運算法則的意義和作用,做到明確運算對象,分析運算條件,選擇運算法則,把握運算方向,設(shè)計運算程序,獲取運算結(jié)果,通過運算促進數(shù)學思維的發(fā)展,形成程序化思考問題的品質(zhì),以此逐步培養(yǎng)學生的數(shù)學運算素養(yǎng)。
通過概率與統(tǒng)計問題的研究,使學生樹立“數(shù)據(jù)蘊含信息”的觀點,理解數(shù)據(jù)分析在大數(shù)據(jù)時代的重要作用。通過對概率與統(tǒng)計問題中大量數(shù)據(jù)的分析和加工,幫助學生獲得數(shù)據(jù)提供的信息及其所呈現(xiàn)的規(guī)律,進而分析隨機現(xiàn)象的本質(zhì)特征,發(fā)現(xiàn)隨機現(xiàn)象的統(tǒng)計規(guī)律,以此逐步培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)。
2.5注意創(chuàng)新意識的發(fā)展
歷年的高考數(shù)學考試大綱都指出:對創(chuàng)新意識的考查,是對高層次理性思維的考查。在試題命制中要創(chuàng)設(shè)比較新穎的問題情景,構(gòu)造有一定深度和廣度的問題,要注重問題的多樣性,體現(xiàn)思維的發(fā)散性。要精心設(shè)計考查數(shù)學主體內(nèi)容、體現(xiàn)數(shù)學素質(zhì)的題目,反映數(shù)、形運動變化的題目以及研究型、探索型、開放型的試題??荚嚧缶V中要求命制的創(chuàng)新問題,無疑是選拔優(yōu)秀學生的良好試題,它可以有效地檢測學生的創(chuàng)新潛質(zhì),這恰恰與《實施意見》中把創(chuàng)新精神作為衡量學生綜合素質(zhì)的指標之一的要求相吻合。因此,高考內(nèi)容改革背景下的數(shù)學教學中,依照包括創(chuàng)新精神在內(nèi)的學生綜合素質(zhì)的評價體系,必須努力促進學生創(chuàng)新意識的發(fā)展。應(yīng)當選擇那些具有一定新意的問題,加強求解訓練。例如,自主定義型問題、歸納猜想型問題、類比推理型問題、直覺判斷型問題、探索發(fā)現(xiàn)型問題、研究設(shè)計型問題、開放發(fā)散性問題。通過這些問題的研究,培養(yǎng)和發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能。
2.6注意數(shù)學文化的傳承
關(guān)于數(shù)學文化,許多專家學者都曾專門撰文論述。中國科學院院士、北京師范大學原校長王梓坤教授曾在“今日數(shù)學及其應(yīng)用”一文中指出:“數(shù)學文化具有比數(shù)學知識體系更為豐富和深邃的文化內(nèi)涵,數(shù)學文化是對數(shù)學知識、技能、能力和素質(zhì)等概念的高度概括。”《普通高中數(shù)學課程標準》中也明確指出,數(shù)學承載著思想和文化,是人類文明的重要組成部分,它對于人類文明的發(fā)展具有極其重要的貢獻。著名數(shù)學家、武漢大學齊民友教授在《數(shù)學與文化》一書中,從影響人類文化的興衰、民族生存發(fā)展的高度,闡明了數(shù)學文化的價值。書中寫道:“一種沒有相當發(fā)達的數(shù)學的文化是注定要衰落的,一個不掌握數(shù)學作為一種文化的民族也是注定要衰落的。”
上述數(shù)學家關(guān)于數(shù)學文化的論述,有力地闡明了數(shù)學文化的價值以及對于人類文明興衰乃至民族存亡的影響。既然如此,在今天舉國上下弘揚中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的大環(huán)境下,把數(shù)學文化融入數(shù)學內(nèi)容以及高考試題之中,充分體現(xiàn)數(shù)學文化的育人功能,必然成為數(shù)學課程建設(shè)與高考內(nèi)容改革的重要舉措。事實上,對于高考數(shù)學試題的命制,教育部考試中心從2015年開始,就要求體現(xiàn)對中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的考查。近年的高考試題中,不乏體現(xiàn)以數(shù)學史料為素材或者體現(xiàn)數(shù)學與文學交融的試題。凡此種種,無不啟示教師在高考內(nèi)容改革背景下的數(shù)學教學中,應(yīng)當關(guān)注數(shù)學文化的傳承。教師可以通過對諸如《九章算術(shù)》《海島算經(jīng)》等我國古代數(shù)學名著中具體問題的分析和求解,引導(dǎo)學生學習古代數(shù)學家們的算法思想,感悟數(shù)學經(jīng)典的美妙亮麗,體會數(shù)學在解決社會生產(chǎn)實踐中的巨大價值。教師也可以結(jié)合數(shù)學史,適時地介紹數(shù)學家們的成長經(jīng)歷及其偉大成就,激發(fā)學生學習數(shù)學家們的獻身精神及其崇高品質(zhì)的熱情,逐步培養(yǎng)學生孜孜以求、不斷探索的勇氣和毅力以及科學、縝密的思維方式。事實上,數(shù)學發(fā)展的歷史本身就是數(shù)學文化,古今中外數(shù)學家們不懈的數(shù)學活動及其永載史冊的數(shù)學成果,恰恰是數(shù)學歷史長河中奔騰不息的數(shù)學文化浪潮上一朵朵晶瑩璀璨的浪花。
作為數(shù)學教師,應(yīng)當明了,通過數(shù)學教學,既應(yīng)該使學生習得數(shù)學知識,更應(yīng)該使學生受到數(shù)學精神、數(shù)學思想和數(shù)學方法的熏陶,樹立學數(shù)學用數(shù)學,將數(shù)學與社會生產(chǎn)實踐相結(jié)合的意識,利用數(shù)學為社會創(chuàng)造更多的財富,為人類謀求更大的幸福。誠然,隨著時間的推移,數(shù)學知識會有所遺忘,但那銘刻在學生心中的數(shù)學精神和數(shù)學思想?yún)s仍將在學生日后的學習、工作和生活中發(fā)揮極其重要的作用,而這正是數(shù)學文化教育功能的有力體現(xiàn),是數(shù)學文化價值的真諦。
2.7注意數(shù)學模型的應(yīng)用
學習數(shù)學的一個重要目標是利用數(shù)學解決問題?!陡咧袛?shù)學課程標準》中指出:在學業(yè)水平考試與高考命題中,應(yīng)有一定數(shù)量的應(yīng)用問題。從近幾年的高考試題看,數(shù)學應(yīng)用問題著重考查以下10種數(shù)學模型:函數(shù)模型、三角函數(shù)模型、數(shù)列模型、不等式模型、立體幾何模型、解析幾何模型、概率與統(tǒng)計模型、導(dǎo)數(shù)模型、線性規(guī)劃模型、排列組合模型。高考內(nèi)容改革背景下的數(shù)學試題,必將更加體現(xiàn)數(shù)學的應(yīng)用價值。因此,高考內(nèi)容改革背景下的數(shù)學教學,應(yīng)當更加注意數(shù)學的應(yīng)用。教師既可以在各部分知識的教學過程中,選擇與這部分知識相關(guān)的應(yīng)用問題進行數(shù)學建模的求解訓練,也可以通過應(yīng)用問題專題復(fù)習,學習運用各類數(shù)學模型的思想和方法解決問題。一般地,求解應(yīng)用問題應(yīng)遵循如下4個過程:①數(shù)學建模:即把實際問題數(shù)學化的過程,從而把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題;②數(shù)學求解:即利用數(shù)學的方法解決①中數(shù)學化后的問題,獲得這個數(shù)學問題的解;③檢驗真?zhèn)危簷z驗②中數(shù)學問題的解是否符合實際問題,去偽存真;④全面回答:根據(jù)③的檢驗結(jié)果,對這個實際問題給出明確的結(jié)論。
2.8注意教學難度的調(diào)控
2014年秋季,上海、浙江兩地入學的高一新生,2017 年的高考數(shù)學將不分文理。全國其他省份2017年或稍遲1~2年開始入學的高一新生,3年后的高考數(shù)學也將不再分文理。然而,應(yīng)當承認學生是有差異的,特別是數(shù)學學科的學習差異。事實上,按以往經(jīng)驗,除了部分學生確實喜歡文史哲而選學文科外,許多學生卻是因為學習數(shù)理化較為吃力而選學文科。基于此,在取消了文理分科后,由于數(shù)學在高考中仍是各類考生必考的科目,為了使得所有的學生數(shù)學學有所得,整體學習水平有所提高,數(shù)學教師在教學中必須依據(jù)課程標準,有效調(diào)控教學難度。以往長年教理科的數(shù)學教師,可以適當降低一些難度,而以往長年教文科的數(shù)學教師,可以適當提高一些難度。只有這樣,才能確保學生的整體水平。對于學有余力的學生,教師應(yīng)根據(jù)他們的實際情況,遵循因材施教的原則,為他們提供具有一定思維量的問題,適度拓展延伸,努力使他們更上一層樓。
2.9注意學習信心的樹立
面對不分文理科,同一個班級的學生,數(shù)學學習成績參差不齊的狀況可能更加明顯。對此,作為數(shù)學教師,首先自己要有提高每一個學生數(shù)學成績的信心,其次要幫助數(shù)學基礎(chǔ)薄弱的學生(其中大多可能是原本學習文科的那些數(shù)學基礎(chǔ)薄弱生)樹立學好數(shù)學的信心,鼓舞他們克服困難的勇氣,培養(yǎng)他們良好的學習習慣,既要注意對智力因素的開發(fā),又要注意非智力因素的作用。兩者兼顧,齊頭并進,方能相輔相成,相得益彰。可以在課堂上結(jié)合具體的教學內(nèi)容,專門為基礎(chǔ)薄弱生設(shè)計一些問題,使他們在全班同學面前能夠作出正確回答,給他們以成功的體驗,鼓勵他們參與課堂教學,逐步幫助他們樹立學好數(shù)學的信念??梢詤f(xié)助他們制訂一個學習規(guī)劃,包括課前準備、課堂聽講、獨立思考、相互研討、課堂作業(yè)、課后復(fù)習等各個環(huán)節(jié)的目標要求和實踐行為,相關(guān)要求不要定得過高,以便通過努力盡可能達標。要有督促檢查的環(huán)節(jié),做到及時矯正與定期檢查相結(jié)合,課堂上發(fā)現(xiàn)問題及時矯正,作業(yè)中的問題可以當面輔導(dǎo)糾正,每周以制訂的規(guī)劃作為衡量標尺,全面檢查達標情況。階段性測驗后要做專門總結(jié)和分析,總結(jié)相關(guān)的知識落實與否,總結(jié)解決問題的方法科學與否,分析失誤的原因,明確得分的要領(lǐng)。在此基礎(chǔ)上,提出改進的方案和策略。總之,多為數(shù)學基礎(chǔ)薄弱的學生著想,把提高基礎(chǔ)薄弱生的數(shù)學成績作為教學工作的重中之重,把這一工作上升到“不讓每一個學生數(shù)學掉隊”的高度來認識,如此,這些學生的數(shù)學成績才能得到有效的提高。
2.10注意典型試題的研究
作為高中數(shù)學教師,特別是高三數(shù)學教師,必須認真研究全國各地的高考試題,而不僅僅研究本地區(qū)的高考試題。新一輪高考改革后數(shù)學教師需要認真研究歷年文理試題的共同點和融合點,研究全國各地的試題特別是全國卷試題的特點,以便更好地把握命題的方向,提高復(fù)習教學的針對性和實效性。試題研究主要包括3個方面:一是研究試題的考查內(nèi)容,具體包括問題類別的鑒定,問題所涉及的知識、方法、思想和能力的分析;二是研究求解問題的策略,包括解法思路及其由來、方法策略形成的過程;三是研究解法程序,包括解法步驟的確定、相關(guān)公式的選擇、推演過程的優(yōu)化。
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