高中数学新课标明确提出数学核心素养的培养要求,其中抽象思维能力作为数学核心素养的重要组成部分,是学生理解数学本质、解决复杂问题的关键。高中数学知识具有高度抽象性的特点,许多概念、定理和方法都需要学生突破具象认知的局限,形成抽象的逻辑思维模式。山东省菏泽市第二中学立足学情实际,结合多年教学积淀,在课堂教学中探索出一系列抽象思维能力培养的渗透策略,将抽象思维培养融入教学全过程,助力学生提升数学核心素养。
情境创设:搭建从具象到抽象的衔接桥梁
抽象思维并非凭空产生,而是建立在具象认知的基础之上。菏泽市第二中学教师在教学中注重创设生活化、问题化教学情境,以学生熟悉的事物为切入点,引导学生从具象感知逐步过渡到抽象思考,降低抽象知识的理解难度。
在函数概念教学中,教师结合菏泽本地农业生产、校园生活中的实际案例设计情境,如记录校园内不同季节树木的生长高度变化、统计本地某农产品的市场价格波动情况等。通过让学生收集整理相关数据、绘制变化曲线,直观感受变量之间的依存关系,再引导学生从具体案例中提炼出变量、对应关系等核心要素,逐步抽象出函数的严格定义。这种从具象情境到抽象概念的过渡,让学生清晰感知抽象概念的形成过程,理解概念的本质内涵。在立体几何教学中,教师利用校园内的教学楼、篮球场、雕塑等实物,引导学生观察其结构特征,识别棱柱、棱锥、圆柱等几何体的构成要素。通过让学生动手制作模型、拆分组合实物教具,积累具象认知经验,再引导学生抽象出几何体的线面关系、空间角等核心知识点。同时,教师借助多媒体技术,将抽象的空间关系转化为直观的动态演示,帮助学生建立空间想象能力,为抽象思维的发展奠定基础。情境创设的核心在于找准具象与抽象的衔接点,学校教师始终坚持以学生为中心,结合地域特色和学情特点设计教学情境,让抽象知识变得可感可知,有效激发学生的思考兴趣,推动学生从具象思维向抽象思维转变。
问题链驱动:引导思维从表层到深层跃迁
问题是思维的催化剂,高质量的问题链能够引导学生逐步深入思考,实现思维从表层到深层的跃迁。菏泽市第二中学教师在教学中精心设计梯度化问题链,以问题为导向推动学生开展抽象思考,培养学生的逻辑推理和抽象概括能力。
在数列教学中,教师围绕等差数列通项公式推导设计问题链:首先给出几组具有规律的数列,让学生观察数列的项与项之间的关系,提出“这些数列有什么共同特征”的问题;接着引导学生思考“如何用数学语言描述这种特征”,实现从文字描述到符号表达的过渡;然后进一步提出“已知数列的首项和公差,如何表示数列的第n项”,引导学生通过归纳、猜想、证明等过程,抽象出等差数列的通项公式;最后设计拓展问题“若将数列的项与序号的关系看作函数关系,该函数具有哪些性质”,引导学生从函数视角抽象概括等差数列的本质。在这个过程中,问题链层层递进,引导学生逐步突破表层认知深入到数列的本质规律,培养学生的抽象概括和逻辑推理能力。在解析几何教学中,教师以直线与圆的位置关系为核心设计问题链,从具体的图形观察到数量关系的抽象,从特殊情况的分析到一般规律的总结,引导学生通过自主思考、合作探究完成问题解决,在这个过程中提升抽象思维能力。菏泽市第二中学教师注重问题链的针对性和梯度性,问题设计始终围绕教学重难点和抽象思维培养的核心目标,既符合学生的认知规律,又能够有效激发学生的思维活力,引导学生在解决问题的过程中掌握抽象思维的方法。
实践探究:实现抽象思维的深化与迁移
抽象思维的培养不仅需要感知和思考,更需要通过实践探究进行深化和迁移,让学生在应用知识的过程中提升抽象思维能力。菏泽市第二中学积极开展探究性学习活动,让学生在实践中感受抽象知识的应用价值,实现抽象思维的内化与迁移。
在概率统计教学中,教师组织学生开展校园调查活动,如调查学生的兴趣爱好、作息时间、体育锻炼情况等。学生自主设计调查方案、收集整理数据、进行统计分析,在这个过程中,学生需要将抽象的概率统计概念和方法应用到具体实践中,如运用随机抽样的原理确定调查对象,运用频率分布直方图、茎叶图等方法整理数据,运用概率公式计算事件发生的概率。通过实践探究,学生不仅加深了对抽象知识的理解,更提升了运用抽象思维解决实际问题的能力。在数学建模教学中,教师引导学生围绕实际问题开展建模实践,如解决校园周边交通拥堵问题、优化学校食堂就餐流程等。学生需要将实际问题转化为数学问题,建立合适的数学模型,运用抽象的数学知识和方法求解模型,再将模型的解还原到实际问题中进行检验和优化。这个过程充分锻炼了学生的抽象概括、逻辑推理和知识迁移能力,让抽象思维在实践中得到深化。
此外,菏泽市第二中学还注重开展小组合作探究活动,让学生在交流讨论中碰撞思维火花,相互启发、共同进步。在小组探究中,学生需要清晰表达自己的抽象思考过程,倾听他人的不同观点,在思想的交流与碰撞中完善自己的思维模式,提升抽象思维能力。
新课标下的高中数学教学,核心在于培养学生的数学核心素养。抽象思维能力作为数学核心素养的重要支撑,是学生理解数学概念、把握规律、解决复杂问题的关键,需要教师立足课堂,将渗透策略融入教学各环节,实现从知识传授到素养培育的转型。菏泽市第二中学探索出贴合学情的培养模式:通过情境创设搭建具象到抽象的桥梁,结合生活实例或实际问题赋予抽象概念载体,如函数教学中以气温变化、商品销量波动等情境提炼变量关系;通过问题链驱动思维跃迁,设计递进式问题序列,如立体几何体积公式推导中,以“平面图形面积计算”“空间与平面关联”等问题引导学生抽象核心思想;通过实践探究深化迁移,组织数学建模等活动,让学生在自主分析中巩固抽象思维并将其应用于实际问题。这些举措形成了有效的课堂渗透模式。
今后,学校将立足学情,结合新课标探索创新教法,借助信息技术优化培养策略,助力学生提升思维与素养,为其未来发展奠定坚实的数学基础。
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