新高考數學改革的重點是高中生數學的六大素養,分別是數學抽象、邏輯推理、數學建模、直觀想像、數據分析和數學運算。下面進行詳細闡釋。
一、數學抽象
1.特點:數學抽象主要從數量與數量關係、圖形與圖形關係中抽象出數學概念間的關係,是指能從事物的具體背景中抽象出一般規律和結構,並且用數學符號或者數學術語表徵,是一個捨去事物的一切物理屬性從而得到所研究的數學對象的思維過程。
2.作用與應用:數學抽象是數學的基本思想,是形成理性思維的重要基礎,能反映出數學的本質特徵,它經常貫穿在整個數學的產生、發展和應用的過程中。
二、邏輯推理
1.特點:邏輯推理是從一些事實和命題出發,依據邏輯規則推出一個命題的思維過程。
2.分類:邏輯推理主要有兩類,一類是從特殊到一般的推理,主要包括歸納和類比;另一類是從一般到特殊的推理,主要包括演繹推理。
3.作用:邏輯推理是數學活動的基本思維品質,是學生發現問題、提出問題和解決問題的有力工具,還是促進學生掌握推理基本形式、表述論證過程、理解數學知識間聯繫和建構知識框架。
三、數學建模
1.特點:數學建模是通過對現實問題的數學抽象,用數學語言表達問題、用數學知識和方法構建模型來解決問題的過程。
2.數學建模的具體步驟:在實際情境中站在數學視角發現問題、提出問題、分析問題、構建數學模型、解出結論、驗證結果和改進模型、解決實際問題。
3.作用:數學建模是把數學當作工具來解決實際問題的基本手段,是數學應用的重要形式,也是推動數學發展的動力。
四、直觀想像
1.特點:直觀想像是藉助幾何直觀和空間想像來感知事物的形態與變化,利用圖形理解並解決數學問題的過程。
2.內容:幾何直觀包括藉助空間認識事物的位置關係、形態變化、運動規律;利用圖形描述、分析數學問題;建立形與數的聯繫;構建數學問題的直觀模型,探索解決問題的思路。
3.作用:直觀想像是發現問題、提出問題並解決數學問題的重要手段,是探索形成論證思路、進行邏輯推理、構建抽象結構的思維基礎。
五、數據分析
1.特點:數據分析是針對研究對象獲得相關數據,運用統計方法對數據中有用的信息進行分析和推斷,最終形成知識的過程。
2.具體步驟:數據分析主要包括收集數據、整理數據、提取信息,然後構建模型並對信息進行分析、推斷,最終獲得結論。
3.作用:數據分析素養能夠有效提高學生的數據處理能力,增強學生基於數據表達現實問題的意識,養成通過數據思考問題的習慣,還能幫助學生積累依託數據探索事物本質、事物間的關聯和內在規律的活動經驗。
六、數學運算
1.特點:數學運算是在明確清楚運算對象的基礎上,依據運算法則解決數學問題的過程。
2.內容:數學運算主要包括理解運算對象、掌握運算法則、探究運算方向、選擇運算方法、設計運算程序、求出運算結果等。數學運算是數學活動的基本形式,是演繹推理的一種形式,也是得到數學結果的重要手段。
3.作用:數學運算是計算機解決問題的基礎,數學運算素養能夠進一步發展學生的數學運算能力,能有效藉助運算方法解決實際問題,還能通過運算促進學生的數學思維發展,幫助學生養成程序化思考問題的習慣。
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