學科核心素養是育人價值的集中體現,是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力,數學學科核心素養是數學課程目標的集中體現,是具有數學基本特征的思維品質、關鍵能力以及情感、態度與價值觀的綜合體現,是在數學學習和應用的過程中逐步形成和發展的。數學學科核心素養包括:數學抽象、邏輯推理、數學建模、直觀想象、數學運算和數據分析,這些數學學科核心素養既相對獨立、又相互交融,是個有機的整體。
1.數學抽象
數學抽象是指通過對數量關系與空間形式的抽象,得到數學研究對象的素養。主要包括:從數量與數量關系、圖形與圖形關系中抽象出數學概念及概念之間的關系,從事物的具體背景中抽象出一般規律和結構,并用數學語言予以表征。
數學抽象是數學的基本思想,是形成理性思維的重要基礎,反映了數學的本質特征,貫穿在數學產生、發展、應用的過程中。數學抽象使得數學成為高度概括、表達準確、結論一般、有序多級的系統。
數學抽象主要表現為:獲得數學概念和規則,提出數學命題和模型,形成數學方法與思想,認識數學結構與體系。
通過高中數學課程的學習,學生能在情境中抽象出數學概念命題、方法和體系,積累從具體到抽象的活動經驗;養成在日常生活和實踐中一般性思考問題的習慣,把握事物的本質,以簡馭繁;運用數學抽象的思維方式思考并解決問題。
2.邏輯推理
邏輯推理是指從一些事實和命題出發,依據規則推出其他命題的素養。主要包括兩類:一類是從特殊到一般的推理,推理形式主要有歸納、類比;一類是從一般到特殊的推理,推理形式主要有演繹。
邏輯推理是得到數學結論、構建數學體系的重要方式,是數學嚴謹性的基本保證,是人們在數學活動中進行交流的基本思維品質。
邏輯推理主要表現為:掌據推理基本形式和規則,發現問題和提出命題,探索和表述論證過程,理解命題體系,有邏輯地表達與交流。
通過高中數學課程的學習,學生能掌掘邏輯推理的基本形式,學會有邏輯地思考問題;能夠在比較復雜的情境中把握事物之間的關聯,把握事物發展的脈絡;形成重論據、有條理、合乎邏輯的思維品質和理性精神,增強交流能力。
3.數學建模
數學建模是對現實問題進行數學抽象,用數學語言表達問題、用數學方法構建模型解決問題的素養。數學建模過程主要包括:在實際情境中從數學的視角發現問題、提出問題,分析問題、建立模型,確定參數、計算求解,檢驗結果、改進模型,最終解決實際問題。
數學模型搭建了數學與外部世界聯系的橋梁,是數學應用的重要形式。數學建模是應用數學解決實際問題的基本手段,也是推動數學發展的動力。
數學建模主要表現為:發現和提出問題,建立和求解模型,檢驗和完善模型,分析和解決何題.
通過高中數學課程的學習,學生能有意識地用數學語言表達現實世界,發現和提出問題,感悟數學與現實之間的關聯: 學會用數學模型解決實際問題,積累數學實踐的經驗,認識數學模型在科學、社會、工程技術諸多領域的作用,提升實踐能力,增強創新意識和科學精神。
4.直觀想象
直觀想象是指借助幾何直觀和空聞想象感知事物的形態與變化,利用空間形式特別是圖形,理解和解決數學問題的素養。主要包括:借助空間形式認識事物的位置關系、形態變化與運動規律; 利用圖形描述、分析數學問題;建立形與數的聯系,構建數學問題的直觀模型,探索解決問題的思路。
直觀想象是發現和提出問題、分析和解決問題的重要手段,是探索和形成論證思路、進行數學推理、構建抽象結構的思維基礎。
直觀想象主要表現為:建立形與數的聯系,利用幾何圖形描述問題,惜助幾何直觀理解問題,運用空間想象認識事物。
通過高中數學課程的學習,學生能提升數形結合的能力,發展幾何直觀和空間想象能力;增強運用幾何直觀和空間想象思考問題的意識;形成數學直觀,在其體的情境中感悟事物的本質。
5.數學運算
數學運算是指在明晰運算對象的基礎上,依據運算法則解決數學問題的素養。主要包括: 理解運算對象,掌握運箅法則,探究運算思路,選擇運算方法,設計運算程序,求得運算結果等。
數學運算是解決數學問題的基本手段。數學運算是演繹推理,是計算機解決問題的基礎。
數學運算主要表現為:理解運算對象,掌握運算法則.探究運算思路,求得運算結果。
通過高中數學課程的學習,學生能進一步發展數學運算能力;有效借助運算方法解決實際問題; 通過運算促進數學思維發展,形成規范化思考問題的品質,養成一絲不茍、嚴謹求實的科學精神.
6.數據分析
數據分析是指針對研究對象獲取數據,運用數學方法對數據進行整理、分析和推斷,形成關于研究對象知識的素養。數據分析過程主要包括: 收集數據,整理數據,提取信崽,構建模型,進行推斷,獲得結論。
數據分析是研究隨機現象的重要數學技術,是大數據時代數學應用的主要方法,也是“互聯網+" 相關領域的主要數學方法,數據分析已經深入到科學、技術、工程和現代社會生活的各個方面。
數據分析主要表現為:收集和整理數據,理解和處理數據,獲得和解釋結論,概括和形成知識。
通過高中數學課程的學習,學生能提升獲取有價值信息并進行定量分析的意識和能力; 適應數字化學習的需要,增強基于數據表達現實問題的意識。形成通過數據認識事物的思維品質; 積累依托數據探索事物本質、關聯和規律的活動經驗.