江苏省盱眙县第二中学 佟 利
数学核心素养是具有数学基本特征,适应个人终身发展和社会发展必须具备的关键能力与思维品质。数学课标修订组提出了六个核心素养:数学抽象、数学推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析。我们如何培养学生的数学核心素养呢?笔者以“三角形中线性质”的学习为例来谈一谈自己的想法。
直观是学生通过观察认识图形、获取信息的过程,通过引导学生认真审题和观察图形,要做到心中有图。数学想象力也是数学学习中不可或缺的,要敢于大胆猜想。教师通过以下问题引导学生直观与猜想:如图1,AD 是△ABC 中BC 边上的中线,则中线AD 分得的△ABD 与△ACD 的面积有何关系呢?教师:图中有哪些三角形?请把它们表示出来。学生:△ABC、△ABD、△ABC。教师:猜想△ABC、△ABD、△ABC的面积有何关系?学生根据已有经验很容易得出它们之间的关系。通过直观找出相关三角形是研究三角形中线的前提,通过猜想得到命题,这是研究三角形中线性质的基础。
这只是知其然,我们还需要知其所以然。比如设问:“你能证明你得到的结论吗?”顺理成章地使学生走向证明的方向。总结归纳:三角形中线等分三角形的面积。
证明与说理使学生的思路更清晰,有助于培养逻辑推理能力,了解知识的来源,有利于培养学生严谨务实的数学态度。
我们已经得出了三角形的中线可以等分三角形面积的结论,下面要能运用真命题的结论解决问题,达到学以致用的目的。
活动1:有一块三角形的地,现要平均分给两个农户种植(即二等分三角形面积),请你想一想如何分,在图上作出分割线。
活动2:有一块三角形的地,现要平均分给四农户种植(即四等分三角形面积),请你想一想如何分,在图上作出分割线。
鼓励学生动手操作,把图画准确、画美观。学生归纳得出:先画中线完成二等分,再继续将分得的三角形二等分就可以完成四等分。在分割过程中获取了基本的活动经验,潜移默化地培养了学生的数学素养。
数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题,用数学知识与方法构建模型,从而解决问题的过程。
如图2,△ABC 的面积为a,延长△ABC 的边BC 到点D,延长边CA 到点E,使CD =BC,AE =CA,连接DE,则△DEC 的面积为______(用含a 的代数式表示),并说明理由。
学生通过已获得的经验,由中点联想到构造三角形中线数学模型。
甲同学思路:如图3,连接AD,由AC 是△ABD 边BD 上的中线,易得: ,再由AD 是△CDE 边CE 上的中线,易得:。
乙同学思路:如图4,连接BE,由AB 是△EBC 边CE 上的中线,易得: ,再由EC 是△EBD 边BD 上的中线,易得:。
两位同学的问题解决都是通过辅助线构造数学模型,完成了知识的转化,化未知为已知,化残为全。我们在整合题目条件时,练习所学数学模型,有则用之,缺则补之,无则化之,通过构造完整数学模型达成问题的解决。过程中教师应侧重学生数学抽象能力的培养,提供典型素材,供学生思维训练。在数学课程目标中,特别强调发展学生发现、提出问题与分析、解决问题的能力。
如图5,△ABC 的面积为1。第一次操作:分别延长AB,BC,CA 至点A1、B1、C1,使A1B=AB,B1C=BC,C1A=AC,顺次连接A1、B1、C1,得到△A1B1C1;第二次操作:分别延长A1B1,B1C1,C1A1至点A2、B2、C2,使A2B1=A1B1,B2C1=B1C1,C2A1=C1A1,顺次连接A2、B2、C2,得到△A2B2C2,……按此规律,要使得到的三角形的面积超过2020,最少要经过_次操作。
同学甲:根据上一题的模型我们可以得到: ,=6×6=36。设经过了n 次操作,只需要分析6n>2020 中n 的最小整数值,得n=5。
乙同学:我认为甲的解法是错的。
老师:那你能说说你的见解吗?
老师:你说得真棒!
乙同学通过大胆质疑,指出甲的错误,并给出了自己的答案,这就是数学批判精神。在探究学习中,我们鼓励学生大胆运用结论,但有时也会出错。学习中我们允许有不同见解,但需要通过质疑、思维碰撞获取正确答案。质疑是一个优秀数学学者的必备素养,教学中需要鼓励大胆质疑,保护学生的科学批判精神。
在数学核心素养视角下,数学教育工作者要以全新的理念适应时代的教育,采用最有利于培养数学素养的方式,在课堂这块主阵地上播种数学核心素养的种子,让它生根、发芽并茁壮成长。每一个数学教育者都要砥砺前行,不忘初心,培养有终身学习能力的数学人才。