初中数学活动课教学中核心素养的落实策略探究

2021-12-02 16:38徐佑军广东省广州大学附属中学广东广州510050
数学学习与研究 2021年33期
关键词:逻辑推理运算建模

徐佑军 吴 杰(广东省广州大学附属中学,广东 广州 510050)

核心素养是针对当前初中数学教学忽视学生全面发展的弊端而提出来的.全面发展理念是新时代初中数学教学的最新理念,也是社会对人才的最新要求.初中数学核心素养的内容包括:数学运算素养、数学建模素养、直观想象素养、逻辑推理素养等.从核心素养的内容上看,其包含了整个初中数学教学阶段对学生的能力要求,具有综合性和全面性的特征.传统的初中数学课堂中以说教讲练为主的教学模式对培养学生的核心素养非常不利.然而,数学活动课教学中以学生活动为主体,强调教师设计多样化的教学活动环节,设计不同的教学组织形式和教学情境,能激发学生的思维和想象力,从而对培养学生的核心素养有很大的帮助.

一、核心素养为主导的情境创设活动教学实践研究

运算能力是最基础且应用最广的一种能力.运算能力是思维能力和运算技巧的结合.多数教师和学生对运算能力的内涵缺乏科学的认识,往往把运算的错误盲目地归结为“粗心和马虎”,甚至通过题海式战术来提升运算能力,这样取得的效果往往事倍功半,究其原因是对运算中所蕴含的知识和方法理解不透彻.因此,教师在课堂教学中设计活动来优化课堂,既能让学生理解运算规则,掌握运算方法的技巧,又增添了课堂的趣味性.

例如,在讲授人教版初中数学七年级上册“有理数的加减法”这一节课时,学生在本阶段教学中需要掌握正数和负数之间的加减,这对于新生来说是非常陌生的.因为学生的脑海里没有与负数相关的运算概念.为了强化学生的理解,教师可以设计教学表演活动,让学生通过表演的形式来展示有理数相加减的运算方式,如7+(-3)这道题,教师应要求学生将这道题的情境表演出来,这时,一名学生展示:向前走七步代表加数“7”.根据对正数和负数的认知,这名学生再向后走三步代表该算式的另一个加数“-3”,综合起来自己向前走了四步,因此,学生很清晰地得到:7+(-3)=4.根据这个情境,学生展开思考:7+(-3)这个算式的计算,将括号去除转化为7-3,最后的答案也是4,因此,学生很容易得到7+(-3)=7-3,从而很自然地发现减去一个数等于加上这个数的相反数或加上一个负数.同时,教师可以让更多的学生积极参与情景展示,加深学生对运算知识的理解.这样一来,教师通过将计算情境直接展示在学生面前,加上学生的思考和揣摩,有理数的加法和减法运算对于学生来讲并不是那么困难.再如,在教学“分式基本性质与分式方程等知识”时,教师可以创设一系列问题情境,引导学生在情境中正确地完成分式运算,提升学生的运算能力,如在对分式基本性质进行教学时,教师可以引导学生类比分数性质,向学生提问:“你们还记得分数有什么性质吗?”学生通过回顾分数性质,将其与分式特点相结合,可以较好地掌握分式的特点和性质,这对于学生发现和分析以及解决分式问题奠定了良好的基础.在这之后,教师在教学分式方程时,可以要求学生先解答带有分数系数的一元一次方程,再对其进行变式,在分母处添加未知数,要求学生进行解答.此时,教师可以向学生提问:“你们知道一元一次方程有哪些解法吗?”教师通过营造问题情境,结合学生已有的对相关知识的掌握情况,有助于学生更好地理解知识点,促使他们更为高效地运算分式方程,促进学生数学运算素养的提升.

数学运算素养在初中数学核心素养教学中属于最基础的素养,贯串于整个初中数学阶段的学习.教师在开展教学工作时,不能一味地让学生通过题海式战术来学习,因为这样的学习方式对激发学生的学习兴趣非常不利,不能帮助学生很好地理解计算方法.本阶段研究借助数学活动课,让学生通过表演的形式展现数学计算情境,让学生在理解的基础上掌握运算方法,从而培养学生的数学核心素养.

二、核心素养为主导的数学建模活动教学实践研究

模型是融合数学知识和方法的一种结构,其在初中数学教学中有很高的教学价值.模型的建构过程实际上就是对知识的理解和掌握的过程.在传统的初中数学课堂教学中,部分教师通常已经在课堂上帮助学生建构模型,甚至连分析模型的过程都不需要学生花费太多心思,学生只是应用教师讲解模型的知识,这样忽视了模型的建构和分析模型这两部分在教学中的作用,将会阻碍学生数学思维和数学探究能力的养成.因此,教师应引入数学建模活动课,让学生以小组为单位在建模课上施展才华,制作出自己最满意的数学模型.

例如,在讲授人教版初中数学七年级下册“平面直角坐标系”这节课时,虽然本节课知识并不难,但为了体现课堂的趣味性,激发学生学习数学的兴趣,教师将本次教学设计成活动课,让学生亲身参与知识的形成.本次活动课的主题是“建立最美的平面直角坐标系”.在这一过程中,教师要求学生在草稿纸上利用画图工具,按照严格的画图步骤画出一个整齐的坐标轴,然后让学生将自己喜欢的图形画在平面直角坐标系中,让学生在画的过程中思考自己所画的对象主要是由哪几个关键的点连接而成的,如一个三角形是由三个顶点连接而成的,这就要求学生将图像的几个关键点描出来,并且写出这些点的坐标,分析这些点分别在哪个象限.另外,教师还可以进一步要求学生通过平移、旋转、翻折等形式来变换图形,并写出变换后图形各点的坐标,既让自己所画的图形更加生动形象,而且能进一步清晰地得到点的坐标变化的规律.在活动课的过程中,教师让每名学生建构一个不一样的数学模型,这样全班40 多名学生就会有40 多种不同的数学模型,每名学生对于坐标和点的理解更加深刻,也加深了对知识的应用.最后,教师可以抽查班上部分学生的建模作品,并将它们展示在班上开展师生共同评价的教学活动.再如,初中生在日常生活中可以发现超市的降价打折促销、储蓄利率以及各类增长率等,其中都蕴藏着非常多的数学关系,相关的现实问题非常多,因此,教师在教学过程中可以引导学生对方程模型进行构建,这样不仅能使学生较好地解决此类数学问题,而且有助于培养学生的数学建模思想.同时,在现实生活中,方案选择、盈亏分析等问题也非常普遍,教师可以引导学生深入挖掘此类问题中蕴藏的数量关系,包括等量与不等量关系,据此对等式或不等式模型进行构建,以解决生活中存在的实际问题,进一步夯实学生的数学建模核心素养.

以建模素养培养为主导的教师在课堂上设计建模数学活动,能让学生在建模的过程中理解新知识,思考知识的应用方法,思考如何制作出自己最满意的数学模型.最后,在模型展示的过程中,学生和教师共同评价模型,能将模型建构和模型评价活动两者相结合,从而培养学生的数学建模素养.

三、核心素养为主导的问题抢答活动教学实践研究

直观想象素养是初中数学核心素养教学理念的一个重要方面.笔者作为一位初中数学教师,在教学的过程中发现很多学生的直观想象能力一直处在小学阶段,他们在学习平面几何知识时依然习惯于采用套概念的方式,学习效率非常低,很少主动地想象图形的变换方式和图形之间的关系.为了解决该问题,教师必须对现有的教学方式进行改进,思考怎样设计教学活动才能激发学生的直观想象能力,让学生从机械式被动学习转变为主动学习.笔者在课堂上设计问题抢答活动,通过问题抢答的形式能让学生主动发散思维,展开想象和联想.

例如,在讲授人教版初中数学七年级下册“平行线的性质”这节课时,本节课要求学生掌握平行线的性质,学生对平行线知识有一个深刻的认知.因此,教师在课堂上开展了抢答活动,要求学生通过抢答的方式说出生活中有哪些案例应用了平行线的性质.学生要想解决这个问题必须展开想象和联想,打开思维联系生活.很快有的学生提出,在建房子时,建筑工人在搭建脚手架的时候会测量其中两个角的大小,如果这两个角相等,就说明这两根脚手架平行,而这两个角就是同位角.该案例应用了同位角相等,两直线平行的知识.学生通过联系生活,将生活情境迁移在课堂上,这样的活动教学有利于培养学生的知识应用能力.在设计抢答活动的过程中,教师既要把控课堂,又要充分调动学生的积极性.因此,教师在设置抢答活动时,既要结合课堂知识问题设置,又要调动学生的积极性,这样才能让教学有效的开展起来.

再如,在教学简单的立体几何图形时,教师可以设置抢答活动,向学生提问:“你们知道我们日常生活中有哪些常见的立体图形?”“你们谁能使用硬质纸制作几何体模型,如圆柱、圆锥、长方体等?”然后,教师可以组织学生动手参与实践活动,对学生的回答进行验证,培养学生的空间观念.在开展旋转数学教学活动时,教师可以向学生提问:“风车、车轮为什么可以平稳地旋转,而长方形和正方形无法平稳旋转呢?”学生在教师提问之后积极地回答:“因为风车和车轮都是圆形的,它们外面的每一个点到中心的距离是相等的,所以旋转得平稳.”学生通过思考会有许多结论.在这之后,教师可以引导学生应用中心对称知识,对车轮等旋转模型进行制作,这样不仅能锻炼学生的实践能力,而且能较好地培养学生的空间观念,有助于学生核心素养的提升,极大地丰富了学生的数学学习体验,帮助学生积累了更多的数学知识.

直观想象能力的培养要求教师激发学生的想象力.教师可以选择与几何教学相关的知识,设计抢答教学活动,让学生在抢答的过程中展开想象和联想,将自己想象的内容展示出来.在抢答活动中,教师可以激发学生的学习兴趣和想象能力,从而提高学生的直观想象素养.

四、核心素养为主导的小组合作活动教学实践研究

逻辑推理素养是形成数学结论的重要方法.逻辑推理能力的培养对于学生构建数学知识体系、培养学生数学思维的严谨性具有十分重要的作用.初中阶段是学生逻辑推理能力发展的重要阶段.教师要为学生提供逻辑推理的条件,指导学生掌握正确的逻辑推理的方法.教师开展小组合作学习活动是一种非常有效的方式,能让学生在小组合作学习中体验分析、推理、论证等一系列数学活动环节,探索、研究如何应用知识解决实际问题,从而提高逻辑推理素养.

例如,在讲授人教版初中数学八年级上册“三角形全等的判定”这节课时,教师主要围绕全等三角形的证明方法展开教学,指导学生学会平面几何证明题的书写过程,学会如何使用专业术语展开证明题的学习.本节课的内容并不复杂,但是如果将之前学习的平行线性质、垂线段性质等知识综合起来,题目的内容就变得复杂起来.因此,本节课的教学目标不是单纯地让学生知道五种全等三角形的证明方法,而应该要培养学生的几何逻辑推理思维,引导学生应用“∵和∴”语句来展开几何证明题推理.在本节课的最后,教师设计了一轮小组合作学习活动,展示了一些比较复杂的数学几何证明题让学生以小组为单位进行思考,或者展示了一题多解以及需要作辅助线等一类的题目,让学生发散思维,思考问题的解答方法.又如,在开展正方体展开图教学活动时,教师可以采用小组合作学习的方法设计相关的教学活动,看哪个小组得到的正方体展开图既多又准确,先将全班按四人小组分成若干组,每个小组准备好正方体磁力片,其中,一名学生负责记录本小组正方体展开的形式,其余三名学生负责动手操作,积极思考,充分讨论.最后,每组选派一名学生负责展示本小组的“成果”.学生通过动手操作实验、自主探究、互相协作得出结论,从而彻底地经历了知识形成的全过程,这样既丰富了学生的学习体验和感悟,让学生体会到自己参与知识形成的乐趣和自豪感,又使学生更好地探究更多知识的形成,切实地调动了学生学习数学的积极性,有效地培养了学生的直观想象能力和逻辑推理素养.

小组合作学习活动在初中数学教学中的作用非常大.教师设计的小组合作活动,让学生对一些比较复杂的数学问题展开思考与讨论,和小组内的同学一起探索问题的解决办法,能让学生体会到数学家在探索数学未知领域时的成就感,在分析和推理的过程中发展学生的逻辑推理能力.

五、结语

核心素养已经成为初中数学教学的主要指导思想.要想培养学生的核心素养,提高学生的综合能力,教师必须改进现有的教学方式,设计不同的教学活动,让学生主动投入学习中,在学习的过程中思考问题,构建模型,讨论交流,从而掌握新知识并发展数学综合能力,实现核心素养的教学目标.

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