文/江 惠
《义务教育数学课程标准(2022 年版)》(以下简称《课程标准》)提倡教师在不同教学环节落实核心素养培养目标。在核心素养培养理念下,越来越多的教师开始以此为中心,探究全新教学模式,目的是促进学生综合素质发展。因此,在初中数学教学实践中,教师要探索有利于学生身心发展的教学方法,细化核心素养的培养目标,助力学生形成良好的运算能力、几何直观素养、推理能力、模型观念等。
课堂教学质量对学生的学习成果影响颇深,教师积极开展核心素养培养活动,能充实教学内容,推进数学课堂改革。教师要革新传统的“教材观”,以学生发展为改革目标,推进高效数学课堂构建,能让学生理解数学学习价值。在核心素养培养理念下,教师会在教学中围绕具体教学内容设计解题训练活动,总结运算方法,提示学生总结运算规律,推进数学课堂教学改革,助力学生核心素养的形成与发展。在核心素养的培养理念下,数学课堂教学目标会得到优化,教学质量和效率也会得到提升。
初中阶段学生的思维正处于发展时期,教师应利用科学方法指导学生思考、解决问题,使之积累丰富的数学经验,不断提升思维品质。而核心素养培养理念的应用,凸显了学生的主体地位,要求初中数学教师依据《课程标准》开展教学活动,构建“学生本位”的开放课堂,在开放式教学环境中培养学生核心素养,巩固学生的数学学习基础,使学生的主观学习能动性被充分激发,继而达到提升学生思维品质的目标。
初中生在学习数学时会对教师产生一定的依赖心理,这不利于学生的个性发展。教师明确《课程标准》要求,设计完善的核心素养培养活动方案,能够为学生提供综合实践保障,增强学生的数学应用意识。教师从教材例题或典型问题入手,适当开展变式训练,能锻炼学生学以致用的能力,进一步提高学生解决实际问题的能力[1]。在核心素养培养理念的指导下,初中数学教师设计生活情境教学方案,在学生解决生活问题时渗透核心素养培养目标,能增强学生的数学应用意识,取得良好的教学效果。
教师以核心素养的培养为目标,开展指向潜能开发的教学活动,能激活学生的创新思维意识,使之获得学习数学的自信心,丰富数学知识储备。教师摒除传统的数学教学模式,明确核心素养培养要求,梯度设计学习问题,能让学生在原有学习基础上不断进步,进而发掘他们身上的学习潜能,增强他们的数学学习能力。
运算能力是初中数学学科核心素养不可或缺的一部分,对学生的未来学习和可持续发展具有深远影响。解题步骤的正确与否,直接决定了运算结果是否正确。因此,教师有必要在教学中引导学生解析解题步骤,细分各类运算能力培养活动,从解题教学入手落实核心素养培养目标。教师应由表及里地指引学生分析解题步骤,要求学生在运算、检验、改正过程中,运用所获得的知识总结运算方法,提升数学运算能力。
例如,在讲解湘教版初中数学七年级(上册)“有理数的乘方”部分内容时,教师要指导学生建构有理数的乘方、幂、底数、指数的概念,解决乘方计算问题,详细总结失误原因及解题方法,让学生进行正确运算,经历探索有理数乘方运算的全过程,真正提升数学运算能力。首先,教师以“白纸对折”的案例,引导学生建构基础概念,使之对乘方、幂、底数、指数的概念以及关系进行了解,理解乘方用数学符号表示为“a2n+1=-(-a)2n+1(n为正整数)”。然后,教师引导学生指出式子“”中的底数和指数,分析表示意义,再围绕例题“”的计算进行分析,对比解题过程:“”。
教师提示学生在观察问题的同时,注意乘方运算中“底数为分数”的情况,要求学生分析“加括号”与“不加括号”的运算结果,使之明白不加括号的底数不是分数,带分数的乘方计算需要化结果为假分数。教师根据学生的回答指引学生归纳乘方的表示方法和书写注意事项,再进行计算和讨论。教师引导学生自主总结分数运算规律,通过变式训练指引学生正确书写解题步骤,既注重基础知识教学,又落实了核心素养的培养目标。
生活情境的创设符合《课程标准》教学要求,方便学生理解抽象的几何知识,助力学生的几何直观素养形成、发展。几何直观素养培养是初中数学教学的重点目标之一,旨在提高学生运用图表分析问题和应用几何语言准确描述的能力。教学情境是教师营造的一种情感氛围,可以调动学生的学习积极性,能让学生在情境中理解所学数学知识的意义[2]。因此,教师应对数学知识中的生活化元素进行提炼,在生活情境中落实核心素养培养目标,促进学生几何直观素养的发展。
以湘教版初中数学七年级(下册)“平面上两条直线的位置关系”一课为例,教师广泛引用生活话题,提炼教学内容中的生活元素,为学生创设生活情境,让学生理解直线位置关系,并在特定条件下,分析平行公理以及位置关系变化,由此激活学生的数学抽象思维,培养学生几何直观素养。首先,教师由铁路轨道引出平行的概念,根据轨道的变化引出垂直的概念,创设生活情境,激发学生的数学学习兴趣。之后,教师运用直观教具演示同一平面内的直线位置变化,让学生结合位置变化情况阐述自己的理解和感受。然后,教师指导学生分析生活中的“直线位置关系”,让学生进一步理解平行公理及直线平行关系的传递性内容,在情境中激活学生的几何思维。教师引导学生分析如下问题:(1)线段AB=CD,CD=EF,线段AB与线段EF有怎样的关系?(2)过一点可以画出多少条直线?两个点呢?三个点呢?
在问题分析环节,教师要求学生联系生活中的“平行”现象,利用生活情境加深学生对几何知识的理解。教师在授课环节需要了解学生对新知识的掌握程度,以便适当地开展核心素养培养活动。教师要总结画平行线的方法,结合学生实际学习体会,引出平行关系的传递性特点,要求学生加以理解和记忆。此外,教师要根据直线在同一平面内的位置关系,在生活情境中分析基本事实,让学生将对几何知识的感性认知转化为理性认识,加深理解和记忆。最后,教师要根据日常生活中的重合、相交现象,将生活现象与数学元素融合,打造生活化场景,让学生系统分析生活中的直线重合、垂直、相交现象,由此加深对几何知识的学习印象。
教师利用课堂提问的方式指引学生正确进行逻辑推理,可以避免学生陷入学习困境。推理能力对初中生而言十分重要,良好的推理能力能促进学生思维品质提升。教师利用课堂提问的方式落实对学生逻辑推理素养的培养,能取得良好的教学成果。学生在课堂提问中回答问题,能受到教师的指点,根据学习要求调整学习方式,进而提高学习质量[3]。所以,初中数学教师应利用好课堂提问这一手段,指引学生在推理中增强逻辑思维能力。
以湘教版初中数学八年级(下册)“用待定系数法确定一次函数表达式”一课为例,教师可以巧妙设问,要求学生回答函数表达问题,利用图像、表格等信息,确定一次函数的解析式,由此增强逻辑推理能力,并顺势引出新课,让学生学习待定系数法相关知识。首先,教师在旧知识复习环节引导学生思考一次函数的性质,让学生根据图像确定函数类型;再要求学生根据不同的数量关系列出函数关系式,运用已知坐标求出待定系数。然后,教师根据学生的回答,引导学生对比不同的方法,突出待定系数法,再让学生解决以下例题。
例1:沸水的摄氏温度为100 ℃,华氏温度为212 ℉;冰水温度为0℃,华氏温度为32 ℉。华氏度、摄氏度单位换算关系与一次函数关系相似,尝试推导出对应的换算关系式。
解题过程:假设℃、℉为C、F,得到“C=kF+b”,结合题意分析可得“212k+b=100,32k+b=0”,两方程联立后解得,进而得到华氏温度简便换算成摄氏温度的关系式。
通过以上解题过程,学生可以根据数量关系推导出函数关系式。之后,教师再引导学生总结推导过程,增强学生的逻辑推理意识。待定系数法的本质是将多项式表现为含有待定系数的全新式子(恒等式)。教师引导学生运用待定系数法解决问题,检验学生的学习成果。最后,教师根据学生的回答,对学生的待定系数法掌握情况进行反馈,以便及时调整教学进程。学生通过回答教师提出的问题,在推导中确定一次函数表达式求解目标,运用待定系数法解决问题,掌握应用该方法的技巧,由此实现逻辑推理能力的提升,积累丰富的数学探究经验。
在数学教学中开展自主解析活动,能满足学生的个性化学习需求。教师在核心素养培养活动中要引导学生自主解析问题,为学生提供指导和帮助,同时,要提示学生按照正确方式建模,促使学生模型观念的形成。教师教学中应控制问题难度,顺应学生的思维发展趋势,逐步引导学生通过建模来解决问题,巩固学生的数学学习基础。
以湘教版初中数学九年级(上册)“一元二次方程的应用”一课为例,教师应从问题分析入手,让学生通过建立模型降低问题解决的难度,提高逻辑思维能力。为了提高学生的模型意识,教师还要为他解析问题,指引学生按照正确方式建模,使之形成良好模型观念。首先,教师可以以旧知识回顾的方式,引导学生回忆求解一元二次方程步骤,由此引入新课,促成知识正向迁移。然后,教师可以引导学生自主解析面积问题,提醒学生分析数量关系,按照问题类型总结关系语句,正确列出方程并求解。面积问题的解题关键是运用特殊图形的面积公式,转化不规则图形,根据面积关系列方程求解。教师可以提出以下例题,引导学生自主解析。
例2:规划一片长方形花园区域,已知区域总面积为130 m2且区域一边靠墙,墙体建造长度16 m,需要开一道宽1 m 的门,已有32 m 长板,分析并求解长方形花园区域的长和宽。
例题解析:假设花园宽为x米,则长为(32+1-2x)m,得到“x(33-2x)=130”,整理得到“2x2-33x+130=0”,解得“(不符合题意)”,即运动场地的长度为13 m,宽度为10 m。
最后,教师要鼓励学生自主解析以上例题,要求学生分析问题条件,根据具体的数量关系建立模型,认识建模价值,总结运用模型解决问题的一般步骤,进而深刻理解所学数学知识,形成良好的建模观念。
综上所述,核心素养理念的应用推动了“学生本位”课堂建设,数学课堂教学不再以知识目标为导向,更加关注学生的长远发展。教师逐步讲解习题,提炼教学内容中的生活化元素,积极为学生创设生活情境,能激发学生的数学应用意识,使学生的数学学习潜能得到开发,进而提升学生数学运算能力,发展学生几何直观素养。在此基础上,教师应多角度提问,带领学生直面问题,从解决问题的方法入手,强化推理引导,能发展学生的逻辑推理素养,助力学生形成良好的模型观念,继而取得良好的核心素养培养效果。在实际教学中,教师要优化教学策略,以核心素养培养为目标,促进学生全面发展。