解读分析知识核

2023-12-29 00:00:00朱月光
数学教学通讯·初中版 2023年12期

作者简介:朱月光(1983—),本科学历,中小学高级教师,从事初中数学教学工作,曾获得淮安市教育工作先进个人、淮安市初中数学学科带头人等荣誉称号.

“字母表示数”是苏科版七年级上册的重要内容,是初中阶段代数的起始课. 教学核心为引导学生理解“字母表示数”的意义,活用字母来表示数学的关系与规律,并帮助学生建立符号意识. 基于上述教学核心,为确保教学效果,教学设计中教师需深入探讨章节内容,合理设计课堂环节,让学生在活动中体验并感知数学,下面进行具体探究.

内容解读,教学分析

“字母表示数”的章节内容是初中代数学习的开端,是学生由“数”向“式”的过渡,是后续研究代数式、不等式、方程、函数等内容的基础,也是学生由算术思维向代数思维转化的关键点. 因此教学本章内容有着现实意义,教师应深刻解读内容,基于学情开展教学设计.

从教学内容来看,此内容需要学生掌握三大知识与技能:一是理解字母表示数的意义,二是理解含有字母的式子表示的数量关系;三是灵活运用字母来表示运算定律和与图形相关的计算公式. 此外,教学时教师还要培养学生的符合意识、代数思想,提升学生的抽象能力与概括能力. 七年级的学生往往欠缺符号意识,所以他们进行实际探究时常会遇到以下几大困难:一是不能正确表示数与量之间的关系;二是难以理解字母所表示的数量关系、数学规律的意义;三是不能正确推演所表示的数量关系及变化规律.

根据上述内容与学情分析,教师需要从下面三个维度来开展教学:

维度一,表示数,进行基础思考;

维度二,表示关系与规律,深入思考结论;

维度三,进行运算与推理,引导学生深度思考过程.

基于新课程的教学理念,笔者建议教师在进行教学设计与过程引导时,采用实践探究的方式,从情景中引入知识,让学生在活动中思考,逐步理解意义,掌握数量关系及规律. 教师进行活动设计时需要注意以下几点:一是活动设计紧扣主题,贴近生活,启智增慧;二是问题设计启发引导,引导学生思考,拓展学生思维;三是环节设计整体连贯,探究深度推进;四是实践探究数形结合,注重数量关系、变化规律的直观体现.

教学设计,过程引导

上述对“字母表示数”的章节内容进行了解读与思考,并针对教学目标与学情提出了相应的教学设计要求,而针对实践探究,则提出了以下教学主线:情景感知→数形思考→感悟规律→应用强化,即引导学生感知生活中的字母表示数,体验与思考数学上的字母表示数,深入探索用字母表示数量关系,掌握规律技巧,提升应用能力. 下面具体探究,开展过程引导.

1. 情景感知

教师要聚焦生活中的图形,让学生初步感知用符号可以表示具体的含义,从而体会符号的意义. 教学中,教师可以呈现图1所示的图标,即用学生熟悉的图标引导学生思考,让学生感悟符号表示事物的简洁性.

设问1:请同学们思考图1中的三个图标有哪些特点,表示什么含义.

设问2:请同学们说一说生活中还有哪些类似的情形,并举例说明其表示的含义.

设问3:思考字母表示数有什么优点,并进行简单说明.

2. 数形思考

用字母表示数在数轴中经常见到,且学生已经掌握了数轴的相关知识,所以教学时教师可以引入数轴,引导学生通过数轴来感知用字母表示数.

教学时教师可以给出图2所示的三根数轴,让学生认真观察这三根数轴,思考其中的字母所表示的含义.

设问1:请同学们观察图2所示的数轴,看看能否推出a所表示的具体数.

设问2:你们能推出c表示的是什么数吗?是正数还是负数?

设问3:关注b和-b的位置,你们能得出两数之间的关系吗?它们是否互为相反数?

学生已经初步掌握了正数、负数、奇数和偶数,教学时教师可以借助数轴进一步感知用字母表示数——可将数轴无限拉伸,在数轴上标出k,如图3所示,合理设问让学生深入思考.

设问1:思考图3中第k个数所表示的具体值,是否为整数.

设问2:点A和点B分别表示第k个数的前后整数,则点A和点B各表示的是什么数?

设问3:图3中第k个数和A,B所表示的是偶数还是奇数?

教学引导:教师借助数轴引导学生对奇数和偶数进行探究,感知数轴上偶数和奇数的排序,同时让学生体会用2k,2k-2,2k+2可以表示任意偶数,理解字母表示数中含有丰富的概念信息,从而掌握字母表示数的数学本质.

3. 感悟规律

用字母同样可以表示数量关系和变化规律. 教学中教师可以利用直观的图形呈现变化规律,设定字母让学生表示规律. 活动设计可由易到难,具体教学时教师可以设计如下两大探究活动.

活动1:用正方形拼图.

教学时教师可让学生用大小相同的小正方形纸片,按照图4所示的方式拼大正方形,探索其中的规律,还可以进行如下引导设问.

设问1:观察图4中的小正方形,它们在数量上有什么关系?

设问2:若用n表示图形的序号,则图4中小正方形的个数与n之间有怎么的关系?

设问3:仔细观察图4,第3个图形比第2个图形多几个小正方形,那第100个图形比第99个图形多几个小正方形呢?请总结你发现的规律.

教学引导:教学时教师引导学生建立图形中小正方形个数与序号n之间的数量关系,即第n个图形含有n2个小正方形,从而深刻体会字母表示数的便利.

活动2:日历规律.

教师教学时可任选一个月的日历,如图5所示,让学生观察方框中4个数的关系,并设定字母引导学生总结规律.

设问1:每个方框中的数有什么大小规律?

设问2:观察方框内的4个数,每一横行、竖行有什么规律?

设问3:若用n表示每个方框内左上角的数,则如何表示其他数?

设问4:根据上述用字母表示的数,探索方框内斜对角两数之和的规律,并说明理由.

教学引导:教师引导学生探索日历中方框内四个数的规律,并用字母表示数,直观体现其中的大小规律,如下:

然后基于字母表示的数,探索斜对角两数之和的大小规律,总结出相等规律,并利用含有字母n的式子加以证明,即n+n+8=n+1+n+7. 教学中教师要引导学生关注问题的内涵,体会字母表示数的事物特征,感悟符号化后的优越性.

4. 应用强化

“应用强化”环节重在引导学生强化理解字母可以表示数量关系和变化规律. 问题设计时笔者建议教师同样借助直观图形,利用数形结合思想开展教学引导.

问题1:如图6所示.

(1)已知图①中长方体的长、宽、高分别为b,c,a,则长方体的体积为______,表面积为______;

(2)图②为阴阳图,大圆的半径为r,小圆的半径为,则图中阴影部分的面积可以表示为______,周长可以表示为______.

教学引导:教学中教师引导学生回顾长方体的体积及表面积公式,然后利用图中的字母,采用替换的方式来对应表示. 对于图②所示的阴阳图,教师要引导学生从圆的视角来加以分析,采用割补的方法构建面积与周长模型,感悟利用符号描述问题中量与量之间的关系.

教学反思,深入探讨

上述对“字母表示数”的章节内容进行了教学解读与实践探究,而课堂教学应是反思型的,即不断反思教学核心,反思教学环节,深入数学本质,发展学生的思维. 下面进一步开展教学反思,进行深入探讨.

1. 内容解读,把握学情,合理开展设计

教材解读、学情把握是课堂设计的基础,也是引领课堂开展的基石. “字母表示数”的课标要求涵盖了知识与技能、情感与思想等方面,因此课堂教学需要围绕知识核心,深层思考如何开展探究活动,呈现知识生成的过程,将知识核心、数学原理、学生思维有机融合. 因此教师进行教学设计时,不能脱离学生的生活经验,不能缺乏师生联动,不能忽视学生的思维引导,应将知识传达与思想渗透相融合,兼顾学生的能力提升与思维发展.

2. 注重过程,思维引领,知识自然生长

“字母表示数”的内容是“数”向“式”过渡的过程,遵循知识更新、发展的规律,因此课堂教学要注重知识生成,要引导学生体验发展过程,让学生从字母表示数的生活感知,过渡到字母表示数量关系、变化规律,使学生深刻体会其中的数学内涵,理解符号表示数学的形式. 同时,探究过程要注重思维引领,要让学生的思维自然发展,以完成“知识经验→字母表示图形特征→字母表示数式→字母表示数量关系”的思维转化,从而积累丰富的探究经验,提升数学学科的核心素养.