核心素养导向下的初中数学主题情境教学模式探索

2024-06-21 07:07徐颖芳
中学数学·初中版 2024年5期
关键词:高阶方程案例

徐颖芳

在数学教学中发展学生数学核心素养是当前教育教学研究的重要问题之一,围绕这一问题,笔者更加关心的是:实际教学中哪些策略对培养学生核心素养具有较高的实用性[1]?主题情境教学是新课程理念下的新型教学方式,是指在主题情境主线的指引下,增强学生学习兴趣的“摩擦力”,引导学生主动参与到各种探究活动中切实体验,最终促使学生在深度学习中实现自主建构,发展高阶思维.下面,笔者基于自身多年教学实践,谈谈核心素养导向下的初中数学主题情境教学的实施,以飨读者.

1 实际情境激发兴趣,凸显“为什么学”

兴趣是一切探究的基石,学生只有对数学知识产生兴趣,才能引发进一步的自主探究,从而自主获取和建构.那么,教师就需要从数学学科本身出发,基于学生的认知规律创设激发兴趣的实际情境,并将这一主题情境延续下去,贯穿于整节课中,让学生在课始就明晰“为什么学”,并带着兴趣、好奇和疑问走向课堂深处.

案例1 “二元一次方程”的部分教学片段

师:今年暑假,红红全家计划外出旅游,红红妈妈临出发前给了红红一些钱去超市购买一些零食与红红哥哥和红红妹妹一起分享.已知薯片的单价是2元/包,巧克力的单价是3元/块.妈妈拿出25元,让红红算一算买几包薯片与几块巧克力刚好25元.红红想了很久仍然找不到合适的解决方法,你能替她想想办法吗?

生1:买5包薯片和5块巧克力,刚好25元.

生2:1块巧克力和11包薯片的价格也刚好是25元.

师:还有其他不同方案吗?为什么会有以上情形,你能解释吗?(学生陷入沉思.)

师:本节课的学习可以帮助我们掌握解决此类问题的一般解法,就让我们一起进入今天的学习.

日常教学中,一些教师认为将生活问题引入课堂可以激趣引思,但由于难以联想到贴近生活的案例便创设虚假情境,如此对深度教学十分不利.而契合实际的主题情境可以引发学生的认知冲突,让学生兴致勃勃地开启深度探究,从而发展数学素养.以上案例中,教师将现实问题摆在学生面前,让学生热心地帮助红红解决问题,投入到“25元刚好买哪些零食”的主题情境中去,由此引发相应的数学思考、数学探究和数学交流,并在深入探索中逐步实现对“二元一次方程”本质的理解.

2 新旧知识联系的情境,凸显“学什么”

知识间存在着千丝万缕的联系,建立新旧知识间的联系可以让新知的学习更加轻松、流畅.进行主体情境教学时,教师需沟通新旧知识间的内在联系,让学生在类比和对比中感知知识间的相同点和不同点,从而切实厘清“学什么”,真正意义上增强课堂教学的质效.

案例2 二元一次方程

师:现在列出的四个方程①x+6=16,②x+2y=16,③2x+2=10,④2x+y=10中,有你熟悉的方程吗?请说出序号.

生1:①和③是一元一次方程.

师:判断一个方程是否为一元一次方程,依据是什么?

生1:含一个未知数,且未知数的次数都是1的方程.

师:那方程②和④是什么方程?为什么?

生(齐):二元一次方程.因为它们都含有两个未知数,且未知数的次数都是1.

师:以下方程中,哪些是二元一次方程?

①x=9;  ②x+y=7;  ③2x+6y-14;

④xy=7;⑤x2-2y=4;⑥x+2y-z=6.

生2:我觉得②③④都是.

生3:不对,③根本就不是方程,②和④应该是的.

师:其余同学呢?与他们意见相同吗?

生4:我认为②肯定是的,但④不是,xy是2次吧,应该是二次方程!

师:那④中的x与y的次数是几次?

生5:1次,但xy的确是2次.

师:那之前你们给出的判断依据对不对?刚才通过类比得出的定义表述上有没有问题?需要修正吗?

生5:需要将“未知数的次数都是1”改成“含有未知数的项的次数都是1”……

主题情境教学中,教师需要考虑学生新旧知识的链接处,通过建构联系让学生感知知识间的关联与不同,从而深化学习过程.以上案例中,随着主题探究的深入即时生成的方程就是新旧知识的链接点,学生在定义这些方程时易根据一元一次方程给出错误的定义.此时教师没有即刻纠正,而是让学生在争辩、探讨和摸索中真切体会到表述的不严谨,从而深度理解知识间的内在联系,实现真正意义的建构,并为后续的变式拓展提供铺垫.

3 渗透思想方法的情境,凸显“怎么学”

新课程理念下的数学课堂不再将关注点置于知识技能的获取,更多的是关注数学思想的渗透和基本活动经验的积累.那么,在主题情境教学中,教师在创设主题情境时需关注数学思想方法的渗透,以凸显“怎样学”,从而促使学生在深度学习中发展思维,自然而然地提升数学核心素养[2].

案例3 二元一次方程的建立

当设计一个二元一次方程的情境教学案例时,可以选择一个与学生生活密切相关的情境,以增加学生的兴趣和参与度.例如,教师可以设计一个利于二元一次方程组解决古算题的案例:“我问开店李三公,众客都来到店中,一房七客多七客,一房九客一房空,问多少房间多少客?”题目大意是:一些客人到李三公的店中住宿,若每间房住7人,就有7人没地方住;若每间房住9人,则空出一间房.问有多少间房,多少个客人?

引入数学思想:在引入解题思路之前,首先向学生解释二元一次方程的概念,即形如ax + by = c的方程叫二元一次方程,其中a,b,c为已知常数,x,y为未知数,且a,b不全为零.

建立方程:在解答二元一次方程组相关试题时,根据题意列出方程是解题关键.设有x间房,y个客人.当每间房住7人,则x间房住的人数=总人数-7;当每间房住9人,则(x-1)间房住的人数=总人数.由此列出方程组7x=y-7,9(x-1)=y.

透过表象挖掘蕴含的思想方法应是数学主题教学所需展现的新面貌.这就需要教师从学生的已有知识与思维水平出发挖掘内隐思想方法,以问题为载体引领学生深入思考,教会学生“怎么学”.以上案例中,学生积极参与、深度交流,教师不失时机地以追问的形式诱导学生适时反思,使得难点得以突破,构建了高效互动效果.

4 发展高阶思维的情境,凸显“学得如何”

追求数学课堂的高度,促进学生的高阶思维发展是每个教师不懈追求的目标.主题情境教学中,教师需用伴随高阶思维发展的情境引领学生经历分析、探究和创新的过程,切实凸显“学得如何”,构建动态生成、富有生命的数学课堂,使学生的数学素养得到进一步提升[3].

案例4 二元一次方程高阶思维训练

某商场进行促销活动,商品A每件售价100元,商品B每件售价150元.某顾客购买了若干件商品A和若干件商品B,总共花费了600元.问顾客购买了多少件商品A和商品B?

(1)问题分析和概括:引导学生分析问题,概括出关键信息.这个案例需要学生考虑如何使用数学模型解决实际问题,以及如何将实际问题转化为数学语言.

(2)建立数学模型:让学生建立数学模型,明确未知数和已知条件,并尝试用代数式表示出来.这个过程需要学生理解问题的本质,抽象出数学关系.

(3)解决问题的策略选择:引导学生思考选择合适的解决方法.可以采用代入法、消元法、图解法等方法求解方程组,并比较不同方法的优缺点.

(4)推理和验证解的合理性:学生通过方程组的求解,推导出商品A和商品B的数量,并确保解的合理性.这个过程需要学生进行推理和逻辑推断,不断审视问题和解决方法的适用性.

(5)拓展思考和应用:引导学生对问题进行拓展思考和应用,例如,如果商场开展了不同的促销活动,售价和总花费发生了变化,那么问题的解决方法是否会有所不同?促进学生就某个问题展开深度探索,实现知识的内化和高阶思维的发展.

教师站在理解数学、理解教学、理解学生的高度创设发展高阶思维的主题情境,即可促成学习团体的形成,让学生在富有挑战性学习任务的驱动下高效建构并实现知识迁移.以上案例中,教师让学生在主题情境中感知、运用,并在高阶思维训练中深化对知识的理解,提炼思想方法,使数学学习由浅显逐步走向深入,使高阶思维得到自然发展.

总之,新课程的实施需要课堂教学的实践与探索,主题情境教学模式是教学实践成果的提炼,是教学经验的归纳,具有较强的推广意义,对学生思维能力、创新意识的发展,以及数学核心素养的提高都起到了积极的推动作用.主题情境教学追求情境与知识间的完美匹配,让数学课堂因情境而生动、开放,使知识的理解更丰富,让数学教学更自由灵动,让学生的思维获得进阶,从而真正意义上发展学生的数学核心素养.

参考文献:

[1]余文森.核心素养导向的课堂教学[M].上海:上海教育出版社,2017:41-42.

[2]周汉伟.数学核心素养的培育与教学诊断[J].数学教学研究,2018(1):2-4,26.

[3]张建.做好情境创设 完善课堂教学——浅谈高中数学课堂教学中的情境创设[J].中学生数理化(学研版),2014(1):39.

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