初中数学结构化教学策略研究

2024-12-31 00:00:00张永军
数学学习与研究 2024年15期
关键词:结构化教学初中数学教学策略

【摘要】在初中数学课堂中运用结构化教学法能将零散的数学知识、数学方法和数学思想整合起来,突出数学学科的本质,助力学生建构完整的知识框架.可见,围绕学科结构设计相应的数学教学方案是培养学生核心素养的有效途径.教师应把握教材内容,在整体教学的基础上不断渗透学习方法,提高学生对知识的完整认知,进而提高整体的数学化教学.文章简述了初中数学结构化课堂教学的内涵与价值,并提出几点初中数学结构化教学的具体实施方案,旨在强化学生对知识的认知.

【关键词】初中数学;结构化教学;教学策略

《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称《新课标》)中主张确立以核心素养为导向的课程目标,设计体现结构化特征的课程内容,让不同的人在数学学习中得到不同的发展.可见,在初中数学课堂中应用结构化教学法对学生成长的重要性.教师作为一线教学主导者,应根据学生的年龄特征和认知规律深入分析教学目标、教学内容,以自身的专业素养对其进行结构化处理,真正满足学生的学习需求.

一、结构化教学的内涵与价值

所谓“结构化教学”,指的是教师按照某种特定的逻辑关系,有组织、系统化地构建学习环境,形成新的知识体系.以往的初中数学教学中,部分教师备课时习惯以课时为单位,在课堂中引导学生聚焦知识点的讲解,导致学生重视知识理解,忽视了结构化知识体系的构建.在这一背景下,结构化教学模式应运而生.教师在教学过程中应从两个方面入手:一是将教学意识结构化,在整体理解教材内容的基础上展开结构化思考;二是基于课堂结构选择教学方法.

(一)系统学习:全面掌握基础知识

结构化数学课堂能助力学生将零散的知识、方法和思想串联起来,构建相对完善的知识结构的同时,达到“以点带线”“线面结合”的目的.这样一来,学生不仅能对数学知识有整体的认识,还能全面掌握教材基础知识,提高学习数学知识的能力,进而真正实现系统化学习的目的.

(二)提升素养:助力师生共同发展

在初中数学课堂中应用结构化教学,可促进师生素养的共同进步.

对于教师而言,结构化教学需要其对教材内容、学情有充分的认知,根据知识结构设计教学活动,并对自身的统筹能力、数学教学素养有较高的要求.因此,教师在结构化备课、教学中能锻炼并提高自身的综合素养.对于学生而言,结构化教学能打破课时与单元之间的壁垒,在横向上培养学生举一反三的能力,使其认识到数学知识的应用价值,在纵向上通过新旧知识衔接,建立完善的知识结构,让学生在感知知识结构、探析问题本质中发展核心素养.由此可见,结构化教学对师生发展均有着重要意义.

二、初中数学结构化教学策略

(一)联系学情:基于原有知识,学会推理过渡

结构化教学是教师在充分了解学生知识基础和能力水平的基础上,站在整体化、系统化的高度组织教学活动,促使学生发展认知结构,对所学知识融会贯通.展开来说,教师在讲解新知识时,应基于学生已有知识结构,深入分析所教知识与整体知识板块的关系,并结合教材结构有序进行拓展和延伸,将零散的知识纳入整体知识结构之中.这样一来,在课堂教学中,教师能引导学生从旧知出发,完成对新知的探索和分析,进而逐步建立完善的知识体系.

其次,教师可组织学生基于情境将问题数学化,并围绕问题建构三个“一次”模型,即一元一次方程模型、一元一次不等式模型和一次函数模型,在学生形成深入理解的基础上将三个知识联系起来,形成结构化认知.

最后,教师可引导学生进行模型梳理,即一次函数图形中点(8,240)是关键点,在点(8,240)的左侧或右侧可构建不等式模型.

这一过程不仅可以使学生从旧知出发深化对新知的理解,还可以促进学生思维和能力的提升,具有积极的作用.

(二)专题练习:设计变式习题,促进举一反三

课堂教学要求教师注重整体教学,关注教学内容的结构化组织.研究发现,用“专题练习”的方式组织教学,能有效实现结构化教学.在教学实践中,教师应立足课程标准,关注教材习题,通过设计变式题组的方式追寻结构间的关联,探究问题本质,让学生由“会一道题”变为“会一类题”,实现对数学知识的了解、熟悉、内化和应用,真正做到举一反三.值得注意的是,专题练习中的题目要具有一定的开放性,这样才能真正发挥结构化的优势.

以人教版初中数学八年级下册“勾股定理”的教学为例,教师应在理论讲解的基础上设计变式练习,从解法探究、通性研究等方面展开分析,帮助学生巩固和强化知识点.

【问题呈现】如图2所示,将矩形纸片ABCD折叠,先折出折痕(对角线)BD,再折叠,使边AD与对角线BD重合,得到折痕DG,AB=2,BC=1,求AG的长.(用多种方法解答)

基于此,教师可邀请学生上台讲解自己的解题思路,并将多种解题方式写在黑板上,再围绕解法指导学生探究其中的共同点.在这一过程中,学生发现所有的解法都是围绕“∠DAG=90°”“∠ADG=∠BDG”进行,若题目中缺少这两个条件,则部分解法会出现失效或无解的情况.由此,教师可以尝试改变∠DAG的大小,引导学生深入探究变式习题,通过题组的设计巩固和强化学生对知识的理解.

(三)思想为引:渗透数学思想,强化结构认知

学生认知能力的发展呈螺旋上升特点.教师在课堂中不仅要注重数学知识的传授,还要加强学生对数学知识本质和规律的认识.如此一来,学生才能掌握数学思想与方法,助力建模思想的形成.展开来说,教师应基于结构化教学特点,围绕数学知识建立“知识链”,并在教学过程中创造机会让学生领悟数学思想,让学生探索数学知识的本质,从而实现数学思维、学习能力的提升.

以人教版数学七年级上册“直线、射线、线段”教学为例,为了提高学生的学习效率,降低学习难度,教师应在结构化教学中注重数学思想的渗透.首先,教师可以章前图为切入点,引导学生细心观察,找到构建平面图形的基本要素,即线和角,突出单元主题的同时为后续教学做好铺垫.由于学生在小学阶段已经学习了图形、延伸方向、长度单位等知识,故教师应利用生活中的平面图形设问,引导学生在观察中复习旧知,进一步感受其中的数学抽象思想.其次,教师可根据学生的真实反馈,找出学生思维的生长点,精心设计问题:“如何用数学的方法表示直线、射线、线段?”让学生经历用符号表示直线、射线、线段后,再对其性质展开研究,这一过程中,教师要恰当渗透转化思想,强化学生对知识的理解和掌握.最后,当学生掌握直线、射线、线段的性质后,教师继续带领其探索“生活中有哪些场合应用了直线、射线、线段?有哪些实例?”学生整理生活经验并展开探究,使整节课的数学活动经历一个完整的循环过程,即从生活到数学再到生活.基于此,数学思维是学生学习知识的灵魂,数学思想则是数学事实和理论概括后形成的本质认识.教师结合“直线、射线、线段”内容,在教学过程中合理渗透数学思想,可发展学生结构化思维,推动学生深度学习.

(四)方法结构:迁移学习方法,适度拓展关联

初中数学课堂中,教师在开展结构化教学时,除了以知识联系、学生认知为切入点外,还可以从中提炼方法结构,引导学生在学习迁移中强化对知识的掌握,提高对课堂学习活动的兴趣.教师可以结合教学的实际需求,灵活采用相关的学习策略,助力学生形成方法结构,通过拓展和延伸,让学生将零散的知识串联起来,构建新的知识结构,完成知识的正迁移.

(五)探究活动:鼓励猜想验证,形成经验结构

经验结构是结构化教学的形式之一,教师以活动为数学教学的主要形式,引导学生在实践中不断优化和重组,可助力学生形成数学活动经验的结构化.展开来说,教师应积极开展以学生为主体的教学活动,让学生在切身体验中获取数学活动经验,再通过活动经验间的关系,将零散经验整合起来,纳入已有的结构,通过重组和优化实现数学活动经验的结构化.

以人教版数学九年级上册“二次函数的图像和性质”教学为例,学生在学习本课知识前,已经学习了一次函数、反比例函数等知识,故教师应设计探究活动,让学生在主动探究中形成结构化学习经验.首先,在研究二次函数一般式时,教师可先利用课件呈现一次函数的一般式和图像,引导学生回顾学习一次函数的方法和过程,再通过类比推理的方式,组织学生以小组合作的方式自行探究二次函数的一般式和图像,对比其中的异同,完成学习经验的重组和拓展.其次,教师可围绕一次函数与二次函数的异同展开集中探究和讨论.在这一过程中,学生可通过依次研究y=ax2,y=ax2+m,y=ax2+bx+c等,对二次函数解析式的特点及图像性质有初步的认识,即:①与一次函数相比,二次函数除了一般式外,还增加了顶点式、交点式等;②一次函数图像是一条直线,而二次函数图像是一条曲线;③一次函数从左到右递减性始终一致,而二次函数对称轴左右两边增减性相反.基于此,教师通过探究活动来夯实函数相关基础知识,按照“概念—解析式—图像—性质”的顺序搭建更加完善的知识经验框架,可强化学生对知识的掌握.

结 语

总的来说,只要教学方法能满足学生学习需求,自然可以取得理想的教学结果.在初中数学课堂中使用结构化教学手段,不仅可以提高学生学习效果,还能使学生深入理解知识的内在联系,形成完整的知识结构.在实际教学中,教师应合理渗透数学思想,并利用多元化教学手段引导学生形成知识结构、方法结构和经验结构,真正促进其高阶思维能力的发展,让学生的综合能力实现全面发展.

【参考文献】

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