嚴 航
(福建省福州第三十九中學,福建福州 350000)
數學概念是構成數學知識體系的重要組成部分,是推導數學法則和定理的邏輯基礎,是解決數學問題和進行數學論證的理論依據。對數學概念的學習能使不同層次的學生進入更高層次的學習。因此,在初中數學教學過程中,教師應充分意識到概念教學的重要性,設計提升學生核心素養的重要課型,豐富學生的數學知識,提升學生的數學學習能力,進而讓概念教學成為培養學生數學核心素養的重要載體。接下來,筆者對概念教學如何培養學生的數學核心素養進行具體分析。
問題是概念教學的基礎,同時也是培養學生數學核心素養的基礎。因此,在初中數學概念教學過程中,教師應以問題設計為線索,不斷推進概念教學,引導學生在問題探索的過程中生成數學概念。在數學教學過程中,問題驅動主要包括兩個方面。第一,課前問題預設。在對這一問題進行設計時,教師需要對教材內容進行深入挖掘和解讀,并在此基礎上根據最近發展區、先行組織者等理論對教學內容進行重組。在課堂教學過程中按照問題的發展形式不斷推進概念教學的進度。第二,與學生對話中的問題生成[1]。這一問題的生成主要建立在與學生交流的基礎上,這就要求教師必須具備較強的教學水平和溝通能力。在交流過程中,教師必須準確把握和理解學生的思維,注重和學生在對話過程中產生思維碰撞,并在交流的過程中進行“導問”,不斷生成問題,引導學生學習和思考數學概念,達到激發學生思維的目的,從而有效培養學生的數學核心素養。
例如,在對“無理數”這一數學概念進行教學時,對無理數概念的理解是其中的教學難點。教師可以設計以下問題引導學生學習這一數學概念:如何將分數轉化為小數呢?圓周率π 屬于什么數呢?a2=2、b2=5,則a與b不是整數,那么它們是什么數呢?通過這些問題讓學生發現有理數不足以解答問題,發現存在既不是整數又不是分數的數,以此激發學生的求知欲。通過思考后,學生發現這些數都是無限不循環的,從而為后續學習無理數打下基礎。
讓學生親歷概念生成的過程是概念教學中的重要內容,同時也是培養學生數學核心素養的必經過程。但是,在實際教學過程中,教師往往只注重解題教學,而忽視了其中概念生成的過程,導致數學概念教學的價值無法被充分發揮出來。實際上,數學概念是數學思維的基礎,也是數學思維的結果。只有學生真正掌握數學概念,才能在今后的學習中更好地找到解題方法,提升解題能力。任何素養的形成都必須依托于具體的活動載體,數學核心素養的形成也是如此,沒有具體的活動體驗和經驗,數學核心素養的提升就是無稽之談[2]。數學是思維的學科,因此,在概念教學中教師應深入分析教材,立足于概念建構的邏輯性,引導學生在具體的活動研究過程中不斷提升自身的數學核心素養。此外,任何素養的形成都離不開對具體經驗的內化,素養與知識不同,不能直接傳授,只能依靠學習者自身領悟和內化。因此,在概念教學中,教師需要引導學生不斷總結和提煉經驗,從而幫助學生逐步形成數學核心素養。
例如,在對《軸對稱圖形》進行教學時,教師可以事先做一些簡單的剪紙圖形,如蝴蝶、五角星等。然后在課堂上向學生展示,這時學生就會立刻被這些漂亮的圖形所吸引,此時教師引導學生親自動手實踐,讓學生通過不同的方式折疊這些圖形,總結出這些圖形的共同性質。學生通過親自動手實踐后會發現,這些圖形沿著某一條直線對折后,左右兩邊的圖形可以完全重合。這時教師就可以順勢為學生引出軸對稱圖形的定義:當一個圖形能夠沿著某條線對折后完全重合,這樣的圖形就是軸對稱圖形,而這條直線就是這個圖形的對稱軸。學生通過親自動手實踐,可以增強對數學概念的知識體驗,從而更好地理解和掌握數學概念。
在概念教學中,數學思想方法是培養學生數學核心素養的關鍵,這主要是因為數學思想是數學邏輯結構中最重要的因素,同時也是數學學科構成的基礎。因此,在初中數學概念教學中,教師一定要加強對數學思想方法的教學,這就要求數學教師不僅要注重對概念內涵的講解,同時也要深入挖掘數學概念中蘊含的思想方法。在實際教學過程中,教師可以通過概念教學,幫助學生掌握數學知識之間的縱向聯系,鞏固基礎知識,引導學生挖掘隱藏在基礎知識背后的數學思想,幫助學生掌握知識間的橫向聯系,同時探究數學的本質。問題驅動和親歷發展的過程是融入數學思想的有效途徑,這就要求數學教師在開展教學活動時,注重概念建構的內在邏輯,同時還應關注學生的內化過程。
數學思想方法是數學知識的內核,具有高度的概括性,對于學生的數學學習具有一定的統領作用,可以幫助學生進行知識遷移。實際上,在初中數學教材中,很多數學概念都是和數學知識及數學方法的有機結合,蘊含著豐富的數學思想。數學概念生成的過程中滲透著數學思想方法的應用[3]。在概括數學概念的過程中,無論是引導學生發現問題,還是揭示數學規律的過程,教師都可以進行數學思想方法的滲透。
例如,在滲透“轉化”的數學思想時,教師可以為學生介紹“曹沖稱象”的故事。曹沖通過將大象的體重“轉化”為石頭的重量的方式,輕松地得出了大象的體重。通過這個故事,學生會明白,當直接解決某些數學問題比較困難時,可以將數學問題中原有的條件或問題通過等價的量進行代換,這樣一來就能快速找到解決問題的方法,而這種方法就是“轉化思想”。在解決分式除法時就可以轉化為分式乘法,將分式方程轉化為整式方程。這樣的方式能夠加深學生對“轉化思想”的理解,能夠有效提升學生的數學核心素養和文化素養。
綜上所述,概念教學是數學教學過程中的重要環節,同時也是培養學生數學核心素養的重要途徑。在概念教學中,問題驅動是知識生成的過程,概念生成的過程需要以問題為探索的主線,同時伴隨數學思想方法的發展。因此,在概念教學中,教師應將概念教學和問題驅動相關聯,讓學生對問題進行思考和探索,并在此過程中提升學生的數學核心素養,促進學生全面發展。