江蘇省盱眙縣第二中學 佟 利
數學核心素養是具有數學基本特征,適應個人終身發展和社會發展必須具備的關鍵能力與思維品質。數學課標修訂組提出了六個核心素養:數學抽象、數學推理、數學建模、直觀想象、數學運算、數據分析。我們如何培養學生的數學核心素養呢?筆者以“三角形中線性質”的學習為例來談一談自己的想法。
直觀是學生通過觀察認識圖形、獲取信息的過程,通過引導學生認真審題和觀察圖形,要做到心中有圖。數學想象力也是數學學習中不可或缺的,要敢于大膽猜想。教師通過以下問題引導學生直觀與猜想:如圖1,AD 是△ABC 中BC 邊上的中線,則中線AD 分得的△ABD 與△ACD 的面積有何關系呢?教師:圖中有哪些三角形?請把它們表示出來。學生:△ABC、△ABD、△ABC。教師:猜想△ABC、△ABD、△ABC的面積有何關系?學生根據已有經驗很容易得出它們之間的關系。通過直觀找出相關三角形是研究三角形中線的前提,通過猜想得到命題,這是研究三角形中線性質的基礎。

這只是知其然,我們還需要知其所以然。比如設問:“你能證明你得到的結論嗎?”順理成章地使學生走向證明的方向。總結歸納:三角形中線等分三角形的面積。
證明與說理使學生的思路更清晰,有助于培養邏輯推理能力,了解知識的來源,有利于培養學生嚴謹務實的數學態度。
我們已經得出了三角形的中線可以等分三角形面積的結論,下面要能運用真命題的結論解決問題,達到學以致用的目的。
活動1:有一塊三角形的地,現要平均分給兩個農戶種植(即二等分三角形面積),請你想一想如何分,在圖上作出分割線。
活動2:有一塊三角形的地,現要平均分給四農戶種植(即四等分三角形面積),請你想一想如何分,在圖上作出分割線。
鼓勵學生動手操作,把圖畫準確、畫美觀。學生歸納得出:先畫中線完成二等分,再繼續將分得的三角形二等分就可以完成四等分。在分割過程中獲取了基本的活動經驗,潛移默化地培養了學生的數學素養。
數學建模是對現實問題進行數學抽象,用數學語言表達問題,用數學知識與方法構建模型,從而解決問題的過程。
如圖2,△ABC 的面積為a,延長△ABC 的邊BC 到點D,延長邊CA 到點E,使CD =BC,AE =CA,連接DE,則△DEC 的面積為______(用含a 的代數式表示),并說明理由。
學生通過已獲得的經驗,由中點聯想到構造三角形中線數學模型。
甲同學思路:如圖3,連接AD,由AC 是△ABD 邊BD 上的中線,易得: ,再由AD 是△CDE 邊CE 上的中線,易得:。
乙同學思路:如圖4,連接BE,由AB 是△EBC 邊CE 上的中線,易得: ,再由EC 是△EBD 邊BD 上的中線,易得:。
兩位同學的問題解決都是通過輔助線構造數學模型,完成了知識的轉化,化未知為已知,化殘為全。我們在整合題目條件時,練習所學數學模型,有則用之,缺則補之,無則化之,通過構造完整數學模型達成問題的解決。過程中教師應側重學生數學抽象能力的培養,提供典型素材,供學生思維訓練。在數學課程目標中,特別強調發展學生發現、提出問題與分析、解決問題的能力。
如圖5,△ABC 的面積為1。第一次操作:分別延長AB,BC,CA 至點A1、B1、C1,使A1B=AB,B1C=BC,C1A=AC,順次連接A1、B1、C1,得到△A1B1C1;第二次操作:分別延長A1B1,B1C1,C1A1至點A2、B2、C2,使A2B1=A1B1,B2C1=B1C1,C2A1=C1A1,順次連接A2、B2、C2,得到△A2B2C2,……按此規律,要使得到的三角形的面積超過2020,最少要經過_次操作。
同學甲:根據上一題的模型我們可以得到: ,=6×6=36。設經過了n 次操作,只需要分析6n>2020 中n 的最小整數值,得n=5。
乙同學:我認為甲的解法是錯的。
老師:那你能說說你的見解嗎?
老師:你說得真棒!
乙同學通過大膽質疑,指出甲的錯誤,并給出了自己的答案,這就是數學批判精神。在探究學習中,我們鼓勵學生大膽運用結論,但有時也會出錯。學習中我們允許有不同見解,但需要通過質疑、思維碰撞獲取正確答案。質疑是一個優秀數學學者的必備素養,教學中需要鼓勵大膽質疑,保護學生的科學批判精神。
在數學核心素養視角下,數學教育工作者要以全新的理念適應時代的教育,采用最有利于培養數學素養的方式,在課堂這塊主陣地上播種數學核心素養的種子,讓它生根、發芽并茁壯成長。每一個數學教育者都要砥礪前行,不忘初心,培養有終身學習能力的數學人才。