STEAM教育理念下的初中數學應用題教學

王志華

(海安市南莫中學,江蘇 南通 226681)

由于初中生的生活經驗不足,掌握的數學知識有限,數學應用題往往會成為他們學習的難點.將STEAM教育理念融入初中數學應用題教學,能改變這樣的現狀.在實施STEAM教育理念下的數學應用題教學中,教師應借助其豐富的知識和技能,將不同學科的相關知識結合在一起,并與學生進行有效互動,使學生能夠協作、探究、創新和解決問題.這樣的教育方式既能夠滿足學生的興趣和需求,又能夠助力學生掌握更多的數學知識,并提升學生分析問題和解決問題的能力.

1 引導學生解析題目,展示習題特點

在STEAM教育理念下,初中數學教師可以通過以下幾個方面引導學生解析題目,展示習題特點.首先可采用學生為中心的教學方式,讓學生在小組合作中解析習題;其次幫助學生理解習題中的數學概念,同時與其他學科如工程、技術和藝術等相關概念進行關聯,以提升學生的跨學科思維能力;再次引導學生分析題目,把題目分解成更小的部分,理解其中各個部分之間的關系,從而探究出涉及的數學知識點.通過這樣的細分,學生可以更深入地理解問題,并更容易理解需要用到的數學知識點;最后借助多種教學資源,如圖表、演示文稿、視頻課等教學手段,幫助學生更好地理解題目,并將數學概念與日常生活、工程、技術、藝術等領域聯系起來[1].

例1 如圖1所示,雙胞胎姐妹珊珊和雯雯在同一班讀書,周五16:00時放學后,珊珊和同學步行回家,途中沒有停留,雯雯騎車回家,她們各自與學校的距離s(米)與用去的時間t(分)之間的關系如圖所示,根據圖象提供的信息,你能得出哪些結論?

由此可見,在解決應用類問題時,教師可基于STEAM教育理念,提升學生認識應用題的特征和規律的能力,同時培養他們的創新能力和解決問題的能力[2].因此,教師要引導學生聯系實際情況,盡可能地汲取有用信息,這有助于學生更好地理解問題并解決問題.

2 引導學生仔細審題,展示審題過程

STEAM教育理念下的應用題教學要發揮學生的主體作用,讓他們在解決實際問題的過程中積累和提高數學素養.首先教師要提供有趣的實際問題,讓學生意識到解決問題的現實需求.這樣能夠激發學生的學習興趣,并加深學生的學習動機.其次,教師可以通過提問的方式引導學生發現問題的重點,讓學生明確問題的難點,從而在解題中有的放矢,更容易解決問題.最后,教師可以結合探究性學習、實驗等方法,幫助學生有目的地思考、解決問題,從而增強他們的自學能力和自信心.STEAM教育理念下的應用題教學要賦予學生更多的自主探究能力,激發學生對數學學科的興趣,全面提升數學素養和解決實際問題的能力.

例2 如圖2所示,△ABC為一塊田地,∠C=90°,AC=6米,BC=8米,現沿AD將其分為兩塊,若設DC=x米,△ABD的面積為y平方米,請求出y與x之間的函數關系式,并寫出自變量x的取值范圍;當x=6時,求△ABD的面積y.

圖2 例2題圖

在STEAM教育理念下,數學應用題的教學方法應該注重培養學生的解決問題能力,包括審題和獨立思考等方面.教師可以根據題目的特點設計有針對性的問題,引導學生針對性地分析、理解和解決問題.通過這種方式,學生可以逐漸養成精準思考和審題的好習慣,提高解題能力.同時,教師還可以根據學生的學習情況,針對性地提出問題,激發學生的興趣和學習動力,促進學生的理解和掌握知識的能力,從而提升其數學核心素養.

3 鼓勵學生一題多變,推動學生探究

一題多變是STEAM教育理念中的一個重要概念.在STEAM教育中,課堂教學活動要立足于實際問題,鼓勵學生在實際問題中探尋解決方法,通過這個過程,學生可以深入理解和掌握知識,并開發創造性思維.因此,在初中數學教學中,教師可以采用一題多變的教學方法,通過變異題目、加強練習、提高難度等手段,鼓勵學生深入探究問題本質,培養學生探究解決問題的能力.

例3 如圖3所示,在△ABC中,AB=10,BC=8,∠B=90°,將△ABC折疊,使A點與BC的中點D重合,折痕為MN,則線段BN的長是多少?

圖3 例3題圖

解析根據圖形特征,設NB=x,則AN=10-x．由翻折的性質可知ND=AN=10-x.因為點D是BC的中點,所以BD=BC=4.在Rt△NBD中,由勾股定理可得ND2=NB2+DB2,即(10-x)2=x2+42,解得x=4.2,即BN=4.2.

基于以上求解方法,教師可讓學生歸納總結這類折疊問題的特點及求解方法.學生發現本題有兩個特點:一是原圖形是直角三角形;二是所折疊的三角形的一個頂點與原三角形一邊的中點重合.解決這類題時,不僅要運用勾股定理的相關知識,還要借助一元二次方程求解.基于這樣的思考,學生可得到本題的變式題.

變式如圖4所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,點D、E分別是邊AB、AC上的點,把△ADE沿DE折疊,點A恰好落在BC上的點F處,若點F為BC的中點,則CE:AC的值是多少?

圖4 變式題圖

由此可以看出,一題多變的教學方法也與STEAM教育中的綜合性解決問題的理念有關.采用一題多變的教學方法,教師能讓學生對數學問題有更全面的認識和理解,同時也可以培養學生的綜合性思維和解決問題的能力.在一題多變的過程中,學生需要更深入地思考問題的本質,從而提高學生解決問題和創新思維的能力[3].

4 結束語

在STEAM教育的理念引導下,初中數學應用題教學不再是單一、死板的知識傳授,而是將學科知識與學生的能力、生活等無縫融合的過程.在這一過程中,教師要將目光投向學生的個性化成長和綜合素質提升,不斷提高學生分析問題和解決問題的能力,提升學生的數學核心素養.