馬杰
【摘要】核心素養的落實需要立足于學科教學,二者融合的過程中,學科教學勢必要進行相應的變革,如此才能保證核心素養培養的有效性.對于初中數學學科而言,教師需要先厘清學生核心素養發展情況,再以學科教學為載體,進一步培養學生的核心素養,如此才能發揮核心素養對教學變革的引領作用.文章簡述初中數學教學變革切入點,并以“數與式”為例多維度探究初中數學教學在核心素養導向下如何進行變革,旨在助力學生綜合能力全面發展.
【關鍵詞】核心素養;初中數學;變革;數與式
核心素養培養成為教學中的重要任務,這在一定程度上影響了教育改革的方向.初中數學中抽象性知識較多,對學生各方面的要求相對較高,對此,教師在課堂中要對教學理念和方法進行變革,重點培養學生的探究意識和能力,助力學生實現全面發展.
一、初中數學教學變革突破口
初中數學教師要積極推動教學改革工作,貫徹落實新課程理念和精神,以教學角色、教材應用等方面為切入點,有序開展學科教學變革工作.
(一)轉變教學角色
在對教學理念和教學模式進行變革前,教師要先學會調整自己的角色.新課標的內容和形式相較于舊版課標有著明顯的區別,教師角色的轉變是其中最大的變化.首先,教師不再是課堂的“主宰者”,而是教學活動的“組織者”.以往課堂中,教師多是以“主人”的身份自居,學生在課堂中被動接受知識.新課標背景下,師生的課堂地位出現了變化,教師轉變為教學活動的組織者,為學生提供更多的學習空間,讓其在自主學習、小組討論等活動中發散思維,成為學習中的主導者.其次,教師不再是知識的“傳播者”,而是教學中的“引導者”.傳統教學觀念中,教師需要將自己對知識的感悟傳授給學生,久而久之,導致學生思考維度單一,數學思維僵化,缺乏靈活性和創新性.新課標主張培養學生的核心素養,教師應改變課堂傳播知識的姿態,引導學生在理解知識的基礎上深入探索知識,做到學以致用.
(二)轉變教材應用
傳統教學觀念中,教材是開展教學的依據,所有教學計劃的制訂都依托于教材,而非學生發展需求,存在本末倒置的情況.核心素養導向下,教師要用好教材,結合教學經驗和自身理解,重新整合后構建知識體系.具體來說,教師運用教材時要注意以下兩點:第一,教學內容是教材的拓展.雖然教材內容是固定的,但教學內容不能刻板、狹隘,教師要立足教材豐富、完善教學內容.數學知識較為抽象,教師可以利用鮮活、有趣的現象來激發學生的學習興趣,這才是課程改革的關鍵.第二,教學內容是教材的創造性延伸.教師在設計教學方案時,應以教材為基礎,但不能局限在教材中,要發揮思維的創造性,結合學生學情制訂特色內容,以助力學生思維能力發展.
二、核心素養導向下“數與式”教學變革
(一)保持概念和運算一致,培養數學思維
1.加強對運算對象基本套路的認識
初中階段,學生要接觸負數、有理數、平方根、立方根等數的概念,理解這些新的概念,要經歷概念分析、性質探索、性質應用等過程.正常來說,學生通過了解定義、嘗試表達和分類歸納能夠完成對概念的認識,而基本性質則要通過特殊問題或習題來反映,因此,教師在數學教學變革中要凸顯“數的概念”的一致性,落實核心素養的同時強化課堂教學效果.
以人教版七年級下冊“6.1 平方根”教學為例,為了加強學生對平方根的認識,教師講解概念知識時,應借助特殊的問題來啟發學生思考.首先,教師應結合正方形面積公式與平方根之間的關系,精心設計問題啟發學生思維:“小明爺爺的菜園形狀是正方形,面積為25平方米,嘗試求出菜園的邊長.”學生聯系所學的數學知識,運用數形結合的思想解決問題.其次,教師從特殊問題中抽象出一般問題:“已知一個正數的平方,如何求出這個數?”學生認真思考后,教師再引出算術平方根的概念,即:一般地,正數x的平方等于a,那么正數x就叫做a的算術平方根,a也叫做被開方數.最后,當學生掌握基本概念后,再設計具體的實例問題,如:“16的算術平方根是什么?64的算術平方根是什么?100的算術平方根是什么?從中可以發現什么規律?”學生利用概念知識解決問題,得出16=4,64=8,100=10,進而歸納出:被開方數越大,對應的算術平方根也越大.基于此,教師課堂教學中改變“單刀直入”呈現概念的方式,引導學生從數到式,逐步完成對數學知識的理解和掌握,提高教學的有效性.
2.保持計數單位、運算單位一致
在小學數學學習中,學生已經掌握了正整數、正小數、正分數等概念,且對計數單位有了一定的認識.進入初中后,學生對數的認知由正數拓展到實數,再到利用字母表示數,將運算對象推廣到代數式后,運算規律也與計數單位存在共通點.教師應結合學生的認知特點,基于計數單位,引導學生在類比推理中探究運算單位的一致性,并以“單位”為核心,以表格的形式整理數與式的表達.
以人教版七年級下冊第六章“實數”教學為例,為了加強學生對計數單位和運算范圍一致性的認識,教師應圍繞“單位”展開教學.
首先,教師利用線段圖引導學生回顧單位“1”的概念,并圍繞小數、分數、整式、分式、根式等多種數的形式探究其“單位”,利用表格(如表1所示)銜接小初知識的同時,突出其中的一致性.
其次,教師利用思維導圖的方式引導學生構建完善的知識體系,反復強調“單位”的重要性.基于此,學生在學習中可以認識到數學的本質在于度量,而定義“單位”是建立度量標準的基礎,從中體會到標準化、系統化思想.
(二)基于運算單位一致性,培養抽象思維
數學學科具有較強的抽象性,數量是數學的第一層抽象,如查數這一活動最早用于人們的生產、生活,經過漫長的時間后,逐步建構成一種“數的關系”,即用多少或大小來判斷數量關系.基于此,人們逐步將數字的概念及計數單位應用到問題之中,歸納出相關的定理和規律.用字母符號表示數是數學的第二層抽象,其目的在于讓數學表達更加直觀、普遍,借助抽象的符號進行運算和推理,在思考計算是否成立的過程中代入各種運算規律,并在說理練習中利用字母以更加簡潔、明確的方式來表示數.
(三)創設課堂游戲環節,激發學習興趣
初中生自我約束能力不強,課堂中會受到外界因素的干擾,降低學習效率,為了解決這一問題,教師應重視對學生學習興趣的培養.教師可以在課堂中設計與教學內容相關的游戲,讓學生在參與游戲中深入理解概念知識,從而提高教學質量.
以人教版七年級上冊“1.1 正數和負數”教學為例,為了激發學生的學習興趣,教師應在課堂中設計具有教育意義的游戲,整體強化課堂教學效果.首先,教師利用課件呈現題目:“天氣預報播報:明日,當地氣溫最高零上15℃,最低零下5℃.請問能否用數學知識來呈現這兩個溫度?”學生在小組內展開討論,有的小組認為可以利用顏色加以區分,有的小組認為應該用不同的符號來區分.教師要發揮引導作用,讓學生從數學視角出發重新思考問題:“大家提出的方法確實可以區分出兩個不同意義的量,但這樣的方式只有個別人能看懂,能否設計出讓所有人都懂的量?”學生結合問題展開思考,認為必須有一個統一的標準或規定,這樣才能達到既定目標.教師向學生展示生活中常見的溫度計,利用圖片放大溫度計中的細節,讓學生對溫度計刻度的正數、負數意義加以總結,深化學生對正負數的理解.同時,教師借助數軸設計“跳棋”的游戲,要求學生先利用所學知識畫出數軸,再準備一顆棋子和骰子,將棋子放在零點的位置上,要求學生與同桌輪流擲骰子,根據骰子的點數選擇向左或向右移動棋子,并記錄游戲中棋子的移動過程,讓學生在游戲中內化知識.基于此,教師在課堂中融入游戲環節,向學生直觀地呈現正數、零點、負數之間的關系,幫助學生固化知識點,利用這種方式大大提高學生學習數學的積極性,從而提高課堂學習效率.
(四)借助數形結合思想,培養轉化思維
初中生具備一定的認知基礎,在數學學習中能調動思維去分析和解決問題,但要讓其在學習中形成數學思想,教師需要扮演好引導者的角色,及時給予學生幫助和指導.數學思想在課堂中占據著重要地位,教師應充分利用數形結合思想培養學生的空間觀念和抽象思維,讓學生在解決問題中掌握轉化思想,實現對知識的深度學習.
(五)開展合作探究活動,培養探究意識
學生自身探究能力強弱關系到數學學習效果的好壞.在“數與式”的相關內容學習中,往往存在著復雜的數量關系,尤其是解決實際問題時題目中還存在著隱含條件,干擾學生的解題思路.教師應組織學生開展小組合作探究活動,在提高解決問題能力的同時形成完善的探究意識.
以人教版七年級下冊“8.3 實際問題與二元一次方程組”教學為例,為了讓學生能夠利用二元一次方程組解決“和差倍分”問題,教師應在核心素養導向下組織學生開展合作探究活動.教師先提出探究問題:養牛場現有30頭公牛和15頭小牛,飼養員每天需要喂食2次,共耗費飼料675千克,一個月后,養牛場擴大規模,又購進了12頭公牛和5頭小牛,飼養員每天喂食2次,共耗費飼料940千克.養牛場主人要求飼養員統計每頭牛每天所需的飼料數量,飼養員統計后發現,一頭公牛每天需要18~20千克飼料,一頭小牛每天需要7~8千克飼料,你覺得飼養員估計得準確嗎?教師引導學生展開小組討論,并思考以下幾個問題:①題目中有幾個未知數?為了解決問題需要設幾個未知數?②能否找出題目中表示等量關系的句子,并利用等式表示出來?③能否根據等量關系列出方程式或方程組?各小組以問題為導向展開探究,認識到題目中有兩個未知量,分別是公牛和小牛每天所需的飼料重量,等量關系也有兩個:①30頭公牛和15頭小牛一天所需飼料共675千克;②42頭公牛和20頭小牛一天所需飼料為940千克.最后,各小組列出方程組并求出最終結果.基于此,教師利用實際問題引導學生探究二元一次方程組解題基本過程,學生理解知識的同時形成探究意識.
結 語
初中數學教學變革是教育發展的必經之路,也是培養學生數學思想的關鍵.教師在數學教學活動中,應以教材為核心,合理整合教學資源,結合學生的發展需求構建多元化數學課堂,在變革中探索更高質量的教學方式,讓學生能夠更深刻、更全面地理解數學知識,以達到提高學生課堂學習效率的目的.
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