做思共生：核心素養視角下的數學課堂教學

武文鑫

隨著以核心素養為導向的新一輪課程改革的啟動，初中數學教學經歷了由“雙基”到“三維”再到“核心素養”的嬗變.作為一線數學教師，我們應基于數學學科本質，從“做思共生”的教學理念出發，構建以具象認知為基礎，以動作思維為支撐，以操作表象為紐帶，以知行合一為外顯的數學課堂教學新形態.

1 問題的提出

數學學科是一個富有生命力的學科，而每個學生都是生動活潑且富有個性的個體，倘若在數學教學中教師能巧妙設計動手操作的探究活動，并為學生的深度觀察、深度思考、深度探究和深度合作留足時空，則可以讓學生親歷觀察、實踐、猜想、推理等活動過程，形成做思共生的本然狀態，進而無痕培養和發展數學思維，培養數學核心素養.

折疊問題是初中數學學習中較為重要的問題，因其涉及的數學知識和思想方法極為豐富，所以對學生的思維發展起到了十分重要的作用.基于此，在學生學習過特殊四邊形后，筆者深入思考和研究，從整體化視角出發設計了“矩形折疊問題”的專題課教學，以期引導學生在做中思，在思中做，通過折疊與探索相結合的方式實現做思共生，培養和發展數學核心素養.

2 教學過程簡析

環節1：情境導入，引發思考.

探究活動1：先回憶并思考矩形的基本要素，再取出事先準備好的A4紙，試著折出一個面積最大的正方形.（學生折出圖1.）

追問1：四邊形CDEF必定是正方形嗎？可以具體說明嗎？

追問2：觀察頂點C與折痕DF的位置，有沒有特殊之處？

追問3：根據矩形的基本要素，你覺得還能如何折疊，也使得折痕或頂點所落位置具有特殊之處呢？請自主嘗試后小組交流想法.

經過探索，學生折出了多種作品，教師整理并展示了具有代表性的作品（圖2～5）.接著，通過有序思考進行進一步的梳理和歸納，進而整理得出圖6.

評析：以實踐情境導入課堂，引領學生從復習舊知開始，進一步通過“做數學”的方式開啟探究之旅.就這樣，在活動的引領和追問的啟發下，學生興趣盎然，并實現有效生成，同時幫助學生養成有序思考的習慣.

環節2：深度探究，積累經驗.

探究活動2：如圖7，已知矩形ABCD，若沿BE翻折后使得頂點C落于AD邊上的點F處，且AB=6，BC=10，試求出DE的長.

事實上，此活動是探究活動1的延伸，從而易讓學生產生熟悉感.這里弱化了動手操作的活動，而是引導學生通過觀察、思考和抽象理性審視圖形，目的在于為后續的深度探究積累經驗.在深入觀察和分析后，學生不難得出如下結論：∠C=∠BFE=90°，BC=BF，EC=EF，△ECB≌△EFB，同時發現去掉重疊△EFB后的矩形余下了2個直角三角形.在Rt△AFB中，有AB=6，BC=BF=10，從而由勾股定理求得AF=8，則DF=AD-AF=10-8=2.而在Rt△DEF中，有EF=EC，DE+EC=6，不妨設DE=x，則EF=EC=6-x，再由DE2+DF2=EF2，可得x2+22=（6-x）2，求得x=83，則DE的長為83.問題探究到這里，似乎可以結束了，但探究性學習并未停止，學生在交流結論后自主自發地歸納得出了解決本題的關鍵在于“發現折疊后余下的兩個直角三角形”，從而提煉得到了一類問題的解決策略，同時也無痕滲透了方程思想和轉化思想.

進一步地，教師又拋出如下問題：

變式如圖8所示，已知矩形ABCD，若沿EF翻折后使得頂點C落于點A處，且點D的對應點為D′，AB=6，BC=10，試求出DE的長.

評析：在活動中深度思考，在變式問題中再一次完整經歷解題過程，以提升解題能力，達到觸類旁通的效果，更重要的是為后續的問題解決積累經驗.

環節3：有效拓展，思維進階.

探究活動3：如圖9，已知矩形ABCD，動點E，F分別在邊CD和BC上運動，AB=6，BC=10，若沿EF翻折△CEF，使得頂點C的對應點C′落于邊AD上，且點C′隨著折痕EF的移動而移動，試求出AC′的取值范圍.

問題1折疊問題的關鍵點在于折痕和頂點落下的位置，那么折疊過程中端點F由C向B移動的過程中，AC′的大小發生了什么變化？折疊過程中端點E由C向D移動的過程中，AC′的大小又發生了什么變化？

問題2隨著折痕的變化，點C′是否存在特殊位置？請畫出圖形并嘗試解決上述問題.

問題3通過這三個探究活動，你感悟到了什么數學思想？在未來的學習中，再遇到這類問題，你會如何思考并解決問題？

評析：為了讓想象力較為薄弱的學生能在較短時間內解決問題，教師引導學生以問題為載體，以動手操作為方式，在“折”的過程中直觀感知圖形的變化，并在進一步的思考、探究、討論中感悟圖形變化規律，從而探尋到解決問題的策略，同時促進思維的深化.

環節4：自主提問，延展思維.

探究活動4：經過上述一系列探究，你能試著模仿提問嗎？學生在思考后先模仿性地提出了如下問題：“一張A4紙可以折出一個菱形嗎？”“試著求出探究活動2的變式問題中折痕EF的長.”……當然，上述問題源于模仿，從而在創新的角度還有所欠缺.此時教師可以進一步鼓勵、點撥，引導學生多方位、多角度地思考并在小組合作的方式下嘗試提出高質量問題，經過一段時間的探討，形成了如下具有探究價值的問題：“如圖8，試求出重疊部分的周長及面積.”

“如圖10，已知矩形ABCD，AB=6，BC=10，若沿BE翻折△BCE，使得頂點C落于點F處，且折疊后的頂點C落在矩形內部，你能求出折痕BE長度的取值范圍嗎？”

評析：通過矩形翻折操作探究活動，學生逐步了解此類問題，通過教師的引導、鼓勵和激勵，學生能提出相關問題，深化了學生對矩形翻折問題本質的理解，更重要的是在發現、提出、分析和解決問題的過程中培養和發展了學生的問題意識，促進學生思維的深化.

3 反思與感悟

（1）自覺實踐是實現做思共生的內在活力

實踐活動的開展并非是學生“被實驗”，而是學生自主自發地產生實驗需求，從而在動手操作的過程中主動進行腦力思考，以實現做思共生.也就是說，學生思想上產生的實踐需求才是激發學生深度思考、實現做思共生的內在活力.本課中，學生的每個動手實踐都源于思考的需求，他們主動參與到問題的探究中，自主自發地在“做數學”的過程中發現和提出問題，以獲得對翻折問題更加深刻的理解和認識.

（2）合作交流是深化做思共生的外在助力

合作交流是做思共生的有效紐帶，以活動為平臺，促進學生有效地操作、深入地思考、充分地交流，以“學做共同體”身份，不斷調整和修正自身的數學思考，從而獲得思維上的深入和視野上的敞亮.本課中，學生以學習主體者的角色將操作和思考展示出來，以便實施反思和審視，最終在經歷“實踐—思考—互動”的循環往復中實現做思共生.

總之，“做思共生”作為一種新型教學理念和教學策略，可以讓做與思相互交融、彼此支撐、實現相長，無痕培養和發展學生的數學核心素養.