數學是以邏輯思維、抽象思維、空間觀念為根本教育目標的理性學科,是初中課程體系的重要組成部分.在教育理念不斷改革的背景下,初中數學課堂要以培養學生的高階思維為基本目標,以培養數學核心素養為核心目標,提出具體的問題,引導學生主動反思知識的形成過程.教師要圍繞初中生的生活經驗,創建真實情境,展示知識的應用場景,鍛煉學生解決問題能力.此外,要注重數學知識的拓展延伸,拓寬數學思維視野,提高數學思維品質,確保每名學生都能在數學方面實現不同程度的提升與發展.
1初中生思維發展現狀
數學是一門對學生的邏輯思維與推理能力培養具有重要作用的學科.隨著我國基礎教育體系的改革,數學教育要面向全體學生,推動學生數學價值觀的發展,加強他們對數學知識的深度理解.
有調查研究表明,中國學生善于解決問題,但不善于提出問題;善于解決常規問題,但不善于解決非常規問題;缺少批判性思維與創新意識;既不會獨立思考,又缺乏合作精神[1.這些現象是傳統教育理念與教育模式造成的.
就數學學科而言,以往的數學教學不注重概念的深入理解,輕視概念的發生過程,過于強調題型的訓練,學生缺乏深入思考、獨立思考的機會;不注重數學發展主線的整體設計,知識碎片化的現象比較普遍,缺乏數學思想方法的專項訓練,過分強調特殊的解題技巧.這些傳統的教育思想使得初中生的邏輯思維能力得不到提升.
思維能力是學習對象學習能力水平的重要表現,也是智力水平的主要特征.就目前的初中生而言,他們的主動思維意識淡薄,且缺少思維實踐活動的時機;分析問題的方法不夠靈活,歸納總結的技能較為薄弱.受傳統應試教育理念的影響,大多數初中數學教師采用單一、單向傳統的教學模式,在課堂上難以發揮自身的引導作用,也沒有充分利用數學學科的隱含資源,促進學生的情感、思維、能力等方面的提升.這導致學生缺乏主動思考與分析的意識,思維活動匱乏,影響了其思維的發散.
有些教師的課堂教學過于強調自身的主導作用,未能給學生提供實踐探究的機會,導致學生只能掌握知識面,應對實際問題時手足無措.還有一些學生的感知分析能力較弱,沒能掌握思考、分析、解答問題的基本方法和規律策略,對解題思路也不能科學全面規劃,面對復雜的問題時無法實現變通與創新.長此以往,這些學生的思維得不到發散,解決問題的能力也得不到提升.
2初中數學課程中培養學生高階思維的關鍵點
《布盧姆教育目標分類學》中將認知過程劃分為記憶、理解、應用、分析、評價、創造六個維度,這里的分析、評價、創造就是我們通常認為的高階思維[2].數學高階思維主要表現為策略性思維、批判性思維、創新型思維,初中數學課堂正是培養學生高階思維的主要陣地.在教學實踐中,教師要把握以下幾個關鍵點:
首先,暴露思維過程,點燃策略型思維.許多學生沒有掌握正確的思考方式,所以無法找到正確的解題思路,表現為聽課時能聽懂,但應用時無從下手.這種“只知其然,而不知其所以然”的狀態會影響學生的學習動力和學習信心.造成這一現象的主要原因是學生缺少必要的諸如思考點、基本方法的策略型思維,無法實現主動思考.為此,教師要有意識地暴露思維過程,尤其是“碰壁”的過程,引導學生從思維困境中主動突破,身臨其境地參與新知識的探究過程,逐漸獲得思考方法和解決問題的辦法,積累學習經驗.通過暴露思維過程,學生會主動思考、討論、探究,逐漸修正思路,完善思維過程,提升思維品質,掌握分析問題和解決問題的辦法.
其次,喚醒內省知識,培養批判性思維.觀察如今的初中數學課堂,可以發現,很少有學生會質疑問難,大部分學生都處于被動型、接受型學習狀態,缺少質疑與反思的意識和習慣.解決問題的過程最重要的不是如何運用知識,而是以知識為媒介,實現思維拓展,逐漸理清解題思路、梳理解題過程,找到正確的解題辦法.在教學實踐中,教師要鼓勵學生主動思考、質疑,使知識理解進人深層結構,發展質疑問難的批判性思維,促進高階思維的形成.要通過學生感興趣的、貼合課程內容的且能促進學生思維發展的問題,引導學生在問題中理清知識脈絡,完善知識結構,逐漸梳理知識體系,提升數學學習能力與思維能力.
再者,拓展發散問題,激發創新性思維.教育應當做到“授人以漁”,而非僅“授人以魚”新教育理念提出了“教是為了不教”這一理念,但許多教師在實際教學時又會對學生的學習過程充滿擔心,怕學生不會探究、不會自學、不會討論,于是越俎代庖,以講授探究代替學生親歷探究.這樣的學習過程使學生缺少思考的時間和機會,長此以往,創造性思維在模式化、套路化的思維訓練中被束縛,學生變成了一個個只會“習”而不會“學”的“機器”為了利用數學課程培養學生的高階思維,教師要引導學生站在發現者、研究者、探索者的角度,為學生提供探究創造的機會,引導他們從多角度思考問題.并通過發散型問題,建立數學與社會、生活或其他學科間的聯系,讓學生在數學數實的基礎上拓展、延伸、發散,豐富學習經驗,提升思維能力.
3指向高階思維培養的初中數學“二次函數”教學策略
一般地,把形如 y=ax2+bx+c(a≠0)(a,b 1 是常數)的函數叫作二次函數,其中 a 稱為二次項系數, ?b 為一次項系數, Ψc 為常數項. x 為自變量, y 為因變量,等號右邊自變量的最高次數是 2[3] .二次函數的頂點坐標為
,交點式為,y=a(x-x1)(x-x2) ,與 x 軸的交點坐標是 A (x1,0) 和
.理解二次函數定義,需要注意三個要點,只有三個條件同時滿足時,才能判定是二次函數: ax2+bx+c 為整式;自變量的最高次數是2;二次項系數 a≠0
3.1 提出問題,反思知識形成過程
思維的起點是質疑,思考的過程也是思維活動的過程,有問題才會有思考,進而有思維過程.所以,初中數學課堂所設計的教學活動既要抓住學生的好奇心,又要有具體的問題,強化他們的問題意識.在組織活動時,教師要關注學生的興趣需求和認知規律,積極營造活潑、民主、和諧的課堂氛圍,鼓勵學生積極思考、主動質疑,加強情感鋪墊.這樣既能滿足學生的多元化學習需求,又能讓他們在課堂獲得積極的情感體驗,能在提升教學質量的同時,促進學生高階思維的發展.
例如在概念教學時,為了加強學生對“二次函數”定義的理解,建立函數解析式與圖象間的聯系,可以通過問題引導學生對比分析不同的函數式及圖象,使其主動發現平移規律.如在不畫圖象的基礎上,將拋物線 y=ax2 向右平移2個單位,向上平移3個單位,請寫出新的函數表達式.平移后的拋物線與原拋物線相比,哪些性質發生了變化?在學習拋物線與坐標軸交點時,要通過提問引導學生利用方程求解拋物線與坐標軸的交點.提問時,注重分析交點與函數性質的關系:如何求拋物線 y=ax2+ bx+c 與 x 軸的交點,請給出具體步驟.如果拋物線與 x 軸有兩個交點,那么這兩個交點與拋物線的哪些性質有關?
3.2創建情境,展示知識應用場景
蘇聯心理學家魯賓斯坦認為:“思維通常是由問題情境產生的,并且以解決問題為目的.\"[4]對初中生而言,以真實的情境可以快速點燃他們的好奇心,激發其強烈的探究欲望.二次函數在生活中的應用十分廣泛,通過真實具體的情境,更容易引發學生的情感共鳴,激發其主動探究的興趣和熱情,使學生通過思考、探究了解二次函數的應用場景,逐漸提升應用知識解決問題的能力,并發展高階思維.
可以利用圖片或動畫的形式展示二次函數的應用場景,如:某動物園維修豪豬園,要用 128m 長的籬笆圍成長方形.設長方形的長為 x ,求寬 y 與長 x 之間的函數關系式以及豪豬園面積 s 與長 x 之間的關系式.可以讓學生先觀看圖片,并按照圖片和題目中的內容進行實踐嘗試.準備一張長紙條,將題目中的 128m 進行等比例縮小,使紙條長度為 12.8cm 嘗試用紙條圍成長方形,四人為一組,試一試能圍出多少個長方形?測量圍出的長方形的長和寬,并列舉題目中提出的兩個函數關系式.這種課堂活動既有學生熟悉的情境,又有動手實踐環節,可以凸顯“生活處處有數學”這一理念,引導學生利用數學知識解決問題,感受函數的變化關系,為二次函數知識的應用作好鋪墊.
3.3拓展提高,拓寬數學思維視野
學習數學知識并不只需要掌握某個具體的知識點,而要以這一知識點為中心,向周圍擴散延伸.在以培養學生高階思維為根本目標的初中數學課堂上,要注重知識的拓展,提高學生知識應用能力,拓寬其數學思維視野.只有讓學生用宏觀視角看待二次函數知識,才能幫助其構建完整的知識體系,鍛煉高階思維,并實現知識與實際問題的相互轉換,促進初中生解決問題能力的提升以及數學綜合能力的發展[5].
例如如圖1,已知正方形 ABCD 的邊長為10,E 是BC邊上一動點(不與點 B,C 重合).以 EC 為邊長在正方形內作正方形 EFGC ,點 G 在 CD 邊上,連結 AF,BF .當 E 在 BC 邊上運動時,探究圖形中變量之間的函數關系.
探究1小組討論 找出圖形中有哪些變量?不妨設 CE=x ,則 BE=10-x ,由 E 是動點,且不與點 B,C 重合,可知 0
探究2啟發思考圖形中邊的變化引起圖形面積的變化,不妨設圖形面積分別為 SΔBEF ,SΔABF ,S正方形GFEC
,列出函數關系式,并根據圖形實際寫出自變量取值范圍.
這個問題可以引導學生從函數出發,回歸函數本質,了解兩個變量間的函數關系,體會數學知識的多變性與趣味性,提升思維的發散性與敏捷性.
4結語
綜上所述,就如今的初中數學課堂而言,要以培養學生的高階思維為根本目標,促進深度學習,使學生能掌握理論知識與實際問題間的聯系,實現知識的遷移,并具備運用數學知識解決現實問題的能力.在具體實踐中,要關注學生的認知規律與興趣需求,只有確保他們高度參與課堂活動,才能實現深度學習的目的,促進高階思維發展.教師既要提出問題,引導學生通過反思問題了解知識的形成過程;也要創建具體的情境,建立數學與生活的聯系,鍛煉學生解決問題的能力.同時,還要注重數學知識的拓展延伸,拓寬學生的數學學習視野,促進其思維發展.
參考文獻:
[1]王曉雋.初中數學高階思維能力養成分析[J].數理天地(初中版),2023(21):92-94.
[2]成敏,徐鳳旺.基于“三教”教育理念,提升高階思維能力——以“分式方程”教學為例[J].中學數學教學參考,2023(26):68—70.
[3]周建生.“雙減”政策背景下多舉措優化初中數學教學[J].數學學習與研究,2023(11):80—82.
[4]孫海鋒.基于問題鏈培育初中生數學高階思維的教學策略[J」.教育學術月刊,2023(3):100—106.
[5]辛小榕.問題引領:激活學生數學高階思維—以“角平分線畫法的再認識”為例[J].學苑教育,2022(20):87—88十91.