江蘇省蘇州市吳江區(qū)實驗初中 陳 琦
初中數(shù)學(xué)提升學(xué)生核心素養(yǎng)的五大“追求”
江蘇省蘇州市吳江區(qū)實驗初中 陳 琦
核心素養(yǎng)是指學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過程中,逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力,是指在素養(yǎng)中最重要的、必須具備的、具有普適性的部分。數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)則是指學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)必須具備(達到)的能力,一般包括數(shù)學(xué)抽象、(合情、邏輯)推理、運算、直觀想象、數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)分析等能力。這些能力的培養(yǎng)不是一蹴而就的,需要在日常課堂教學(xué)中進行滲透。本文從提升思維和能力,優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的角度談一談培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的五大“追求”。
思維是學(xué)生智力的核心,是智慧的體現(xiàn)。而數(shù)學(xué)這門學(xué)科的特點是抽象性高和邏輯性強,因此學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的首要條件是具有嚴謹?shù)乃季S,這是我們的教學(xué)目標,也是培養(yǎng)數(shù)學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)。那么如何提高思維的嚴謹性?本人舉了兩個例子,從課堂知識的講解與證明入手。
在講解兩直線的位置關(guān)系時,通常會給出兩個解析式,如:
,同學(xué)們通過畫圖比較、歸納可以發(fā)現(xiàn)兩直線平行。到此為止,學(xué)生能夠記住并且運用結(jié)論解決相關(guān)的問題,但是學(xué)生僅僅通過畫圖感知,教師跳過了“驗證和推理”的過程,直接“從猜想到歸納總結(jié)”,與“培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)乃季S”的教學(xué)目標不符。本人會在得到結(jié)論以后進一步啟發(fā)學(xué)生思考:能否用其他的知識證明?
通過猜想歸納再到驗證,能有效地培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)乃季S。
圖1
再如:(讓學(xué)生驗證三角形的內(nèi)角和為180度)如圖2,在△ABC的邊AC所在的直線繞點A按逆時針方向旋轉(zhuǎn)的過程中,直線AC與邊BC的延長線分別交于點C1、C2、C3……
師:在上述旋轉(zhuǎn)中,發(fā)生變化的角有哪些?
生:∠BAC與∠ACB。
圖2
師:量出∠BAC與∠ACB的度數(shù),算出它們的和,再量出∠BAC1與∠AC1B、∠BAC2與∠AC2B、∠BAC3與∠AC3B的度數(shù)……并分別求它們的和,你發(fā)現(xiàn)了什么?
生:每一個和都相等。
師:那么△ABC,△ABC1,△ABC2……的內(nèi)角和如何?
生:內(nèi)角和都相等,并且都等于180度。
師:我們還可以將直線AC繞點A旋轉(zhuǎn)到AC′,使AC′//BC時,度量∠BAC′的度數(shù),你發(fā)現(xiàn)了什么?
生:與∠BAC和∠ACB的度數(shù)和相同。
師:由此我們也可以說明三角形的內(nèi)角和為180度。
本例通過師生的對話,做到言必有據(jù),步步為營,進行嚴格的邏輯演繹。通過這種方式,可以在課堂上培養(yǎng)學(xué)生嚴密的邏輯思維,從而深化學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,培養(yǎng)數(shù)學(xué)素養(yǎng),除了要求學(xué)生具備嚴謹?shù)倪壿嬓?,還需要學(xué)生有生動的創(chuàng)造能力。如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維?從發(fā)散思維著手,因為發(fā)散性思維是創(chuàng)造性思維的一個重要特征,它能從不同角度、不同方面去考慮問題,從多種途徑去解答問題。
培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維可以指導(dǎo)學(xué)生平時思考問題時注重多種思路,解決問題時注重多種方案,而一題多解、一題多變的訓(xùn)練,可以幫助學(xué)生擴充思維。本人將運用變式練習(xí)的方法,在課堂上通過挖掘數(shù)學(xué)教材里所含有的變式來培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散、創(chuàng)新思維。
變式一:a-b=1,a2+b2=25,求ab的值。
交換題目的條件和結(jié)論,引導(dǎo)學(xué)生熟練掌握公式變化,達到變式的目的。
變式二:已知一個長方形的周長是40,面積為75,求分別以長方形的長和寬為邊長的正方形的面積和。
在熟練掌握公式的基礎(chǔ)上,再給式子加上應(yīng)用情景,以此引導(dǎo)學(xué)生通過相同事物的不同變形進行比較,找到相同性,發(fā)現(xiàn)差異性。
給式子變換應(yīng)用情景,并結(jié)合勾股定理,引導(dǎo)學(xué)生強化知識內(nèi)容,增強綜合性。
還可以將綜合性和難度上升:
變式四:菱形ABCD的周長為2a,對角線AC、BD交于點O,AC+BD=a,求菱形ABCD的面積。
綜合以上的變換,通過多角度的探究,能充分發(fā)揮學(xué)生思維的能動性,培養(yǎng)其思維的廣闊性和創(chuàng)造性。變式練習(xí)可以使學(xué)生全面深入地參與到整個活動中,它是學(xué)生從已有的水平向未知水平之間自然過渡的橋梁,讓學(xué)生的思維更寬、更廣、更深。
數(shù)學(xué)學(xué)科的思維能力是邏輯性很強的思維能力,如果過度重視或者只重視一題多解、一題多變的教學(xué)模式,卻缺少重視數(shù)學(xué)方法的歸納和總結(jié),則導(dǎo)致學(xué)生的實際應(yīng)用能力不足。數(shù)學(xué)的思維過程總是邏輯性和思維性相互交織的過程,兩者相輔相成,缺一不可。
在講解一次函數(shù)的習(xí)題時,有這樣一題:已知y+m與x+n(m,n為常數(shù))成正比例,x=3時,y=5,x=5時,y=11,求y與x之間的函數(shù)表達式。
這個案例說明,在解題教學(xué)中,我們不應(yīng)該拘泥于通法通性,應(yīng)從題目本身出發(fā)更加靈活地解決問題。但是通法是基礎(chǔ),是橋梁,只有熟練地掌握了通性通法才能想的出,做的了巧法。在課堂上,我們要呵護學(xué)生不同的意見方法,激發(fā)學(xué)生的熱情,讓這些意外成為課堂的閃光點,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。
同時,在課堂上要鼓勵學(xué)生思維靈活,方法多樣。再如解方程2-2x-168=0時,一般的同學(xué)一看到題目便會想到公式法或者十字相乘法,但是公式法運算量太大,而十字相乘也較難試出來。這時候教師可以提醒、鼓勵學(xué)生換個思維,從前兩項“x2-2x”入手,將168移到右邊,變成x2-2x=168,再利用完全平方公式變形為2-2x+1=169,即(x-1)2=132,進而理解。課堂上,教師能多鼓勵學(xué)生,呵護學(xué)生的精彩“意外”,學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣越來越濃,課上專注聽講、積極思維,課后認真鉆研、討論,享受解題的快感。
若學(xué)生循規(guī)守矩,思想就會僵化,缺乏應(yīng)變能力;若在課堂上教師能抓住學(xué)生的精彩,鼓勵學(xué)生靈活思維,將大大提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和能力,進一步培養(yǎng)了學(xué)生的素養(yǎng)。
《數(shù)學(xué)課程標準》在實施建議中指出:教師應(yīng)當充分利用學(xué)生已有的生活經(jīng)驗,隨時引導(dǎo)學(xué)生把數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到現(xiàn)實中去解決身邊的數(shù)學(xué)問題,以體會數(shù)學(xué)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用價值。
數(shù)學(xué)教學(xué)要起始于學(xué)生熟悉的現(xiàn)實生活,著眼于學(xué)生的數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn),從生活中的問題過渡到數(shù)學(xué)問題,從具體的問題過渡到抽象的概念,將數(shù)學(xué)知識和實際生活問題進行聯(lián)系,利用數(shù)學(xué)模型這個橋梁,引導(dǎo)學(xué)生探索數(shù)學(xué)的應(yīng)用,從而產(chǎn)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的思維和能力。
如在講《確定圓的條件》時,可以設(shè)置問題:某位同學(xué)手拿一塊圓形玻璃鏡,玻璃鏡不小心被打碎了。問同學(xué):如何利用玻璃碎片幫助他配一塊同樣大小的鏡子?
對于聯(lián)系實際生活的問題,學(xué)生興趣盎然,學(xué)生的學(xué)習(xí)活動有了明確的目的性,從而成為積極主動的探索者,并將在整節(jié)課知識學(xué)習(xí)的過程中牢記問題,尋求答案。在這節(jié)課的教學(xué)過程中,可以采用設(shè)疑解答法,設(shè)置以下問題引導(dǎo)學(xué)生:(1)經(jīng)過一個點可以作出幾個圓?2)經(jīng)過兩個點可以作出幾個圓?(3)經(jīng)過三個點可以作出幾個圓?4)經(jīng)過四個點或以上可以做圓嗎?(5)一個三角形有幾個外接圓?一個圓有幾個內(nèi)接三角形?通過以上一系列問題的解答,使學(xué)生對本節(jié)課的知識有一個全面的了解,并且運用啟發(fā)式的教學(xué)過程進行教學(xué),恰到好處地引導(dǎo)學(xué)生親身參與、經(jīng)歷認識所學(xué)知識的過程。
再如,講《分式》第一課時,為了使學(xué)生能夠更好地理解分子分母的意義,可以跳出課本,根據(jù)實際生活設(shè)置情境。本校一直有愛心義賣的活動,要求每個班完成義賣任務(wù)。本人設(shè)置這樣的問題情景引導(dǎo)學(xué)生進行思考:(1)學(xué)校馬上要舉行愛心義賣,組織學(xué)生完成義賣活動,現(xiàn)規(guī)定每班要交60件義賣小物品,如果A班有50名同學(xué),平均每人要交多少件?如果B班有a名同學(xué),平均每人要交多少件?(2)如果規(guī)定每班要交x件義賣小物品,A班有50名同學(xué),平均每人要交多少件?B班有a名同學(xué),平均每人要交多少件?如果兩個班一起交x件,則平均每人要交多少件?通過實際問題的設(shè)置,由具體數(shù)字過渡到字母,從中滲透了函數(shù)的思想,學(xué)生很容易得出并掌握分式的概念和意義。
數(shù)學(xué)生活化就要求教師讓學(xué)生在平時的課堂教學(xué)中,在愉快輕松的教學(xué)情境中暢享學(xué)習(xí),在高昂的興致中實踐,并致力于培養(yǎng)學(xué)生的實踐與創(chuàng)新能力。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生,教學(xué)的效果要體現(xiàn)在學(xué)生身上,只有通過學(xué)生的自身操作和實踐才是最有效的。作為教師,可以在課堂中讓學(xué)生通過實踐操作、回答、板演等多種形式調(diào)動學(xué)習(xí)思考的主動性和積極性,使學(xué)生真正成為課堂教學(xué)的主人,讓學(xué)生在動腦、動口、動手的活動中獲取知識、發(fā)展智力、培養(yǎng)能力。
例如,教學(xué)蘇教版數(shù)學(xué)七年級下冊《探索直線平行的性質(zhì)》時,如下設(shè)計:在練習(xí)本上畫兩條平行線AB、CD,再畫直線EF,使EF與AB、CD相交(如圖3),指出圖3中的同位角、內(nèi)錯角、同旁內(nèi)角。
把圖3剪成如圖4所示的四塊紙片,用圖4所示的四塊紙片,分別把圖3中的每對同位角疊合,你發(fā)現(xiàn)了什么?
圖3
圖4
通過實驗發(fā)現(xiàn):兩條平行直線被第三條直線所截,同位角相等。簡單說成:“兩直線平行,同位角相等”。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進行了層層遞進的實驗操作,讓“兩直線平行,同位角相等”這個定理的發(fā)生、發(fā)展過程得到充分的暴露,引導(dǎo)學(xué)生循序漸進,沿著思維的道路遞進。
同樣,在學(xué)習(xí)《軸對稱》這節(jié)課時,可以讓學(xué)生準備一張白紙,將白紙對折,在紙上畫出自己喜歡的圖案,再把圖案剪下來,讓學(xué)生通過自己的操作來體驗軸對稱。如此,學(xué)生理解概念的時候,就不再是空中閣樓,而是實實在在地呈現(xiàn)在面前,也在無形中擴增了學(xué)生數(shù)學(xué)課堂的有效性。
核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過程側(cè)重學(xué)生的自主探究和自我體驗,更多地依靠學(xué)生自身在實踐中的摸索、積累和體悟。教師在課堂上經(jīng)常設(shè)計、引導(dǎo)學(xué)生參與動手操作,能大大地提高學(xué)生的探究能力。
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)相輔相成:一方面,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)指引、輻射數(shù)學(xué)課程教學(xué),彰顯數(shù)學(xué)教學(xué)的育人價值,使之為人的終身發(fā)展服務(wù),從而使“教學(xué)”升華為“教育”,另一方面,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的達成,也依賴學(xué)科獨特育人功能的發(fā)揮、學(xué)科本質(zhì)魅力的發(fā)掘。教師可以通過課堂上有意識地對學(xué)生思維和能力的培養(yǎng),使其在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過程中,逐步形成適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力——核心素養(yǎng)。