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        初中數(shù)學(xué)思維可視化教學(xué)課例設(shè)計(jì)

        2018-12-21 11:17:50蔣超
        文理導(dǎo)航 2018年29期
        關(guān)鍵詞:思維可視化初中數(shù)學(xué)

        蔣超

        【摘 要】思維可視化教學(xué)作為一種新興教學(xué)手段,能夠激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,增進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升課堂教學(xué)效率。初中生在數(shù)學(xué)課堂,通過有意義的學(xué)習(xí),將現(xiàn)實(shí)活動中所獲取的信息,進(jìn)行篩選、加工,并使整個(gè)知識結(jié)構(gòu)得到完善,便于學(xué)生從各個(gè)概念及關(guān)系中進(jìn)行梳理、概括,增進(jìn)對新知識的建構(gòu)和應(yīng)用。本文以蘇教版“二元一次方程”為例,探析數(shù)學(xué)課堂思維可視化教學(xué)過程。

        【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);思維可視化;課例設(shè)計(jì)

        在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)上,思維可視化是運(yùn)用圖示技術(shù)將不可見的思考方法或路徑進(jìn)行清晰呈現(xiàn),便于學(xué)生更有效地理解和吸收,增強(qiáng)信息的加工與傳遞效能。初中數(shù)學(xué)的知識點(diǎn)繁亂且多,學(xué)生在認(rèn)知和應(yīng)用中難以把握數(shù)學(xué)思維邏輯。借助思維可視化教學(xué),可融入新媒體動態(tài)技術(shù),以圖形、圖像、動畫等形式建立人機(jī)交互,增進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識直觀、生動的理解。

        一、思維可視化教學(xué)對學(xué)生數(shù)學(xué)能力的養(yǎng)成意義

        近年來,在初中數(shù)學(xué)課堂上,引入思維可視化教學(xué)模式,將可視化技術(shù)與數(shù)學(xué)知識相融合,提升課堂教學(xué)成效。其意義表現(xiàn)在:

        1.增進(jìn)課堂中師生間的良性互動

        在傳統(tǒng)課堂教學(xué)上,教師是“領(lǐng)導(dǎo)者”,把控著整個(gè)教學(xué)進(jìn)程和節(jié)奏。為了突出教學(xué)內(nèi)容,教師需要從課前備課、課堂組織實(shí)施上進(jìn)行事先設(shè)計(jì),以確保教學(xué)任務(wù)的達(dá)成。但是,在這種教學(xué)模式下,學(xué)生被動授知,參與積極性不足,會導(dǎo)致提不起學(xué)習(xí)興趣等問題。思維可視化在數(shù)學(xué)課堂上的應(yīng)用,將學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體,引入思維可視化教學(xué)模式,讓學(xué)生自發(fā)、自主、自覺地參與討論,發(fā)表自己的見解和想法,驗(yàn)證自己的思考,深化對數(shù)學(xué)知識的理解,從而釋疑解惑,增進(jìn)師生間、學(xué)生間的有效互動。

        2.促進(jìn)數(shù)學(xué)抽象概念的可視化呈現(xiàn)

        在數(shù)學(xué)概念體系中,由于數(shù)學(xué)知識本身的抽象性,很多學(xué)生存在理解難題。運(yùn)用思維可視化可將抽象的數(shù)學(xué)定理、概念、定義實(shí)現(xiàn)具象化,學(xué)生可從看得見、摸得著的直觀圖像中,輕松了解數(shù)學(xué)知識點(diǎn),幫助學(xué)生加深記憶,內(nèi)化為完整的數(shù)學(xué)知識體系。

        3.幫助學(xué)生快速解決數(shù)學(xué)問題

        學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識,說到底是為解題。在數(shù)學(xué)課堂的知識講授上,教師不僅要關(guān)注解題方法、技巧的呈現(xiàn),還要突出學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力。解題能力體現(xiàn)了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維力,而思維可視化將思考過程具象化,讓學(xué)生能夠從中快速找到解題的突破口,走出題海戰(zhàn)術(shù),減輕學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)。

        4.促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

        學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),需要具備數(shù)學(xué)邏輯思維、創(chuàng)新思維,思維可視化教學(xué),就是從數(shù)學(xué)知識點(diǎn)的可視化呈現(xiàn)上,讓學(xué)生明確每個(gè)知識點(diǎn)的合理位置,了解不同知識點(diǎn)的主次關(guān)系,增進(jìn)學(xué)生的邏輯思維能力。同時(shí),在素質(zhì)教育中,要讓學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂中培養(yǎng)創(chuàng)新思維。利用思維可視化教學(xué),整合數(shù)學(xué)知識,促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的加工、內(nèi)化與多層次思維。

        二、以“二元一次方程”為例,構(gòu)設(shè)思維可視化教學(xué)課例流程

        教學(xué)課例的設(shè)計(jì),需要在前期進(jìn)行選題、布局,確立教學(xué)重點(diǎn)、課堂互動及教學(xué)評價(jià)等內(nèi)容。在思維可視化教學(xué)的指導(dǎo)下,以蘇教版初中數(shù)學(xué)“二元一次方程”為例,細(xì)數(shù)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)過程。

        1.知識點(diǎn)定位及教學(xué)目標(biāo)的確立

        “二元一次方程”的內(nèi)容為一元一次方程的后續(xù),也是二元一次方程組的前序,在本章教學(xué)上占據(jù)承上啟下的作用。從教學(xué)內(nèi)容方面,該節(jié)知識點(diǎn)包括“二元一次”方程的概念、定義及二元一次方程的不一致性;在學(xué)生能力方面,能夠理解并運(yùn)用未知數(shù)代數(shù)式表示“二元一次方程”;在數(shù)學(xué)思維方面,能夠了解主元思想、轉(zhuǎn)化思想;在數(shù)學(xué)解題方面,能夠聯(lián)系實(shí)際,運(yùn)用二元一次方程來解決問題;在情感態(tài)度方面,能夠激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)意識,培養(yǎng)學(xué)生的合作、探究態(tài)度。在教學(xué)側(cè)重點(diǎn)方面,讓學(xué)生透徹理解“二元一次方程”的概念,理解包含未知數(shù)的項(xiàng)的次數(shù),并能夠運(yùn)用未知數(shù)代數(shù)式來表示二元一次方程。

        2.思維可視化教學(xué)的導(dǎo)入過程

        在思維可視化教學(xué)過程中,主要分為課堂導(dǎo)入、新知探究、梳理知識點(diǎn)、教學(xué)總結(jié)等環(huán)節(jié)。在導(dǎo)入上,我們引入學(xué)生熟悉的NBA競技賽場,姚明為火箭隊(duì)的頂梁柱,在取得的20場連勝好成績中,有12場比賽姚明在場。問題提出:在與公牛隊(duì)對抗中,姚明場上得分為12分,罰球2分,在姚明未投中三分球的條件下,姚明投了幾個(gè)兩分球?問題提出:在與勇士隊(duì)對抗中,姚明一共得36分,除去未投三分球,一次罰球得1分外,問姚明分別投中、罰進(jìn)幾個(gè)兩分球?對于上述問題,能否利用一元一次方程來解決?如果能,請列出方程。問題提出:如果姚明在某場比賽中共得19分,罰球得3分,問他投中幾個(gè)兩分球、三分球?在對該題進(jìn)行求解時(shí),如果我們假設(shè)x表示投進(jìn)兩分球的個(gè)數(shù),y表示投進(jìn)三分球的個(gè)數(shù),則應(yīng)該如何去表示?同學(xué)們,在本節(jié)我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過一元一次方程,但對于上述問題,能否用一元一次方程來求解?下面,我們將就此進(jìn)行分析:對于第一問,同學(xué)們可以利用一元一次方程,分別假設(shè)x、y來求解,這是對已學(xué)知識的溫習(xí);對于第二、第三問題,如果用一元一次方程是無法來解決的,讓學(xué)生明白,我們可以嘗試用“二元一次方程”求解。由于該問題具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用性,又與同學(xué)們的生活相聯(lián)系,以此為契機(jī),我們來加深對“二元一次方程”的理解,讓學(xué)生能夠快速建立“二元一次方程”的學(xué)習(xí)意識。

        3.思維可視化教學(xué)的探究環(huán)節(jié)

        在探究交流環(huán)節(jié),我們主要從“二元一次方程”的特征進(jìn)行辨析,讓學(xué)生了解和認(rèn)識“何謂二元一次方程”。如,從以下方程中判斷:x+y=0,y=2x+4,y=x,x=+1,-2y=0,3x+1=2-x,ab+b=4等。打開教材,來看“二元一次方程”的概念,對比概念,對照分析如上方程,哪些是“二元一次方程”?該環(huán)節(jié)考查的要點(diǎn)是讓學(xué)生辨析“二元一次方程”,從中了解“二元一次方程”的特征,理解“未知數(shù)項(xiàng)的次數(shù)”。針對“項(xiàng)的次數(shù)”問題,我們可以故意設(shè)置認(rèn)知沖突,讓學(xué)生從舉例中辨析、歸納,增進(jìn)對“項(xiàng)的次數(shù)”理解。

        4.確立“二元一次方程”解的概念

        了解和認(rèn)識了“二元一次方程”后,對“二元一次方程”而言,其解是什么?我們根據(jù)課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)得出的求解兩分球、三分球的方程,2x+y=36,2x+3y=16,如何求解二元一次方程?在對“解”的學(xué)習(xí)中,讓學(xué)生思考解題思路,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識“二元一次方程”,并歸納“二元一次方程”的解。不過,方程2x+3y=16的解并不唯一。同學(xué)們,我們根據(jù)該方程,可以寫出好多個(gè)解,這說明了什么?由此導(dǎo)出,在“二元一次方程”求解中,方程的解并不唯一,但在實(shí)際問題中,我們需要對方程的解進(jìn)行檢驗(yàn),以此判斷其是否為“二元一次方程”的解。

        5.以實(shí)例“二元一次方程”進(jìn)行求解過程分析

        根據(jù)前面的學(xué)習(xí),我們對3x+2y=10這一“二元一次方程”進(jìn)行求解分析。假設(shè)x=2,則y=2;假設(shè)x為任意自然數(shù),則如何求解y的值?對于該“二元一次方程”,我們可以用含有x的代數(shù)式來表示y;同樣,我們也可以用含有y的代數(shù)式來表示x;根據(jù)方程3x+2y=10,求解三個(gè)不同的解。通過設(shè)置不同的求解任務(wù),讓學(xué)生能夠從“二元一次方程”的不同表示方式上,拓展數(shù)學(xué)思維,提煉“二元一次方程”的求解步驟和方法,明白含有未知數(shù)的代數(shù)式可以表示另一個(gè)未知數(shù)。

        6.教學(xué)總結(jié)與反思

        在本節(jié)教學(xué)中,由于“二元一次方程”本身具有明確的邏輯結(jié)構(gòu)和組成規(guī)律,在進(jìn)行概念講解、方程求解及相關(guān)數(shù)學(xué)知識點(diǎn)的呈現(xiàn)過程中,我們抓住“二元一次方程”的本質(zhì)內(nèi)容,讓學(xué)生理解、吃透概念。如:從概念上學(xué)會辨析“二元一次方程”,理解“項(xiàng)的次數(shù)”、領(lǐng)會“含有未知數(shù)項(xiàng)的次數(shù)都是一次”的要求。當(dāng)然,在教學(xué)中,學(xué)生需要循序漸進(jìn)地認(rèn)知數(shù)學(xué)概念,層層推進(jìn),突破教學(xué)難點(diǎn)。

        三、結(jié)語

        在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中引入思維可視化教學(xué),可打破傳統(tǒng)教學(xué)布局,讓學(xué)生從“溫故”“知新”中逐步深化對課堂知識的多維化理解。數(shù)學(xué)思維關(guān)乎數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果,借助思維可視化教學(xué)展開數(shù)學(xué)知識,能夠促進(jìn)學(xué)生的知識正向遷移,讓學(xué)生從數(shù)學(xué)思維探究中領(lǐng)悟解題方法。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]高淼.思維可視化在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].蘇州大學(xué),2017

        [2]潘朝夕.“思維可視化”在初中數(shù)學(xué)教學(xué)上的應(yīng)用[J].興義民族師范學(xué)院學(xué)報(bào),2015(02):121-124

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