◎韋王瑩
如何有效地將學生核心素養(yǎng)融入數(shù)學教學的過程中,本文嘗試從初中數(shù)學課堂教學的維度,以人教版八年級上《13.4課題學習最短路徑問題》為例,談一談基于初中數(shù)學核心素養(yǎng)的教學設計的實踐。
興趣是學生學習的重要動力。為學生創(chuàng)設熟悉的生活情景,讓他們經(jīng)歷將實際問題轉化成數(shù)學問題的過程,可以激發(fā)學生的好奇心和探究欲望,喚醒學生現(xiàn)有的經(jīng)驗和認知,并引發(fā)思考活動。復習引入環(huán)節(jié)教學片斷:
我們研究過一些關于“兩點的所有連線中,線段最短”,“連接直線外一點與直線上各點的所有線段中,垂線段最短”等問題,這些問題可稱之為最短路徑問題。在現(xiàn)實生活中,我們會經(jīng)常涉及到選擇最短路徑問題,因此,本節(jié)將利用數(shù)學知識探究數(shù)學史中著名的“將軍飲馬問題”。
設計意圖:引入問題情境,激發(fā)學生學習和探究的興趣
當學生學習新知識時,他們需要適當?shù)脑兄R和心智發(fā)展水平來進行學習。在這里創(chuàng)設情境,尋找與本節(jié)課有關聯(lián)的舊知識點,可幫助學生建立新舊知識間的聯(lián)系。學生在已有知識的支撐下,開始對新的知識產(chǎn)生疑問,從而迸發(fā)出思維的火花。教學不僅僅是在于傳授知識,更在于激勵與喚醒學生的學習動力??梢姡瑒?chuàng)設有效情境,合理安排引入環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學生的數(shù)學意識,提高課堂教學有效性。
初中數(shù)學的六大核心素養(yǎng)有:數(shù)學抽象、邏輯推理、數(shù)學建模、直觀想象、數(shù)學運算、數(shù)據(jù)分析。在初中數(shù)學教學中,核心素養(yǎng)是其重要的教學目標。但并非是每一節(jié)課都能體現(xiàn)出這全部的六大素養(yǎng)。那么在本節(jié)課中,我們可以培養(yǎng)學生的哪些核心素養(yǎng)呢?
問題1:從A地出發(fā),到一條筆直的河邊飲馬,然后走到B地。請問到河邊什么地方飲馬能使所走的路線最短?
提問1、你能用自己的語言解釋題目的含義,并把它抽象成數(shù)學問題嗎?
活動1:學生獨立思考,試著畫圖,看能否把A,B兩地抽象為兩個點,把河流抽象為一條直線問題。
提問2:假設在河上有任意一點C,我們說所走的路線指的是什么?
活動2:學生小組談論,把點C與A,B連接起來,則AC+BC的長度和指的就是要求的路線。
提問3:在河邊飲馬的地點有無數(shù)個,我們怎樣才能在河上找出一個點,使得兩條線段長度之和正好為最短的路線呢?
活動3:設C為直線上的一個動點,上面的問題就轉化為:當點C在l的什么位置時,AC與CB的和最?。ㄈ鐖D1)。
強調:將最短路徑問題抽象為“線段和最小問題。
設計意圖:通過步步追問,讓學生將實際問題抽象為數(shù)學問題,即將最短路徑問題抽象為“線段和最小問題”,不僅培養(yǎng)了學生用符號語言和圖形語言表達數(shù)學問題的能力,同時有效地培養(yǎng)了學生的數(shù)學抽象能力。
問題1:如圖2,當點A、B分別在直線l的兩邊,如何在直線l上找出一個點,使得這個點分別到點A與點B的距離和最小?
活動1:學生由“兩點之間,線段最短”,可順利找出點C。
問題2:如圖1,如果點A,B在直線l的同側,點C是直線上的一個動點,當點C在l的什么位置時,AC與CB的和最?。?/p>
追問3:對于問題2,是不是可以參照問題1,將點B“移”到l的另一側B′處,滿足直線l上的任意一點C,都保持CB與CB′的長度相等?
師生活動:學生獨立思考,畫圖分析,小組交流,互相補充作法:(1)作點B關于直線l的對稱點B';(2)連接AB',與直線 l相交于點C,則點C即為所求。
設計意圖:通過搭建臺階,為學生探究問題提供“腳手架”,將“同側”難于解決的問題轉化為“異側”容易解決的問題,滲透轉化思想,同時培養(yǎng)學生的直觀想象能力。
提問1:能用所學的知識證明AC+BC最短嗎?
證明:如圖,在直線l上任取一點C'
(與點C不重合),連接AC',BC',B'C'。由軸對稱的性質知,BC=B'C,BC'=B'C'.∴AC+BC=AC+B'C=AB',AC'+BC'=AC'+B'C'.在△AC'B'中,AC'+B'C'>AB',∴當只有在 C點位置時,AC+BC最短。
設計意圖:讓學生體會從畫圖到猜想,再到證明的學習過程,進一步提高他們的邏輯推理能力。
提問1:回顧本節(jié)課的探究過程,我們是通過怎樣的過程、借助什么解決問題的?
提問2:軸對稱在問題的研究中起到什么作用?
設計意圖:通過反思,學生體驗到軸對稱的“橋梁”作用,感悟數(shù)學中經(jīng)常用到的轉化思想。在整個反思過程中,學生不僅能夠還原整個知識的學習過程,還能將每個知識點還原到具體的問題情境,并且提出新的問題,自發(fā)地進行了全程性的反思。
如何在數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)?我們教師要以數(shù)學知識為載體,通過創(chuàng)設生活情境,設計有層次性的問題,引導學生通過動手操作、證明猜想等多樣化的學習活動,掌握數(shù)學雙基,形成思維能力,并在運用數(shù)學知識解決問題的過程中培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力,從而實現(xiàn)核心素養(yǎng)的發(fā)展目標。