林向群
對學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是教育改革的目標(biāo),如何在平時的教學(xué)中實現(xiàn)這一目標(biāo),或者說如何在教學(xué)中如何體現(xiàn)這一目標(biāo),是值得研究的。
一、初中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的涵義
對于初中階段的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)容,馬云鵬教授認(rèn)為,應(yīng)當(dāng)是以下“核心詞”:有數(shù)感、符號意識、空間觀念、幾何直觀、數(shù)據(jù)分析觀念、運(yùn)算能力、推理能力、模型思想、應(yīng)用意識和創(chuàng)新意識。這些核心詞是貫穿于整個初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程,老師的目標(biāo)也就是維繞著這些核心詞來開展自己的教育教學(xué)工作。
二、二元一次方程組與學(xué)生的核心素養(yǎng)
首先,方程在人教版教材的七至九年級的數(shù)學(xué)教材中,這一知識點在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中先后出現(xiàn)3次:七年級上冊第二章(一元一次方程),七年級下冊第八章(二元一次方程組),九年級上冊第二十二章(一元二次方程)。顯然,二元一次方程組這一章是對前面學(xué)習(xí)過的一元一次方程有關(guān)知識的繼承和檢查鞏固,又為以后的一元二次方程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。二元一次方程組的知識不僅是學(xué)生加深對方程知識的理解,也是一次函數(shù)學(xué)習(xí)的起點,甚至是線性方程入門的基礎(chǔ)知識。二元一次方程組的這種“歷史”地位,使得它在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)方面有著舉足輕重的作用,承前啟下,溝通了許多學(xué)生學(xué)習(xí)的節(jié)點。學(xué)生的數(shù)感(數(shù)量感悟)、符號意識(設(shè)未知數(shù))、數(shù)據(jù)分析觀念(審題)、運(yùn)算能力(解方程)、推理能力(數(shù)量關(guān)系)、模型思想(列方程)、應(yīng)用意識(應(yīng)用方程組)和創(chuàng)新意識在這一章節(jié)中可以得到充分培養(yǎng)和展示。
三、二元一次方程概念的教學(xué)設(shè)計
在教學(xué)中,如何設(shè)計才能達(dá)到或者說才能有意識地去培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。下面以二元一次方程組概念課教學(xué)設(shè)計來展示這一教學(xué)理念。
教學(xué)設(shè)計:
(一)課程引入(創(chuàng)設(shè)情境)
1.小莉買花送給媽媽,一共花24元,玫瑰每支2元,買了9支,康乃馨每支1元,問小莉買了幾支康乃馨?
解:設(shè)小莉買了x支康乃馨,可列方程:
2.一個蘋果和一個梨的質(zhì)量合計200克(如圖1),這個蘋果的質(zhì)量加上一個10克的砝碼恰好與這個梨的質(zhì)量相等(如圖2),問蘋果和梨的質(zhì)量各為多少克?
問題1從學(xué)生的最近知識區(qū)域出發(fā),有意識的引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入設(shè)未知數(shù),列方程的思維當(dāng)中來,也是讓培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)感,當(dāng)看到此類數(shù)據(jù)時,大概應(yīng)用什么類型的工具來解決問題。這個問題1設(shè)計簡單明了,就是要為后面的二元一次方程組講解,留有足夠的時間。此種類型的問題不宜過多,以免花太多時間去復(fù)習(xí)舊有知識。同時也需要對所列的一元一次方程進(jìn)行概念上的重溫,為二元一次方程組的講解做好充分的鋪墊。
問題2使用了與問題1相近的內(nèi)容,并加上天平的圖示,充分讓學(xué)生領(lǐng)悟方程(等式)的固有屬性,其蘊(yùn)含的等量關(guān)系將替移默化到學(xué)生的腦海中。簡單清晰的內(nèi)容,大大減少學(xué)生在閱讀時產(chǎn)生的障礙,有利于老師引導(dǎo)學(xué)生去思考新的問題得出新的結(jié)論。這兩個問題的設(shè)計是互相應(yīng)證,互相作用于學(xué)生的學(xué)習(xí)和思考過程。問題2之所以沒有設(shè)未知數(shù),就是為了讓學(xué)生在這種條件下能否喚醒自己舊有知識的儲備,是否能形成符號感,能去自覺而又不自覺(主動思考)地合理分析問題,并有意識地運(yùn)用方程模型來解決遇到的問題。雖然,或許求不出二元一次方程組的解,但已經(jīng)是邁出了最為有力的一步,其行為已經(jīng)屬于一種創(chuàng)新。對于老師而言,早就知道是列方程組,但對于學(xué)生來講,這是第一次運(yùn)用一元一次方程來解決一個遇到的新問題,其創(chuàng)新性不言而喻。學(xué)生也正是在這種情境下,感悟到自己的能力和學(xué)習(xí)的愿望,從而推動了整個課堂的學(xué)習(xí)進(jìn)程。當(dāng)老師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)出兩個未知數(shù)的方程時,下面的課程內(nèi)容也就順理成章了。
(二)新課學(xué)習(xí)(師生互動,探索新知)
1.二元一次方程
觀察所列的方程:x+y=200
x=10+y
提出問題:
(1) 這兩個方程與問題1的方程相同嗎?
(2)與問題1對比,相同點和不同點,是什么?
(3)給這兩個方程起個名字,給出這種類型的方程定義。
(老師整理歸納、進(jìn)行板書)
2.二元一次方程的解(學(xué)生討論完成)
(1)已知二元一次方程x+y=200,填寫下表:
(2)已知二元一次方程x=10+y,填寫下表:
二元一次方程的解在這里呈現(xiàn),為引導(dǎo)學(xué)生去思考二元一次方程組的解埋下伏筆,并順利地得出二元一次方程組。
3.二元一次方程組(學(xué)生討論、老師引導(dǎo))
由單個二元一次方程的解的無限性,從而想到要解決問題2的問題,顯然需要對于所列出的兩個方程進(jìn)行同時的思考才能解決,由老師(或?qū)W生)來引導(dǎo)學(xué)生把兩個方程聯(lián)系起來,得出二元一次方程組。舊知識產(chǎn)生新知識,讓學(xué)生經(jīng)歷從無到有,體驗學(xué)習(xí)的趣味性,推理性。二元一次方程組概念的獲得過程,應(yīng)當(dāng)充滿了邏輯性,充滿了數(shù)學(xué)研究過程的藝術(shù)之美。如果老師把種思考的過程一筆帶過,那么這節(jié)課的美妙之處,點睛之筆就無從說起了,學(xué)生也就只是感受到數(shù)學(xué)的冰冷和枯燥無味。
4.請判斷下列各方程組中哪些是二元一次方程組,哪些不是,并說明理由。
通過這個小練習(xí)的辨析,加強(qiáng)學(xué)生對概念的理解,去偽存真,讓學(xué)生把握準(zhǔn)概念的外延。
5.二元一次方程的解
以表格的形式來展示:
(1)已知二元一次方程x+y=200,填寫下表:
(2)已知二元一次方程x=10+y,填寫下表:
學(xué)生通過表格,更清楚地去理解二元一次方程組的解的意義,從而抓住解的內(nèi)涵,與二元一次方程的解互相作用,形成新的知識點和知識結(jié)構(gòu)。
6.練習(xí)
判斷以下說話是否正確:
(1)方程2x+y=5的解是