李旭翔
隨著新課程改革持續(xù)推進(jìn),初中數(shù)學(xué)教學(xué)有了全新的教學(xué)目標(biāo),不僅重視知識傳授,而且重視提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)初中生的核心素養(yǎng),對其今后學(xué)習(xí)和未來可持續(xù)發(fā)展有著深遠(yuǎn)影響,教師應(yīng)以學(xué)生為主體,引導(dǎo)學(xué)生高效學(xué)習(xí),提高學(xué)生的核心素養(yǎng)水平。本文對培養(yǎng)初中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的意義進(jìn)行深入分析,聯(lián)系實(shí)際教學(xué)案例,研究初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的策略,并提出合理建議。
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)涵蓋運(yùn)算能力、推理能力、創(chuàng)新意識等方面,反映了數(shù)學(xué)本質(zhì)與數(shù)學(xué)思想,是學(xué)科育人價(jià)值的重要體現(xiàn)?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(下文簡稱“新課標(biāo)”)明確提出培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的要求。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),可以讓學(xué)生形成適應(yīng)社會發(fā)展的關(guān)鍵能力,具備學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的良好品格。因此,教師應(yīng)致力于改變數(shù)學(xué)教學(xué)環(huán)境,從學(xué)生的實(shí)際情況和認(rèn)知規(guī)律出發(fā),運(yùn)用科學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
一、培養(yǎng)初中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的意義
(一)提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平
關(guān)鍵能力與必備品格是初中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的兩大抓手,教師要重視和加強(qiáng)對初中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平。傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)更關(guān)注學(xué)生的考試成績,而在新課改背景下,從學(xué)生的終身學(xué)習(xí)角度進(jìn)行分析,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)可以促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)全面發(fā)展,有助于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平。
(二)促進(jìn)學(xué)生抽象思維發(fā)展
初中階段的學(xué)生正處于思維發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,教師利用科學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),指引學(xué)生思考問題、推理問題,能促進(jìn)學(xué)生抽象思維的發(fā)展。抽象思維能力可以幫助學(xué)生從實(shí)際情境或問題中抽象出關(guān)鍵的變量關(guān)系,并用數(shù)學(xué)符號進(jìn)行表達(dá),由此降低解題難度,促進(jìn)學(xué)生思維縝密性的提高。在具體教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)眼光看待問題,鼓勵學(xué)生思考解決問題的不同方法,既可以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),又能讓學(xué)生積累豐富的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。
(三)增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)推理能力
數(shù)學(xué)學(xué)科具有抽象性特點(diǎn),相關(guān)理論大多需要推理得到。初中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中要指導(dǎo)學(xué)生從事實(shí)和命題出發(fā),依據(jù)規(guī)則進(jìn)行推導(dǎo)和思考,有助于增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)推理能力。推理能力是初中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分,教師要積極引導(dǎo)學(xué)生通過邏輯推理解決數(shù)學(xué)問題,使其養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)表達(dá)和交流習(xí)慣,形成實(shí)事求是的精神品質(zhì),切實(shí)提高數(shù)學(xué)推理能力。
(四)提升學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力
創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是初中數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)之一,學(xué)生通過初中階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)可以提高創(chuàng)新意識,學(xué)會在數(shù)學(xué)探究中發(fā)現(xiàn)和分析問題。而教師積極培養(yǎng)初中生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),有助于學(xué)生探索多種解決問題的方法,由此提升創(chuàng)新實(shí)踐能力,對學(xué)生的學(xué)習(xí)和未來發(fā)展大有裨益。教師在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中開展實(shí)踐活動,鼓勵學(xué)生運(yùn)用自己的方法探究問題,可以切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的品質(zhì)。
二、初中數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略
(一)設(shè)計(jì)定量練習(xí),提升運(yùn)算能力
教師依據(jù)新課標(biāo)關(guān)于運(yùn)算能力的培養(yǎng)要求,將影響學(xué)生運(yùn)算效率及正確率的多個因素聯(lián)系起來,開展定量練習(xí)活動,可以提升學(xué)生的運(yùn)算能力,助力學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。初中數(shù)學(xué)教師要圍繞教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)科學(xué)的定量練習(xí)活動,讓學(xué)生積極主動參與練習(xí),不斷增強(qiáng)對數(shù)學(xué)知識的理解深度,進(jìn)一步提升運(yùn)算能力。
例如,在講解人教版初中數(shù)學(xué)七年級下冊“立方根”知識時(shí),首先,教師由平方根的習(xí)題引入新課,檢驗(yàn)學(xué)生對舊知識的掌握程度,讓學(xué)生回顧舊知識,為立方根的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。其次,教師介紹立方根,聯(lián)系實(shí)際生活中的容積問題,引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)立方根(三次方根)的概念,使其理解“”和“”的含義,明白求一個數(shù)的立方根就是開立方(立方與開立方互為逆運(yùn)算)。教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)定量訓(xùn)練,要求學(xué)生采用遞進(jìn)練習(xí)法完成以下練習(xí)題:
在學(xué)習(xí)平方根知識后,學(xué)生需要利用類比的方式建構(gòu)有關(guān)立方根的概念,領(lǐng)會分類討論和數(shù)形結(jié)合思想,主動參與定量練習(xí),以掌握求一個數(shù)立方根的技巧,合理區(qū)分平方根與立方根。由于一些有理數(shù)的立方根為無限不循環(huán)小數(shù),如、等,可以用有理數(shù)近似值表示,教師便可以針對立方根為無限不循環(huán)小數(shù)的有理數(shù)設(shè)計(jì)定量練習(xí)題,要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成習(xí)題,使其懂得正數(shù)立方根為正、負(fù)數(shù)立方根為負(fù)、零的立方根為零。通過復(fù)習(xí)平方根知識,指導(dǎo)學(xué)生順利進(jìn)行立方根的學(xué)習(xí),讓學(xué)生歷經(jīng)概念生成、習(xí)題解答、鞏固提升的全過程,由此建構(gòu)完善的立方根知識體系,通過立方根定量練習(xí)加深學(xué)生對開立方的領(lǐng)會和深化,最終達(dá)到運(yùn)算能力培養(yǎng)目標(biāo)。最后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注新舊知識間的區(qū)別與聯(lián)系,從立方根與平方根開方的相似之處入手,設(shè)計(jì)定量練習(xí)活動,在比較思考的基礎(chǔ)上復(fù)習(xí)舊知識、鞏固新知識,提升立方根學(xué)習(xí)思維的深度,實(shí)現(xiàn)運(yùn)算能力的提升。
(二)進(jìn)行遷移應(yīng)用,強(qiáng)化幾何直觀
知識的正向遷移能促成學(xué)生的思維發(fā)展。在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中,教師運(yùn)用直觀教學(xué)手段呈現(xiàn)幾何知識,可以幫助學(xué)生遷移知識,將數(shù)學(xué)知識內(nèi)化為技能,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生幾何直觀素養(yǎng)的發(fā)展。初中數(shù)學(xué)教師要重視培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀素養(yǎng),立足思維習(xí)慣訓(xùn)練,指引學(xué)生遷移應(yīng)用知識,進(jìn)而提升學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)本質(zhì)的能力,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。
例如,在講解人教版初中數(shù)學(xué)八年級上冊“多邊形及其內(nèi)角和”相關(guān)內(nèi)容時(shí),首先,教師由三角形引出多邊形,引導(dǎo)學(xué)生連接五邊形的對角線,使其理解相關(guān)概念,指出生活中存在的多邊形和正多邊形。再由三角形的內(nèi)角和知識遷移出多邊形的內(nèi)角和,引導(dǎo)學(xué)生了解多邊形的內(nèi)角和與外角和的計(jì)算方法,初步激活學(xué)生的幾何直觀意識。
其次,教師利用三角形知識的相關(guān)問題喚醒學(xué)生已有的知識經(jīng)驗(yàn),繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生分析正方形和長方形的內(nèi)角和,讓學(xué)生在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上,分組交流并匯總解決問題的方法。學(xué)生習(xí)慣利用量角器測量四邊形的每個角,再通過角度相加的方式計(jì)算得到結(jié)果,這種方法容易引起誤差。教師可以提示學(xué)生運(yùn)用“拼圖法”,即利用拼圖的方式,將四邊形的四個角拼接起來,觀察周角度數(shù),便可得到結(jié)果。但是這種方法具有一定的局限性,并非任何情況都能證明四邊形內(nèi)角和。教師可以根據(jù)學(xué)生的研究情況,總結(jié)公式“邊形的內(nèi)角和=”。
再次,為了培養(yǎng)學(xué)生的幾何直觀素養(yǎng),教師可以引導(dǎo)學(xué)生以六邊形為例,通過幾何畫板在六邊形的頂點(diǎn)、邊上、內(nèi)部及外部選取不同的點(diǎn),并連接各點(diǎn),將六邊形轉(zhuǎn)化為三角形,求出內(nèi)角和度數(shù)。學(xué)生通過合作研究發(fā)現(xiàn):多邊形邊的數(shù)量增加1,則內(nèi)角和度數(shù)增加,而多邊形的外角和始終為,
不隨圖形邊的數(shù)量變化而變化。經(jīng)過遷移應(yīng)用三角形和多邊形知識,學(xué)生已經(jīng)初步掌握了有關(guān)多邊形內(nèi)角和的知識。
最后,為了促進(jìn)學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展,教師可以增加圖形的復(fù)雜性,引導(dǎo)學(xué)生將多邊形進(jìn)行分割,讓學(xué)生再次經(jīng)歷圖形轉(zhuǎn)化過程,加深對轉(zhuǎn)化思想的認(rèn)識,理解內(nèi)角和與外角和的計(jì)算方法,通過對計(jì)算公式的推導(dǎo)體驗(yàn)轉(zhuǎn)化思想。鼓勵學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)幾何知識進(jìn)行綜合實(shí)踐,圍繞“平面鑲嵌”問題探討其中的多邊形知識,分析正多邊形鑲嵌條件,懂得鑲嵌原理,感受實(shí)際生活中的多邊形知識,體會幾何美感,發(fā)展幾何直觀素養(yǎng)。
(三)巧設(shè)問題情境,培養(yǎng)推理能力
教師要明確新課標(biāo)關(guān)于情境創(chuàng)設(shè)的要求,關(guān)注學(xué)生的已有知識經(jīng)驗(yàn),圍繞推理過程巧設(shè)問題情境,使學(xué)生產(chǎn)生解決問題的積極性,主動投入推理中,積累豐富的數(shù)學(xué)推理經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容合理設(shè)問,將問題難度控制在學(xué)生可接受的范圍內(nèi),由此逐步指引學(xué)生推導(dǎo),讓學(xué)生在問題情境中提升數(shù)學(xué)邏輯推理能力。
例如,在講解人教版初中數(shù)學(xué)八年級下冊“數(shù)據(jù)的集中趨勢”部分內(nèi)容時(shí),首先,教師由“身高”問題引入新課,引導(dǎo)學(xué)生思考常用的刻畫身高數(shù)據(jù)特征的量,讓學(xué)生初步了解加權(quán)平均的概念,啟迪學(xué)生的推理思維。
其次,教師講解平均數(shù)相關(guān)知識,在知識遷移中引出加權(quán)平均數(shù)的概念,引導(dǎo)學(xué)生思考問題:“如果給數(shù)據(jù)加上權(quán)重,可以采用什么樣的方法進(jìn)行分析?”由此創(chuàng)設(shè)問題情境,指引學(xué)生分析加權(quán)平均數(shù)的概念,使其明白若個數(shù)的權(quán)分別是,則“”為個數(shù)的加權(quán)平均數(shù)。
讓學(xué)生在問題情境中明白加權(quán)平均數(shù)的計(jì)算方法。教師以中位數(shù)和眾數(shù)問題引出有關(guān)數(shù)學(xué)概念,讓學(xué)生理解中位數(shù)和眾數(shù)所反映的數(shù)據(jù)集中趨勢,懂得眾數(shù)是數(shù)據(jù)中出現(xiàn)頻率最高的數(shù)據(jù),而中位數(shù)則分為以下兩種情況進(jìn)行討論:第一,數(shù)據(jù)個數(shù)為奇:取中間值;第二,數(shù)據(jù)個數(shù)為偶:取中間量數(shù)據(jù)的平均值。
最后,針對權(quán)重問題,教師可以指引學(xué)生在已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上算出加權(quán)平均數(shù),利用加權(quán)平均比較數(shù)據(jù),依托問題情境培養(yǎng)學(xué)生的推理能力。教師可以提出有關(guān)百分比或個數(shù)的問題,讓學(xué)生繼續(xù)探究,通過各類數(shù)據(jù)的比較,體會權(quán)的重要作用,繼而通過分析較多數(shù)據(jù),形成運(yùn)用樣本估計(jì)總體的思想,從而形成良好的推理意識。教師要鼓勵學(xué)生利用課后時(shí)間自行選擇樣本數(shù)據(jù),運(yùn)用課上所學(xué)的平均數(shù)、加權(quán)平均數(shù)、眾數(shù)、中位數(shù)等知識,根據(jù)事實(shí)和命題合情推理,積累豐富的推理經(jīng)驗(yàn),形成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的精神品質(zhì)。
(四)改進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)踐,激活創(chuàng)新意識
實(shí)踐是檢驗(yàn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成果的重要途徑,開展實(shí)踐活動是促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展的必要手段。傳統(tǒng)實(shí)踐活動具有單一性,學(xué)生只能通過習(xí)題實(shí)現(xiàn)對重難點(diǎn)知識的建構(gòu)和內(nèi)化,不利于創(chuàng)新發(fā)展。初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)在傳統(tǒng)實(shí)踐的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理改進(jìn),鼓勵學(xué)生思考解決問題的多種方法,激活學(xué)生的創(chuàng)新意識,落實(shí)創(chuàng)新意識核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo)。
例如,在講解人教版初中數(shù)學(xué)八年級下冊“二次根式的加減”部分內(nèi)容時(shí),首先,教師可以從二次根式的基礎(chǔ)習(xí)題入手,引導(dǎo)學(xué)生完成基礎(chǔ)習(xí)題,根據(jù)學(xué)生的習(xí)題完成情況進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)一題多解的實(shí)踐活動。其次,教師引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中分析問題,探討解決問題的多種方法。
第一種解法利用倒數(shù)的意義改寫已知等式,再根據(jù)輪換式特點(diǎn),整體相加經(jīng)過改寫的式子,使隱含的關(guān)系明了,問題迎刃而解;第二種解法利用“換元+平方”的方式,建立兩個等式并平方,去掉根號后,便得到了有理式,再根據(jù)輪換式的特點(diǎn)進(jìn)行整式運(yùn)算,可以得到正解。一題多解實(shí)踐活動可以激活學(xué)生的創(chuàng)新思維,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生合作探討解題方法,回顧二次根式的加減知識,幫助學(xué)生在實(shí)踐中提高創(chuàng)新能力,由此實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)。
最后,教師引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中繼續(xù)對比兩種方法,分析對涉及二次根式積為“1”形式的問題,是否可以通過改寫倒數(shù)的形式進(jìn)行分母有理化,再解題。教師提出對比問題,可以拓展學(xué)生實(shí)踐活動,激活學(xué)生的創(chuàng)新意識。同時(shí),教師指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用換元法分析數(shù)學(xué)問題,使其懂得將較長的式子進(jìn)行簡化,從而降低解題難度,真正提高創(chuàng)新實(shí)踐能力。
三、結(jié)語
總而言之,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)符合新課標(biāo)要求,有助于推進(jìn)課程改革,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平的提高。初中數(shù)學(xué)教師為學(xué)生設(shè)計(jì)不同的定量練習(xí),鼓勵學(xué)生完成練習(xí)題,提升其運(yùn)算能力;在新舊知識遷移中,教師指引學(xué)生分析和解決數(shù)學(xué)問題,可以發(fā)展學(xué)生的幾何直觀素養(yǎng);教師利用問題情境推進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí),改進(jìn)傳統(tǒng)的實(shí)踐活動,有助于培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)推理能力,發(fā)展其創(chuàng)新意識。