朱宸材 茅莉萍 徐芷筠
【摘 要】數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)系的基本途徑,模型觀念的培養(yǎng)則是數(shù)學(xué)建模在初中階段的具體目標(biāo)。本文通過對模型觀念的描述,得出初中階段模型觀念的四個主要表現(xiàn)和模型觀念培養(yǎng)中存在的三大主要問題,接著從三個“理解”的視角構(gòu)建初中生模型觀念培養(yǎng)的路徑與方法,最后通過教學(xué)設(shè)計完整呈現(xiàn)從具體情境中抽象出數(shù)學(xué)問題,用數(shù)學(xué)符號建立一次函數(shù)、一元一次方程、一元一次不等式的數(shù)學(xué)模型,研究數(shù)學(xué)問題中的數(shù)與形的關(guān)系和變化規(guī)律的過程,為有效培養(yǎng)初中生的模型觀念做出有益的嘗試與實(shí)踐。
【關(guān)鍵詞】模型觀念;數(shù)學(xué)建模;核心素養(yǎng)
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)對模型觀念有如下說明:“模型觀念主要是指對運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問題有清晰的認(rèn)識。知道數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)聯(lián)系的基本途徑;初步感知數(shù)學(xué)建模的基本過程,從現(xiàn)實(shí)生活或具體情境中抽象出數(shù)學(xué)問題,用數(shù)學(xué)符號建立方程、不等式、函數(shù)等表示數(shù)學(xué)問題中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,求出結(jié)果并討論結(jié)果的意義?!保?]10具體而言,初中階段模型觀念的主要表現(xiàn)包含以下四個方面:(1)在方程(不等式)、函數(shù)等概念的形成過程中感悟模型思想;(2)能夠選擇適當(dāng)?shù)姆匠?、不等式或者函?shù)模型解決簡單的實(shí)際問題;(3)經(jīng)歷現(xiàn)實(shí)情境中提出問題,選擇合適的模型嘗試解決問題的過程,感悟數(shù)學(xué)建模的思想方法;(4)在跨學(xué)科綜合實(shí)踐中運(yùn)用數(shù)學(xué)知識與方法,構(gòu)建模型解決跨學(xué)科類問題。[2]
對比模型觀念的主要表現(xiàn),筆者發(fā)現(xiàn)現(xiàn)今學(xué)生模型觀念的培養(yǎng)存在如下問題:(1)知識之間缺乏內(nèi)在關(guān)聯(lián),知識形成、發(fā)展過程中的邏輯關(guān)系缺失,沒有形成完整的知識鏈條和結(jié)構(gòu)體系,缺乏對數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)體系的整體把握,難以促使學(xué)生模型觀念的真正形成和發(fā)展[3];(2)缺乏對模型觀念產(chǎn)生原理的分析與理解,缺乏對學(xué)習(xí)活動的整體規(guī)劃與統(tǒng)籌設(shè)計,缺乏對學(xué)生認(rèn)知的學(xué)情調(diào)查和研究分析,導(dǎo)致學(xué)生難以形成穩(wěn)定的模型觀念,教與學(xué)的過程浮于表面;(3)脫離生活經(jīng)驗(yàn),忽視研究知識的路徑與方法經(jīng)驗(yàn)的積累,模型觀念的培養(yǎng)缺乏清晰的落地舉措和實(shí)施路徑。本文正是基于《標(biāo)準(zhǔn)》,試圖解決上述問題而進(jìn)行的研究嘗試。
一、理解數(shù)學(xué),剖析實(shí)際問題是基礎(chǔ)
初中階段,模型觀念所面對的實(shí)際問題可分為三類——現(xiàn)實(shí)原型、實(shí)際模型、數(shù)學(xué)形式。[4]真實(shí)的實(shí)際問題屬于現(xiàn)實(shí)原型;將現(xiàn)實(shí)原型進(jìn)行修改和簡化,形成比較精確和簡潔的表達(dá),稱為實(shí)際模型;將實(shí)際模型進(jìn)一步簡化、架設(shè),用數(shù)學(xué)符號表達(dá)實(shí)際模型中的變量和關(guān)系,則形成數(shù)學(xué)形式。模型觀念的培養(yǎng)應(yīng)立足“四基”,指向?qū)W科核心素養(yǎng)。教師要在理解數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上揭示教學(xué)內(nèi)容的本質(zhì),挖掘其內(nèi)在的數(shù)學(xué)思想方法,明確教學(xué)內(nèi)容在整個單元及數(shù)學(xué)體系中所處的地位和作用,在培養(yǎng)模型觀念的同時實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人的目標(biāo)。
1.教學(xué)內(nèi)容與知識結(jié)構(gòu)圖
函數(shù)、方程和不等式是人們刻畫現(xiàn)實(shí)世界的重要數(shù)學(xué)模型。通過函數(shù)視角再次審視一元一次方程、一元一次不等式,有利于學(xué)生形成三個“一次”的整體觀念,加強(qiáng)關(guān)聯(lián)知識間更深入的比較研究,加強(qiáng)對原有知識(一元一次方程、一元一次不等式)的理解,并且能從函數(shù)的角度將三者進(jìn)行統(tǒng)一,將知識進(jìn)行橫向與縱向的有效貫通,建立循環(huán)關(guān)聯(lián)。另外,從方程到不等式再到函數(shù),經(jīng)歷了數(shù)學(xué)化的過程,這也是初中階段形成和發(fā)展模型觀念的有效路徑。三個“一次”的探究對發(fā)展學(xué)生模型思想和數(shù)學(xué)建模能力具有重要的意義,也為后續(xù)高中階段的二次函數(shù)、解一元二次不等式的學(xué)習(xí)做了鋪墊和準(zhǔn)備。一次函數(shù)、一元一次方程和一元一次不等式的知識結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.教學(xué)流程解析
從代數(shù)的知識框架解析:從宏觀視角看,是從生活原型抽象出實(shí)際模型的三種形式(函數(shù)模型、方程模型、不等式模型);從中觀視角看,學(xué)生已經(jīng)學(xué)到一次函數(shù)的最后一節(jié)內(nèi)容,了解一次函數(shù)的學(xué)習(xí)路徑;微觀角度則是研究一次函數(shù)、一元一次方程與一元一次不等式的關(guān)系,讓學(xué)生對初中代數(shù)內(nèi)容產(chǎn)生整體的認(rèn)知[5]。情境引入則可從學(xué)生物理課所用的彈簧入手,分別構(gòu)建函數(shù)模型、方程模型及不等式模型來解決問題,同時從數(shù)的角度初步感受一次函數(shù)轉(zhuǎn)化為一元一次方程及一元一次不等式的條件。
根據(jù)以上思路展開問題設(shè)計,下文“教學(xué)過程”中問題1—3的設(shè)計是進(jìn)一步讓學(xué)生從數(shù)的角度體會當(dāng)一個變量的取值確定時一次函數(shù)可以轉(zhuǎn)化為一元一次方程,當(dāng)一個變量的取值范圍確定時,一次函數(shù)轉(zhuǎn)化為一元一次不等式;問題4—6的設(shè)計則是讓學(xué)生從形的角度利用一次函數(shù)圖象去解決一元一次方程和一元一次不等式的問題,通過問題串的方式感悟數(shù)形結(jié)合的思想方法;例題與變式設(shè)計是為了讓學(xué)生能利用本節(jié)課所學(xué)知識在給定的數(shù)學(xué)背景下提出問題并解決問題;歸納小結(jié)是讓學(xué)生對本節(jié)課的數(shù)學(xué)思想方法有進(jìn)一步理解,同時對所學(xué)知識進(jìn)行發(fā)展性的思考;課后作業(yè)是讓學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光觀察生活,抓住模型研究的實(shí)質(zhì)。
二、理解學(xué)生,建立認(rèn)知基礎(chǔ)是關(guān)鍵
模型觀念的培養(yǎng)方式大致分為兩類:一類是在教學(xué)中經(jīng)歷完整的數(shù)學(xué)建模過程,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生整體建模的能力,評價學(xué)生在全過程參與中的水平和等級,進(jìn)行行為特征和水平等級的分類;另一類是根據(jù)學(xué)生的學(xué)情特點(diǎn),設(shè)置片段式的教學(xué)任務(wù),考查學(xué)生在各個環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)。前者反映了數(shù)學(xué)建模的整體性,但操作難度較大;后者更適合日常的教學(xué),教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)情特點(diǎn),制訂行之有效的培養(yǎng)方案,以點(diǎn)帶面地達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。
1.學(xué)情分析是模型觀念培養(yǎng)的前提
(1)學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)
通過之前學(xué)習(xí),學(xué)生從數(shù)的角度認(rèn)識了一次函數(shù)和一元一次方程、一元一次不等式的關(guān)系,也從形的角度理解了一次函數(shù)和用數(shù)軸表示不等式解集的方法。本課將從形的角度再次引導(dǎo)學(xué)生體會一次函數(shù)圖象和一元一次方程、一元一次不等式的關(guān)系,進(jìn)而通過函數(shù)的觀點(diǎn)來認(rèn)識方程和不等式的內(nèi)在關(guān)聯(lián),通過函數(shù)的對應(yīng)關(guān)系來建立數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)行研究與應(yīng)用。
(2)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)
初二學(xué)生的思維特點(diǎn)已經(jīng)開始從直觀思維逐漸向抽象思維過渡,具備了一定的邏輯推理能力和概括歸納能力,在學(xué)習(xí)中更愿意嘗試動手實(shí)驗(yàn),產(chǎn)生了利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的意愿。因此,教師要在課堂中指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“動手做,動腦想,多合作,大膽猜,會驗(yàn)證”的合作探究,幫助學(xué)生掌握探究學(xué)習(xí)的方法。因此,本課從問題情境出發(fā),通過問答和交流的形式引導(dǎo)學(xué)生探究發(fā)現(xiàn)一次函數(shù)與一元一次方程、一元一次不等式之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),從形的角度出發(fā)建立數(shù)學(xué)模型解決對應(yīng)問題,培養(yǎng)學(xué)生的模型觀念和創(chuàng)新意識[5]。
2.凝練教學(xué)過程是學(xué)生模型觀念培養(yǎng)的關(guān)鍵
(1)以觀察活動為抓手——讓學(xué)生初步形成模型觀念
通過觀察彈簧的伸展變化來激發(fā)學(xué)生的想象力,實(shí)驗(yàn)操作掛重物的過程又加強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識,學(xué)生通過觀察、想象、實(shí)驗(yàn)、計數(shù)、分析、作圖、歸納等過程,建立一次函數(shù)的數(shù)學(xué)模型,通過合作探究將函數(shù)模型逐漸過渡到一元一次方程和一元一次不等式的模型上,初步形成了本課涉及的三種基本模型,也將新知識納入已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。
(2)以思想方法為引領(lǐng)——讓學(xué)生領(lǐng)悟建模的精髓
數(shù)形結(jié)合思想是本節(jié)課的重要思想方法,但如果僅僅停留在形的角度研究問題顯然是不夠的。可以嘗試運(yùn)用圖像法解方程和不等式,更重要的一點(diǎn)是本節(jié)課應(yīng)站在更高的視角下,用函數(shù)觀點(diǎn)統(tǒng)領(lǐng)方程、不等式的研究過程,通過函數(shù)思想形成模型觀念。在教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)把側(cè)重點(diǎn)放到模型觀念的培養(yǎng)上,數(shù)與形的研究作為輔助,通過問題串的設(shè)計和數(shù)學(xué)活動的開展,讓學(xué)生領(lǐng)悟數(shù)學(xué)建模的方法和精髓,提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。[3]
(3)以探索交流為形式——讓學(xué)生主動參與建模過程
探索是無聲的思維,交流是有聲的思考。新課改倡導(dǎo)學(xué)生在思考中合作,在合作中交流,在交流中體驗(yàn),在體驗(yàn)中感悟。良好的氛圍可以促使學(xué)生積極參與課堂,只有主動參與其中,才能真正感受數(shù)學(xué)建模過程的真諦。數(shù)學(xué)建?;顒涌梢詫F(xiàn)實(shí)問題可視化,任務(wù)驅(qū)動具體化,探究活動有效化,歸納反思結(jié)構(gòu)化,使學(xué)生不僅在大腦中體會數(shù)學(xué)建模的全過程,更能身臨其境地完整經(jīng)歷數(shù)學(xué)建模的活動過程,從而有效提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力。
三、理解教學(xué),課堂教學(xué)的有效實(shí)施是核心
1.課時教學(xué)目標(biāo)
(1)通過探究彈簧秤稱物過程中彈簧的變化,體會一次函數(shù)、一元一次方程與一元一次不等式的內(nèi)在聯(lián)系。
(2)了解一次函數(shù)、一元一次方程與一元一次不等式在解決問題過程中的作用和聯(lián)系。
(3)經(jīng)歷實(shí)際問題的探究過程,初步形成模型觀念,發(fā)展邏輯推理的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
2.教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)
(1)教學(xué)重點(diǎn):通過彈簧秤的實(shí)例,初步體會一次函數(shù)、一元一次方程和一元一次不等式的內(nèi)在聯(lián)系。
(2)教學(xué)難點(diǎn):了解一元一次不等式與一元一次方程、一次函數(shù)在解決問題過程中的作用和聯(lián)系。
3.教學(xué)過程
(1)生活情境,激發(fā)興趣
【導(dǎo)入】教師提出現(xiàn)代社會通常用電子秤來稱量物體的質(zhì)量,電子秤上的讀數(shù)會隨著物體質(zhì)量的變化而變化,再往前有桿秤,一邊是秤砣,另一邊是盛物體的秤盤,利用的是杠桿原理,教師隨后提問還有什么秤。學(xué)生提到彈簧秤,即彈簧的一端固定,另一端掛物體,物體的質(zhì)量和彈簧伸長的長度是有關(guān)系的。于是,教師順理成章地與學(xué)生共同研究彈簧秤的工作原理。
【實(shí)驗(yàn)操作】教師在彈簧秤上先掛50g的砝碼,測量彈簧長度并記錄(5cm),再依次增加砝碼質(zhì)量(每次增加50g的砝碼)并記錄彈簧的長度,得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)后,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納,得出規(guī)律(胡克定律:在彈性限度內(nèi),物體的形變與引起形變的外力成正比)。
【設(shè)計意圖】從日常生活中的彈簧秤出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生對生活中的實(shí)際問題保持?jǐn)?shù)學(xué)觀察與數(shù)學(xué)思考。
(2)知識整合,溫故知新
教師引導(dǎo)學(xué)生用學(xué)過的數(shù)學(xué)知識描述上述變化過程:每掛50g的物體,彈簧伸長1cm,如果把物體的質(zhì)量設(shè)為x g,把彈簧的長度設(shè)為y cm,則得到函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=1/50x+4。
教師引導(dǎo)學(xué)生作圖,繪制表示彈簧長度和物體質(zhì)量之間變化關(guān)系的圖象:y隨x的增大而增大,是一條經(jīng)過(0,4)點(diǎn)的直線(如圖2)。
從圖2可以看出,隨著物體質(zhì)量的不斷增大,彈簧的長度是不斷增長的。彈簧秤其實(shí)不是直接測量物體的質(zhì)量,而是測量彈簧的長度,這就是彈簧秤的原理。
提問:你能不能通過測量彈簧的長度來確定所掛物體的質(zhì)量?
【設(shè)計意圖】通過對彈簧秤原理的研究,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的過程,從現(xiàn)實(shí)問題中理解函數(shù)是描述變量關(guān)系的模型;通過“彈簧掛物”中測量彈簧長度求物體質(zhì)量的過程,引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際操作中理解方程是描述相等關(guān)系的模型,以及一元一次方程和一次函數(shù)之間的區(qū)別和聯(lián)系。
(3)學(xué)生活動,深入研究
學(xué)生活動:每人分別取未知質(zhì)量的砝碼裝進(jìn)小袋子,掛在彈簧秤上,請其他同學(xué)讀出彈簧的長度后,求物體的質(zhì)量(袋子質(zhì)量可忽略不計)。(教師以問題串的形式展開活動)
問題1:彈簧長度是10cm時,物體質(zhì)量是多少?
問題2:請觀察,如何由一次函數(shù)得到一元一次方程?
問題3:在一次函數(shù)的圖象上,你能求出當(dāng)彈簧長度為12cm時,彈簧所掛物體的質(zhì)量嗎?在y=1/50x+4的函數(shù)圖象中,如何找到一元一次方程1/50x+4=12的解?
問題4:你能利用一次函數(shù)的圖象求出相應(yīng)的一元一次方程的解嗎?
問題5:彈簧的長度是有限的,彈簧秤必須在彈簧的彈性限度內(nèi)才能有效使用。這根彈簧最多能伸長到16cm,請問它最多能掛多少克的物體?你能用什么方法來解決這個問題?
歸納小結(jié):為了研究彈簧秤的原理,我們得到了一次函數(shù)、一元一次方程和一元一次不等式,這就是我們今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容——一次函數(shù)、一元一次方程、一元一次不等式。
問題6:同學(xué)們,今天一起來研究這三者之間有什么關(guān)系。先來回想下,我們是怎樣得到這三個式子的?
學(xué)生通過小組研討,經(jīng)歷數(shù)學(xué)活動后得到結(jié)論:從相等關(guān)系和不等關(guān)系中得出一元一次方程和一元一次不等式。當(dāng)長度范圍小于等于16時,y≤16,有1/50x+4≤16,即在變化過程中,確定了一次函數(shù)兩個變量中某一個變量的范圍時,就有了一元一次不等式,求解不等式,解集是另一個變量的范圍。
問題7:x取何值時,函數(shù)y=2x+4的值是正數(shù)?
問題8:在一次函數(shù)的圖象上,當(dāng)x取何值時,1/50x+4≤16?哪些點(diǎn)的縱坐標(biāo)小于等于16,你能把它們描出來嗎?它們的橫坐標(biāo)取值是多少?不等式的解集是多少?當(dāng)x取何值時,1/50x+4≤8?
歸納小結(jié):由已知的變量取值范圍,通過函數(shù)圖象求出另一個變量的取值范圍,即為不等式的解。從數(shù)的角度看,一次函數(shù)確定一個變量的范圍,可以轉(zhuǎn)化成不等式,進(jìn)而求另一個變量的范圍。從形的角度看,可以利用一次函數(shù)圖象求得一元一次不等式的解。所以一次函數(shù)和一元一次不等式不僅有數(shù)的轉(zhuǎn)換,也有形的聯(lián)系。
【設(shè)計意圖】通過對彈簧秤量程的研究,從實(shí)際問題中理解不等式是描述不等關(guān)系的模型,以及一元一次不等式和一次函數(shù)之間的區(qū)別和聯(lián)系。教師引領(lǐng)學(xué)生親身體驗(yàn),充分活動,學(xué)以致用,感受三個“一次”在刻畫不同現(xiàn)實(shí)模型時的區(qū)別和聯(lián)系,引領(lǐng)學(xué)生從數(shù)和形兩方面對三個“一次”之間的聯(lián)系進(jìn)行討論、研究,使學(xué)生深入了解三個“一次”在解決問題中的作用和聯(lián)系。
(4)應(yīng)用練習(xí),能力提升
例題:請你畫出y=2x+4的圖象,并根據(jù)圖象求2x+4=0,2x+4>0,2x+4<6的解。
變式1:y=kx+b(k≠0)的圖象如圖3所示,經(jīng)過(-2,0)和(0,3),請你解方程kx+b=0和不等式kx+b>0。
變式2:圖4是一次函數(shù)y1=k1x+b1和y2=k2x+b2的圖象,其中y1=k1x+b1過點(diǎn)(-2,0)和點(diǎn)(0,4),y2=k2x+b2過點(diǎn)(3,0)和點(diǎn)(0,4),解不等式k1x+b1>k2x+b2。
【設(shè)計意圖】在例題與變式中,有用方程來解決函數(shù)問題的,也有利用函數(shù)圖象來解決方程、不等式的問題,引導(dǎo)學(xué)生感受函數(shù)圖象的直觀形象,便于學(xué)生從形的特征解決方程、不等式的問題,幫助學(xué)生在形與數(shù)之間建立對應(yīng)與聯(lián)系。
(5)課后探索,學(xué)有所用
課后作業(yè):請你利用彈簧自制一個彈簧秤,明確量程,在制作過程中,利用一次函數(shù)、一元一次方程、一元一次不等式解決問題。
【設(shè)計意圖】課后的探索活動讓學(xué)生把課堂所得的數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中,經(jīng)歷“生活—數(shù)學(xué)建?!睢钡膶W(xué)習(xí)流程,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思想,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力和應(yīng)用能力,引導(dǎo)他們在具體問題中應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識、基本方法和基本思想,積累基本活動經(jīng)驗(yàn)。
(6)歸納總結(jié),知識建構(gòu)
反思提升:學(xué)完這節(jié)課,你能說出一次函數(shù)、一元一次方程與一元一次不等式之間的聯(lián)系嗎?今后的學(xué)習(xí)中,你還想研究什么?(如其他函數(shù)、方程、不等式以及它們之間的關(guān)系)
【設(shè)計意圖】圍繞主干一次函數(shù)來找到三個“一次”之間的關(guān)系,可以讓學(xué)生進(jìn)一步理解函數(shù)、方程、不等式之間的聯(lián)系和區(qū)別,也為后面三個“二次”的學(xué)習(xí)提供經(jīng)驗(yàn)和方法。
4.小結(jié)
本節(jié)課是蘇科版數(shù)學(xué)八年級上冊“一次函數(shù)”單元的最后一節(jié)課,學(xué)生學(xué)習(xí)了一次函數(shù)的概念、圖象性質(zhì)及其在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用,具備了研究一次函數(shù)在數(shù)學(xué)知識體系內(nèi)部的關(guān)聯(lián)的知識基礎(chǔ)。對比同類單元(八年級下冊“反比例函數(shù)”、九年級下冊“二次函數(shù)”“銳角三角函數(shù)”組成了初中階段的函數(shù)類單元)可以發(fā)現(xiàn),這是同類單元的起始單元。教師在解讀教材時,不僅要注重本課的知識要點(diǎn),還要挖掘、研究這些知識要點(diǎn)所經(jīng)歷的研究過程和所采用的研究方法,為學(xué)生后續(xù)進(jìn)行同類單元的研究、探索提供必要的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)?;谕|(zhì)單元的維度分析,函數(shù)單元的教學(xué)設(shè)計路徑與有關(guān)方程、不等式單元的設(shè)計一樣:從生活實(shí)例得到方程、不等式、函數(shù);研究等式、不等式、函數(shù)的性質(zhì);用函數(shù)、方程、不等式等模型解決問題,重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生模型觀念的培養(yǎng)。本節(jié)課與九年級下冊“二次函數(shù)與一元二次方程”、高中的“二次函數(shù)與一元二次方程、不等式”同屬重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的幾何直觀、模型觀念等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的課。通過對比和分析得到結(jié)論,本節(jié)課是“一次函數(shù)”單元的最后一節(jié)課,是同類單元(初中函數(shù)大單元)的起始單元課,是同質(zhì)單元的中間鏈接課(前有一元一次方程、一元一次不等式,后有一元二次方程、二次函數(shù))。這樣特殊的地位,使其知識上和其他單元有關(guān)聯(lián),方法上能向其他單元遷移,素養(yǎng)上和其他單元相呼應(yīng)。值得一提的是,本課對于模型觀念培養(yǎng)的探索,整個過程可以看成是在教學(xué)過程中提供一種思維的突破方式,教師不僅需要引導(dǎo)學(xué)生積極敏銳地去發(fā)現(xiàn)問題條件與所求問題之間的關(guān)聯(lián),還要鼓勵學(xué)生在已知的數(shù)學(xué)信息中找尋模型,并對不同解答進(jìn)行探究、歸納、總結(jié),最終形成對應(yīng)的模型解題方法。由此可見,在平時的教學(xué)中,教師要有意識地給學(xué)生留足思考的時間與空間,促使學(xué)生積極思考。
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,從具體情境中抽象出數(shù)學(xué)問題,用數(shù)學(xué)符號建立表示數(shù)學(xué)問題的模型和數(shù)量關(guān)系,再將現(xiàn)實(shí)問題簡化、架設(shè)、概括后抽象出實(shí)際模型的過程,培養(yǎng)了學(xué)生將現(xiàn)實(shí)問題數(shù)學(xué)化的能力,最終讓學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界,用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界,用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界[1]5-6。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022.
[2]鮑建生,章建躍.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)在初中階段的主要表現(xiàn)之七:模型觀念[J].中國數(shù)學(xué)教育(初中版),2022(12):3-8.
[3]朱宸材.點(diǎn)評:以核心素養(yǎng)為指向,充分發(fā)揮知識載體作用[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考,2018(9):18-20.
[4]孫凱.從問題類屬談初中生數(shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)[J].數(shù)學(xué)通報,2020(12):30-33.
[5]孫凱.蘇科版初中數(shù)學(xué)教材中的數(shù)學(xué)建模內(nèi)容分析[J].中小學(xué)課堂教學(xué)研究,2022(8):21-23,44.
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