摘?要:社會的高速發(fā)展促使國家對于人才的培養(yǎng)也越來越重視,現(xiàn)代社會已經(jīng)不再追求類似古代狀元一樣的高分人士,而是看其是否德才兼?zhèn)?,不僅兼顧知識與能力,更能有一定的社會責(zé)任感?;谶@一需求,新課程改革提出了以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為指導(dǎo)方針的教育思路,尤其在基礎(chǔ)教育階段,必須全面貫徹落實這一教育理念,培養(yǎng)出國家所需的高素質(zhì)人才。有鑒于此,本文就對核心素養(yǎng)要求下的初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)展開探討。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);初中數(shù)學(xué);課堂教學(xué)
基礎(chǔ)教育為響應(yīng)新課程改革,已經(jīng)從以前的“教學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖倘恕?,通過以人為本來踐行核心素養(yǎng)培養(yǎng)理念。所謂核心素養(yǎng),就是要求學(xué)生要具備獨立思考能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力,要能夠自主分析和解決生活中的難題。核心素養(yǎng)能力是未來社會人才衡量的重要標(biāo)準(zhǔn)。新經(jīng)濟時代下,知識和技術(shù)已逐漸成為引領(lǐng)社會發(fā)展與變革的主導(dǎo)因素,對核心素質(zhì)也提出了更高的要求。核心素養(yǎng)逐漸輻射至各個教育階段,通過三個轉(zhuǎn)型初步探討核心素養(yǎng)要求下的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)。
一、 教學(xué)模式轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂基本上是教師授課,學(xué)生聽,互動比較少,整個課堂氛圍呆板生硬,學(xué)生的聽課效率都普遍較低,學(xué)生參與度低。初中數(shù)學(xué)知識系統(tǒng)的建立是基于大量的基本概念、數(shù)學(xué)符號和數(shù)學(xué)公式,這就使得初中數(shù)學(xué)呈現(xiàn)出抽象性高、邏輯性強、思維關(guān)系復(fù)雜的特點,再加上初中數(shù)學(xué)在數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng)上都提出來更高的要求,改變以往的教學(xué)模式,探索出一套高效的“問題導(dǎo)學(xué)、情境創(chuàng)設(shè)”教學(xué)方法來幫助同學(xué)們更高效地學(xué)習(xí)初中數(shù)學(xué)知識刻不容緩。所謂“問題導(dǎo)向”要求老師通過提出問題的方式來引發(fā)學(xué)生的自主探究,進而實現(xiàn)向書本的靠攏;所謂“情境創(chuàng)設(shè)”是要老師指導(dǎo)學(xué)生把抽象難懂的數(shù)學(xué)問題簡化為現(xiàn)實可感的生活模型,增添數(shù)學(xué)知識的趣味性,激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的動力,加深學(xué)生對知識的理解和掌握。
以二次函數(shù)為例,傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,數(shù)學(xué)老師給出相應(yīng)條件讓學(xué)生按照要求設(shè)出解析式y(tǒng)=ax2+bx+c,然后代入題干中的條件以完成參數(shù)a、b、c的求解。這樣的過程不僅單調(diào)枯燥,對學(xué)生自主探究能力以及數(shù)學(xué)思維的形成絲毫起不到作用。在核心素養(yǎng)要求下,應(yīng)用“問題導(dǎo)學(xué)法”,教師可以重新設(shè)計下列問題情境:
第一:請同學(xué)們舉出生活中涉及拋物線的例子(如踢出去的足球的運行軌跡、噴泉的水流動的軌跡)
第二:概括以上這些生活中的拋物線的共性特點:都有起點和終點;都有最高點或最低點;每條拋物線的線型都類似,只是在“高矮、胖瘦”存在差別。
第三:如果我們把拋物線當(dāng)做函數(shù)的圖像來看待,它的解析式的一般形式是怎樣的呢?選擇用什么解析式來求?一般式還是頂點式還是其他?
第四:拓展延伸。在拓展延伸上可以參考以下兩個方向:
1)函數(shù)方程思想:
既然二次函數(shù)的解析式一般形式為y=ax2+bx+c,我們可以令函數(shù)值為0,則原來的二次函數(shù)就變成了一元二次方程ax2+bx+c=0。也就是說當(dāng)二次函數(shù)的函數(shù)值為0的時候,就把函數(shù)問題轉(zhuǎn)化為方程問題。從圖像上來看,方程ax2+bx+c=0的解就是函數(shù)y=ax2+bx+c的圖像與x軸交點的橫坐標(biāo)的值。在這里既涉及“函數(shù)方程”思想又涉及了“數(shù)形結(jié)合”“轉(zhuǎn)化化歸”等數(shù)學(xué)思想。
2)學(xué)科間互相滲透
在本節(jié)的導(dǎo)入階段,教師提及了生活中如踢出去的足球的運行軌跡等現(xiàn)實生活中的數(shù)學(xué)問題,這就有利于吸引學(xué)生注意力,增加學(xué)生的聽課興趣、抓住學(xué)生的聽課心理、提高學(xué)生的參與度。實際上踢出去的足球只是表象,客觀世界中的“平拋運動”“斜拋運動”等拋體運動背后物理規(guī)律都是相同的。都是在重力作用下的曲線運動。教師通過講解物理現(xiàn)象背后的數(shù)學(xué)規(guī)律,讓同學(xué)們明白數(shù)學(xué)在自然科學(xué)規(guī)律研究中具有不可或缺的地位。讓同學(xué)們以“自然科學(xué)的王冠上的明珠”這種心態(tài)來重視數(shù)學(xué)學(xué)科。
二、 “數(shù)學(xué)知識”轉(zhuǎn)為“數(shù)學(xué)思維”
就學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)來說,在數(shù)學(xué)這一學(xué)科上體現(xiàn)為以下幾個特點:
(a)扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(包括基本概念和基本公式定理);
(b)超強的數(shù)學(xué)能力(包括數(shù)學(xué)語言閱讀及審題能力、數(shù)學(xué)語言理解及分析能力、高效準(zhǔn)確的運算能力);
(c)靈活的數(shù)學(xué)思維(包括發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維)。
在初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,前兩點通過課堂的認真學(xué)習(xí)和課后的鞏固強化訓(xùn)練,都比較容易做到,這是學(xué)好初中數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),并非難事,只要學(xué)生多下功夫多花時間就一定能夠做到。難點在于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)思維,數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)思維能力的提升有助于開發(fā)學(xué)生潛在的學(xué)科創(chuàng)造力,只有熟練駕馭了數(shù)學(xué)思維,吸收到了數(shù)學(xué)思想的精髓,學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上才融會貫通,這也有助于培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、準(zhǔn)確分析問題和有效解決問題的能力,這一點對學(xué)生個人后期的發(fā)展將產(chǎn)生巨大的推力。如何有效實現(xiàn)初中生數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)向數(shù)學(xué)思維養(yǎng)成的有效轉(zhuǎn)化過渡呢?
(一) 掌握初中數(shù)學(xué)“五大思想”
1. 轉(zhuǎn)化化歸思想
在解決數(shù)學(xué)問題的過程中運用轉(zhuǎn)化化歸思想旨在把復(fù)雜的化為簡單,把難的化為簡單的。要想把我們感覺到困難的、陌生的問題轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兂R姷?、容易解決的問題,需要學(xué)生有足夠的能力準(zhǔn)確及時地找到溝通二者的橋梁,從而實現(xiàn)繁簡轉(zhuǎn)化、難易過渡。
例如:如圖某工程隊打算在A、B兩個村莊各修建一條水管從河道引水,問:怎樣才能使施工所需要的管材最少、最節(jié)省施工成本?
學(xué)生在解題時要用到“轉(zhuǎn)化化歸”思想,才能有效解決這一問題。
思路如下:施工所需要的管材最少、最節(jié)省施工成本,就要使管線最短;也就是要在河道上選一點C使得AB+AC最小;作A關(guān)于河道的對稱點A′,連接A′B,則河道與A′B交點即為所求的點C。
在這個例題中,使距離最短問題轉(zhuǎn)化為兩點間距離問題,實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化的是“兩點之間,線段最短”這一公理。實際上,在尋找解決距離最短問題時,學(xué)生要想到以下幾個知識:“兩點之間,線段最短”“垂線段最短”等,并進行判斷該用哪個知識點。由此可見,要想準(zhǔn)確抓住轉(zhuǎn)化過渡的紐帶,既要具備扎實綜合的數(shù)學(xué)知識體系,又要善于抓住題眼,明白出題人的意圖。
2. 數(shù)形結(jié)合思想
數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)中應(yīng)用非常廣泛,例如一次函數(shù)與方程(組)的關(guān)系中,含有未知數(shù)x和y的兩個二元一次方程組成的每個二元一次方程組,都對應(yīng)兩個一次函數(shù),于是也對應(yīng)兩條直線。從“數(shù)”的角度看,解方程組,相當(dāng)于求自變量為何值時相應(yīng)的兩個函數(shù)值相等,以及這個函數(shù)值是多少:從“形”的角度看,相當(dāng)于求確定兩條相應(yīng)直線的交點的坐標(biāo)。
3. 函數(shù)方程思想
例如講二元一次方程組的解法時,把方程組和函數(shù)結(jié)合起來,這種遞進教學(xué)模式,既有助于學(xué)生及時回顧學(xué)過的知識,又有助于降低學(xué)生初學(xué)新知識的門檻,還能夠幫助學(xué)生建構(gòu)完整的知識體系,加深知識間的相互滲透。
例如:求下列二元一次方程組的解:
y=mx+n(m、n為常數(shù))
y=kx+b(k、b為常數(shù))
我們通常會利用消元法來求解。但如果用函數(shù)的思想來解決,我們可以用其中一個未知數(shù)表示另一個未知數(shù),把方程改寫成形如y=kx+b的形式,所以每個這樣的方程都對應(yīng)一個一次函數(shù),也對應(yīng)一條直線,這條直線上每個點的坐標(biāo)(x,y)都是這個方程的解。
4. 從特殊到一般思想
以一次函數(shù)為例,以正比例函數(shù)y=x入手引入一次函數(shù)y=kx+b,通過類比二者的相同點和不同點,有助于學(xué)生快速消化吸收。實際上,正比例函數(shù)y=x就是一次函數(shù)y=kx+b的特例,它是y=kx+b在k=1,b=0時的情況。
5. 分類討論思想
分類討論思想主要是為了把問題本身可能產(chǎn)生的多種情況,分解成不同的部分,逐個擊破。以求絕對值為例:求任意實數(shù)a的絕對值∣a∣。由于絕對值符號的化簡要根據(jù)a的正負性來判斷,因而要分類討論如下:
|a|=a(a≥0)
-a(a<0)
(二) 把數(shù)學(xué)思想運用到生活中
初中數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,老師要善于把生活現(xiàn)象與數(shù)學(xué)課堂有機結(jié)合在一起,讓學(xué)生明白數(shù)學(xué)離我們的生活并不遙遠,它與我們的日常生活息息相關(guān),既要善于從生活中發(fā)現(xiàn)并解決數(shù)學(xué)問題,又要善于利用數(shù)學(xué)工具,使之更好地服務(wù)于我們的生活。學(xué)生如果能夠做生活中的有心人,仔細觀察,就會發(fā)現(xiàn),一切數(shù)學(xué)問題都來源于生活,例如:相機的三角架是用來固定相機的,就是利用到了三角形的穩(wěn)定性;買彩票能不能中獎,是概率問題;還有數(shù)學(xué)書上的許多軸對稱、中心對稱圖形都來源于生活。數(shù)學(xué)模型是對生活的刻畫,數(shù)學(xué)規(guī)律是對生活現(xiàn)象的解釋,數(shù)學(xué)工具是為了更好地服務(wù)于生活。在日常生活中,學(xué)生要有數(shù)學(xué)意識,并要具備堅實的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)去解決形形色色的生活問題。
三、 由“數(shù)學(xué)思想”轉(zhuǎn)為“實踐能力”
學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂上,通過各種各樣的例子應(yīng)該能夠感受到數(shù)學(xué)思想在解決數(shù)學(xué)問題上具有很強的指導(dǎo)意義。學(xué)生不能僅僅限于書本內(nèi)容,要知道數(shù)學(xué)思想的靈魂在于它能夠被廣泛地遷移運用到各個不同的領(lǐng)域中。汲取“數(shù)學(xué)思想”的精髓對于培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力和創(chuàng)造創(chuàng)新能力有積極的意義。數(shù)學(xué)思想對學(xué)生分析解決問題能力的培養(yǎng),主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(一) 抽象思維能力
要想很好地理解數(shù)學(xué)中的概念、符號、公式、定理,對學(xué)生的抽象思維能力提出了很高的要求。抽象思維能力體現(xiàn)在學(xué)生能夠把生活中的具體事件和現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語言,用數(shù)學(xué)方法研究其中的客觀規(guī)律,挖掘生活現(xiàn)象背后隱含的數(shù)學(xué)道理。就像上文所述的,從自行車車輪輪軸和車條的關(guān)系,引申到過一點可以做無數(shù)條直線這個數(shù)學(xué)規(guī)律。從風(fēng)箏抽象出軸對稱圖形,從風(fēng)車抽象出中心對稱圖形等,都是抽象思維能力的體現(xiàn)。
(二) 建模能力
初中數(shù)學(xué)中不乏數(shù)學(xué)模型的建立。建立數(shù)模是探索數(shù)學(xué)規(guī)律的重要前提。建立模型可以使問題有效簡化、更加清晰,且不會破壞現(xiàn)象背后的規(guī)律,方便研究,能夠緊密對接我們學(xué)過的理論系統(tǒng)。建模能力對培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)自主探究能力有重要作用。
(三) 知識遷移、運用能力
數(shù)學(xué)思想不僅僅適用于數(shù)學(xué)學(xué)科,在物理、化學(xué)等自然科學(xué)以及其他領(lǐng)域中都能夠適用。學(xué)生以數(shù)學(xué)思想為指導(dǎo),能夠有效促進數(shù)學(xué)知識在各學(xué)科間的應(yīng)用,也更能體會到學(xué)好數(shù)學(xué)的重要意義。
教育的改革必然伴隨著的社會的進步與發(fā)展,面向未來,社會所需的人才應(yīng)該是知識與能力兼?zhèn)?,善于思考和實踐的高素質(zhì)綜合性人才。為此,初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)在核心素養(yǎng)要求下必須做出改變,由“教為中心”轉(zhuǎn)為“學(xué)為中心”,由“數(shù)學(xué)知識”轉(zhuǎn)為“數(shù)學(xué)思維”、由“數(shù)學(xué)思想”轉(zhuǎn)為“實踐能力”,以此來培養(yǎng)具備學(xué)科核心素養(yǎng)的人才。
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作者簡介:
歐雪燕,福建省福州市,福州第十六中學(xué)。