林建
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》重申:課程目標(biāo)的確立要以學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn),鮮明體現(xiàn)數(shù)學(xué)教育的育人意義。在數(shù)學(xué)課堂中,我們應(yīng)該精心打造一個(gè)以學(xué)生為中心的教育模式,讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,從而提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)和核心競(jìng)爭(zhēng)力?!稊?shù)學(xué)教育心理學(xué)》指出,數(shù)學(xué)不僅僅是人類思維的表達(dá)形式,更代表了人們不懈追求完美的意志,精益求精的推理,以及嚴(yán)謹(jǐn)周詳?shù)乃季S,它為人類提供了通過(guò)數(shù)學(xué)語(yǔ)言去描述宇宙和探索世界的無(wú)限可能和機(jī)會(huì)。初中生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),就是將數(shù)學(xué)基本概念、規(guī)律、事實(shí)和方法逐漸內(nèi)化為具有內(nèi)在邏輯聯(lián)系與排列的認(rèn)知結(jié)構(gòu),這一認(rèn)識(shí)模式是學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)新問(wèn)題認(rèn)識(shí)的核心,要在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中不斷探究和豐富,下面從三個(gè)角度闡述如何構(gòu)筑認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
一、注重培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維方式教學(xué),構(gòu)建認(rèn)知框架,引導(dǎo)會(huì)思考的能力
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的全過(guò)程中,教師需鼓勵(lì)學(xué)生積極參與數(shù)學(xué)的探究和思維的深化,并深刻闡述數(shù)學(xué)思想方法的重要性,指導(dǎo)學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)思想方法。教師應(yīng)該讓學(xué)生圍繞各種信息和觀念展開深入思考和加工轉(zhuǎn)換,用新知識(shí)和舊知識(shí)進(jìn)行整合和概括,解釋所關(guān)注的現(xiàn)象,并構(gòu)建新的假設(shè)和推論。這樣,學(xué)生便可以形成自己獨(dú)特的思維方式,最終實(shí)現(xiàn)“會(huì)用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實(shí)世界”的核心素養(yǎng)。
例1:講解分式有意義及分式的值為0的條件。
(1)舊知識(shí):分?jǐn)?shù)和都有意義嗎?哪一個(gè)分?jǐn)?shù)為0?
(2)當(dāng)x取什么數(shù)時(shí)分式有意義?
(3)當(dāng)x取什么數(shù)時(shí)分式的值是零?
(4)當(dāng)x=2和x=1時(shí),分式的值都是零嗎?
(5)當(dāng)x=-3時(shí),分式的值是零嗎?
(6)當(dāng)x取什么值時(shí),分式?jīng)]有意義?
(7)當(dāng)x取什么值時(shí),分式?jīng)]有意義?
(8)當(dāng)x取什么值時(shí),分式的值是為零?
例2:在“同底數(shù)冪的乘法”教學(xué)中,我們可以分以下幾步進(jìn)行:
(1)觀察分析:103×102=10×10×10×10×10=105???? 23×22=2×2×2×2×2=25,知道這是在特殊情況下得到的結(jié)論。
(2)同理a3×a2=a×a×a×a×a=a5,這是底數(shù)由特殊到一般情況下的結(jié)論。
(3)一般地,如果m、n都是正整數(shù),那么am×an==am+n,這是指數(shù)從特殊到一般情況下得到的結(jié)論。
(4)通過(guò)這些例子,我們可以得出同底數(shù)冪相乘的一般規(guī)律:底數(shù)不變,指數(shù)相加。這個(gè)規(guī)律可以應(yīng)用于任何同底數(shù)的冪運(yùn)算中。
隨著難度逐漸增加,思維方式也隨之轉(zhuǎn)變,這反映出了數(shù)學(xué)思維方式的演變過(guò)程。教師要抓住知識(shí)的連接點(diǎn),以上兩道例題在知識(shí)銜接處引入設(shè)問(wèn),激發(fā)學(xué)生的探索欲望,從學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)觸發(fā)新知生長(zhǎng)點(diǎn),進(jìn)而組織學(xué)生對(duì)新舊知識(shí)進(jìn)行比較、尋找相同點(diǎn)和不同點(diǎn),從而剖析新舊知識(shí)的分化點(diǎn),并將新知識(shí)完美地融入到原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,推動(dòng)學(xué)生數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的擴(kuò)大和發(fā)展。
二、讓學(xué)生動(dòng)手使用學(xué)具,發(fā)掘新知,構(gòu)建認(rèn)知框架,激發(fā)學(xué)生的表達(dá)技巧
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》強(qiáng)調(diào)通過(guò)綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和跨學(xué)科的知識(shí)多角度去尋求問(wèn)題、解決問(wèn)題,進(jìn)而形成模型觀念和數(shù)據(jù)觀念,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)造力。教師應(yīng)該帶領(lǐng)學(xué)生通過(guò)一個(gè)個(gè)實(shí)際問(wèn)題的研究,深入了解問(wèn)題的本質(zhì),進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)、制定并實(shí)施研究方案以記錄結(jié)果,讓學(xué)生不斷積累數(shù)學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),逐漸形成“善于用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表述現(xiàn)實(shí)世界”的核心素養(yǎng)。
例3:采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方式測(cè)量樹高。
根據(jù)光的反射定律,使用一面鏡子和一根皮尺,設(shè)計(jì)測(cè)量方案,具體操作如下:
在E點(diǎn)擺放一面鏡子,距離樹(A點(diǎn)和B點(diǎn))八米,隨后站在點(diǎn)D向后退,直到觀察者的視線投射到鏡面中,在其中成功捕捉到樹梢頂點(diǎn)A。接著,用一根皮尺測(cè)量出觀察者所在位置點(diǎn)D與鏡子的距離為三米,而觀察者自身高度為兩米。通過(guò)這些數(shù)據(jù),精準(zhǔn)計(jì)算出整棵樹(AB)的高度。
提供以下測(cè)量工具:一根皮尺,一副教學(xué)用三角板,一根長(zhǎng)為2.5米的標(biāo)桿和一架高1.5米的測(cè)角儀。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一份測(cè)量方案,以測(cè)算樹高。
類比:測(cè)量學(xué)校旗桿的高度。
在校園內(nèi)進(jìn)行旗桿高度測(cè)量時(shí),學(xué)生們可以運(yùn)用多種方法完成任務(wù)。
如借助測(cè)傾器,在不同的位置上測(cè)量仰角,然后運(yùn)用解直角三角形的技巧來(lái)推算旗桿的高度。如通過(guò)比較旗桿的影長(zhǎng)與實(shí)際高度,按比例關(guān)系求解旗桿的高度。
當(dāng)你看到學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),自然會(huì)感到欣慰。例如,有一組學(xué)生發(fā)現(xiàn)當(dāng)旗桿繩子落地2米時(shí),他們拉出繩長(zhǎng)6米,運(yùn)用勾股定理測(cè)出旗桿的高度,何其簡(jiǎn)便!
在知識(shí)交接的關(guān)鍵時(shí)刻,教師應(yīng)巧妙提出啟發(fā)性問(wèn)題,引發(fā)探索,使學(xué)生將新知完美融入到原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。通過(guò)巧妙的操作學(xué)具,讓學(xué)生手腦同時(shí)發(fā)力,讓大腦的左右半球同時(shí)得到充分開發(fā)和利用,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效果,從而更好地掌握新的知識(shí),高效建構(gòu)知識(shí)。
三、鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立閱讀學(xué)習(xí),深入探索未知領(lǐng)域,搭建知識(shí)框架,引導(dǎo)學(xué)生以觀察為先
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》提出:在教學(xué)活動(dòng)中,學(xué)與教是相互交融的,學(xué)生才是真正的主角。教師要引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、親手實(shí)踐、積極探究、協(xié)力合作等激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情和主動(dòng)性,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主控人,從而更好地掌握知識(shí),學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的方法和技能。
例4:在學(xué)習(xí)全等三角形的判定定理一課時(shí),設(shè)計(jì)如下問(wèn)題:
已知:AD=BC,∠ABC=∠BAD(如圖右)
(1)哪兩個(gè)三角形可以聯(lián)系起來(lái),是通過(guò)公共邊AB以及∠ABC=∠BAD這一已知條件來(lái)確定的?
(2)求證:ΔABD≌ΔBAC?
(3)證明:OA=OB;
(4)證明:ΔADO≌ΔBCO.
在授課新領(lǐng)域時(shí),教師應(yīng)該抓住課程主旨,特別是在難點(diǎn)、重點(diǎn)和新舊知識(shí)的銜接處,以有啟迪性的問(wèn)題來(lái)激發(fā)學(xué)生的好奇心,讓他們自主探究和討論,幫助學(xué)生逐步養(yǎng)成數(shù)學(xué)思維模式并觀察世界,培養(yǎng)學(xué)生的想象力和創(chuàng)新意識(shí)。
總之,培養(yǎng)初中數(shù)學(xué)課堂的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)需要善于調(diào)動(dòng)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)積極性。教師應(yīng)該運(yùn)用情境性、支架式和隨機(jī)通達(dá)教學(xué)方法,注重?cái)?shù)學(xué)思維方式的教學(xué),通過(guò)操作數(shù)學(xué)教具和自主探究來(lái)讓學(xué)生有目的、有計(jì)劃、有組織地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí),培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力,提高智力水平,同時(shí)構(gòu)建起良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu),從而進(jìn)一步地促進(jìn)學(xué)生基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。
責(zé)任編輯? 李少杰