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初中數學教學中學生數學核心素養培養策略

2024-03-29 19:58福建省漳州市陽光學校李錦芳
天津教育 2024年3期
關鍵詞:習題建模核心

■福建省漳州市陽光學校 李錦芳

新課標背景下,強調學生學科核心素養的培養,重視學生在課堂教學中的全面發展。培養學生數學核心素養不僅能夠提高學生課堂學習效率,還能夠為教師開展數學教學提供導向,對初中數學教學改革具有重要作用。本文闡述了培養學生數學核心素養的意義,從創設生活情境、問題教學、探究教學等方面分析培養學生核心素養的策略。

一、初中數學教學中學生數學核心素養培養意義

初中階段的數學核心素養主要包括數學抽象、邏輯推理、數學建模、數學運算、直觀想象、數據分析六大素養。數學核心素養是學生在實際學習過程中以及實際應用數學知識的過程中需要具備的多方面能力的結合。隨著社會發展對人才需求的逐漸增加,教師要將學生數學核心素養的培養作為主要目標,激發學生學習興趣、提高學生學習能力。

(一)培養學生學習興趣

學生對數學學習的興趣能夠支撐其積極、主動、深入地探究相關知識。但是在傳統的教學中,教師以灌輸式、說教式的教學方式為主,缺乏對學生學習興趣激發和自主探究能力培養重要性的認識,不利于學生形成數學核心素養。所以,在實際教學過程中,教師要積極運用豐富、趣味、新穎的教學方法,可以利用生活元素培養學生的抽象思維、運用教學問題培養學生的數學邏輯推理能力,用趣味的教學方式突破傳統教學的桎梏,達到培養學生數學核心素養的目的。

(二)提高學生學習效率

數學學科具有較強的探究性和思維性,但是在傳統教學中,教學模式相對單一,難以提高學生的綜合素養。所以,數學教師可以根據數學核心素養要求設計針對性的教學方法,使學生在數學課堂綜合發展數學核心素養。例如,在培養學生數學建模能力時,教師可以通過探究式教學方法培養學生的運算素養,開展豐富的習題訓練,立足于核心素養要求、學生實際能力、教學內容三個方面設計課堂,拓展學生對相關內容的學習深度,強化核心素養,進一步提高數學學習效率。

(三)提高問題解決能力

學生問題解決能力的培養是數學教學的根本目的。在以往的教學模式中,教學方法的局限性導致學生難以在數學課堂發揮主觀意識,未真正理解知識的內涵,從而難以對相關內容形成自己的理解,不能在實際解決數學問題的過程中應用所學知識,導致學生對教師具有較強的依賴性?;诖?,教師在實際教學中要改變教學方法,積極培養學生的核心素養,拓展學生的學習深度,加強學生理解,提高他們解決實際問題的能力。

二、初中數學教學中學生數學核心素養培養策略

(一)創設生活情境,培養抽象思維

抽象思維是數學核心素養的組成部分,是指概念、推理、客觀事實本質和內在聯系的思維,能夠使學生通過學習看透事物表面、了解事物核心內容的能力。初中是學生從具象思維向抽象思維過渡的階段,學生受年齡限制,過渡速度相對較慢,而初中數學教材中含有很多抽象內容,對學生而言具有一定的難度。雖然初中階段的學生已經形成抽象思維,但較為薄弱,對抽象的教學內容難以理解透徹,作為初中數學教師,要充分了解初中階段學生的思維發展特點,依據學生思維發展特點、核心素養要求以及教學內容選擇合適的教學方法,將生活元素融入初中數學課堂教學中,使學生直觀地了解教學內容的本質,引導學生在具體的教學中抽象出數學概念和定理等方面的內容。

例如,在新人教版初中數學七年級上冊“正數和負數”一課教學中,本課圍繞分數、小數、百分數等正、負表達展開,教學目標是讓學生理解正負數的意義,掌握判斷正負數的方法。要想培養學生的抽象思維,教師可以將生活元素在數學教學中的應用作為切入點,從生活中對正數和負數的應用案例著手,如溫度、支出、產量等方面。以產量為例,某工廠平均每月制作500 個零件,而4 月份比標準量減少20%,5 月份比標準量減少10%,用數學的方法記錄工廠零件生產情況。學生經過對教學內容的探究可知,可以用-20%、-10%記錄4、5 月份的零件制作情況。通過具體的生活案例,使學生在生活元素中抽象出負數與正數表示的量相反、表示減少用負數這一概念,從而充分掌握負數的核心內容和意義,形成抽象思維,發展數學核心素養。

(二)運用問題教學,培養數學邏輯

邏輯推理是數學核心素養的重要組成部分,邏輯推理過程是通過已知條件進行分析、探究,推理出未知結論的過程,是學生將數學知識應用于實際問題的前提,也是解決生活數學困惑的基礎。如果學生具備數學邏輯推理能力,那么在面對生活問題時才能具備分析能力和推理能力,從而將數學知識運用于解決實際問題中。同時,邏輯推理能力對學生學習數學、掌握數學知識內涵具有直接影響,是學生學習數學的必備技能和思維基礎?;诖?,教師可以將教學主題作為切入點,引導學生發展從特殊到一般、從一般到特殊的邏輯推理能力。所以,教師在教學前要認真鉆研教材內容,從整體到局部再到整體,深入把握教材內容,根據學生的興趣特點設計教學問題,促使學生產生探究的積極性,真正投入課堂教學,形成數學邏輯推理能力。

例如,在新人教版初中數學七年級上冊“整式的加減”一課教學中,圍繞整式的概念、定理和加減計算方法展開,以掌握合并同類項的概念和整式加減法為教學重難點。學生在小學初步接觸過整式,對整式具有一定的理解,教師在教學時可以設計以下問題,讓學生結合數學教材內容自主解決。

1. x+2x+4x-3x=

2. 3x2+2x2=

3. 3ab2-4ab2=

學生通過對教材內容進行分析、推理可得:

1. x+2x+4x-2x

=(1+2+4-3)x

=4x

2. 3x2+2x2

=(3+2)x2

=5x2

3. 3ab2-4ab2

=(3-4)ab2

=-ab2

而后教師可以引導學生觀察結果,解釋等式成立的依據,明確上述內容可以運用乘法分配律運算,實現將多項式合并的目的,使學生明確同類項的概念和合并同類項的定義。學生能夠以教學問題為導向,自主探究和分析教學內容,從而更高效地形成數學推理能力,發展數學核心素養。

(三)開展探究教學,加強數學建模

數學核心素養涵蓋數學建模,是指學生根據實際問題,通過觀察分析所給信息,在大膽假設、探究內在規律的基礎上,用數學符號或數學語言表達為數學建模,而后對數學模型進行求解,最終解決實際問題的過程。數學建模對實際問題的解決具有重要作用,對學生數學建模的培養需要經過發現問題、探究問題、提出問題等流程。教師在培養學生數學建模時可以開展實驗探究教學,使學生在實際情況中進行探究,強化學生對數學建模的體驗。

例如,在新人教版初中數學七年級上冊“幾何圖形初步”一課教學中,圍繞幾何圖形、線段、角等內容展開,以了解從物體外形中抽象出來的幾何體、平面、直線、點的概念為教學重難點。為了培養學生數學建模能力,在教學這部分內容時,教師可以讓學生提前準備長方體和正方體紙盒。在實際教學中,教師可以展示長方體或正方體物品,然后展示拆分后的幾何體、圖形、點、線等,并引導學生觀察圖形的聯系,而后向學生發布建模任務:將長方體或正方體分成點、線、面。在學生分出長方體的點、線、面后,引導學生分析長方體面的位置。教師可以讓學生運用膠水、膠帶等工具將長方體復原,使其在實踐過程中明確平面圖形和幾何圖形,了解平面圖形是幾何圖形的重要組成部分,從而實現學生數學建模能力的培養,發展學生的數學核心素養。

(四)豐富習題訓練,培養運算素養

數學運算在核心素養中具有重要地位,是指通過已知數量關系的組合,應用一定的算理計算出新的數量,是學生解決數學問題、開展數學學習活動的基礎。數學是具有較強計算性的學科,也就是說,數學運算能力是學生學習數學的必備技能,而習題教學是學生發展數學運算能力的重要途徑。開展習題教學時,教師要以計算定理為立足點,設計豐富的習題內容,搜集多樣的習題,促使學生在高效、趣味的訓練中形成數學運算能力,提高學生的計算效率和準確性。

例如,在新人教版初中數學七年級上冊“整式的加減”一課教學中,本課圍繞整式計算展開,這部分內容具有極強的計算性,教師在教學時可以開展習題訓練,在拓展學生學習深度和記憶深度的基礎上鍛煉學生的數學運算能力。教師在習題訓練過程中要充分考慮學生的實際情況和學習特點,以豐富的題型和豐富的教學方式展開,增加訓練的趣味性,使學生更加積極主動地參與教學活動。

教師在設計習題時要訓練學生解決多種題型,如選擇題、應用題、問答題、計算題等,難易程度互相穿插,使學生感受到數學習題的魅力。同時,教師要運用豐富的方法開展訓練,摒棄傳統枯燥乏味的訓練方式,可以以小組競賽的方式設計難易程度不同的習題,增加習題訓練的趣味性,提高學生的運算能力,培養學生的數學核心素養。

計算題:

1. xy2-xy2=

2. 2x2-5x+x2+4x-3x2-2=

3. 4x+2x+7+3x-2=

應用題:

某村小麥種植面積是ahm2,水稻種植面積是小麥的3 倍,玉米種植面積比小麥少5hm2,列算式表示水稻種植面積和玉米種植面積,并計算水稻種植面積比玉米面積大多少?

(五)運用信息技術,促進直觀想象

直觀想象是數學核心素養的關鍵部分,是指通過幾何直觀、空間想象等方法了解事物的變化。直觀想象與集合途徑具有密切聯系,教師在培養學生直觀形象時,可以以幾何圖形作為切入點,將信息技術運用到課堂教學中,使學生直觀地觀察幾何圖形的位置、形態等,同時運用教學軟件制作演示視頻,使學生在直觀的視頻中充分掌握幾何知識的意義,促使學生發展直觀形象。

例如,在新人教版初中數學八年級上冊“軸對稱圖形”一課教學中,圍繞軸對稱圖形、畫軸對稱圖形、全等三角形展開,以掌握軸對稱圖形并找出它的對稱部分為教學重難點。要想培養學生的直觀想象能力,教師可以運用信息技術展示生活中與軸對稱相關的物品圖片,讓學生以小組的形式自主分析、探究、假設、論證,分析軸對稱的特點并理解這部分內容。而后,教師可以利用信息技術展示平面圖形的一半,如長方形、正方形、等腰三角形等圖形,依據自愿原則讓學生在白板上畫出另外一半,教師組織學生總結、概述對稱圖形的概念,讓學生在畫紙上用畫筆畫出美麗的圖案,突破思維局限,創新圖案,感受軸對稱圖形的美感,發展直觀想象能力,培養學生的數學核心素養。

(六)布置教學任務,提高分析能力

數據分析能力是數學核心素養的主要組成部分,涵蓋整理數據、提取信息、推理信息、獲得結論等方面的能力,對學生在實際生活中處理數學問題具有重要作用,可以提高提取信息的效率,為學生的學習和生活提供便利,由此可見數據分析素養對學生的重要性?;诖?,教師在開展數學課堂教學活動的過程中,要正視數據分析能力對學生學習和生活的作用,通過豐富的教學手段促使學生發展分析能力。教師可以結合統計相關教學內容,為學生布置數據統計任務,使學生在實際操作過程中真正掌握數據分析技能。

例如,在新人教版初中數學八年級下冊“數據的分析”一課教學中,圍繞數據集中趨勢、波動程度等內容展開,以會求加權平均數為教學重難點。這部分內容與數據分析息息相關,對學生數據分析能力的培養具有較強的促進作用,教師在教學這部分內容時要緊緊把握機會,培養學生的數據分析能力,促使學生養成數學核心素養。在學生掌握相關知識后,教師可以讓學生調查同班同學的口味,如酸、甜、苦、辣、偏甜、偏酸等。學生自主組成4 人小組,在實際調查中掌握數據、分析數據,并將所得數據制成表格,而后計算中數、眾數、平均數、加權平均數等數值,同時展示求平均數的過程,提高對數據的分析能力。教師也可以引導學生將數據制作成折線統計圖,明確數據變化趨勢,以更直觀地了解班級學生的口味,培養數學核心素養。

三、結語

綜上所述,將數學核心素養的培養作為初中數學教學的根本目的,對學生學習效率的提升具有重要作用,能夠強化他們解決數學問題的能力。本文提出多種策略培養學生的抽象思維、邏輯推理、運算能力、直觀想象等數學素養,為完成核心素養培養目標做好鋪墊。

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