初中生数学核心素养的培养实践探究
2019-01-11江苏省南京市第二十九中学幕府山初级中学
江苏省南京市第二十九中学幕府山初级中学 陈 俊
在新课改精神的指导下,广大初中数学开展教学改革,改变传统的教学方法,着力提升班级内部学生的数学核心素养。但是,很多教师依然沉迷于传统教学方式,在课堂上唱“主角”,并未意识到数学核心素养的巨大价值。有鉴于此,笔者从初中数学核心素养的内容与意义、培养初中生数学核心素养的手段等两个大的方面出发展开论述,希望对大家有所帮助。
一、初中数学核心素养的内容与意义
在笔者看来,数学教育的目标分为显性目标和隐性目标两种,而数学核心素养属于隐性目标。在开展新课改教学中,教师除了讲授数学知识外,还要促进学生逻辑思维的形成,帮助他们能够运用数学知识解决现实问题。一名具备较高核心素养的学生,必然擅长运用数学思想和数学方法来解答问题,这也是当代初中生所必须具备的数学本领。初中数学教学中落实核心素养不仅符合当前新课改的要求,也是未来数学教学的发展方向。一旦学生掌握了基本的数学知识,形成了数学技能,具备了数学思想,也就逐步形成了数学核心素养。在初中数学教学中,教师要转变传统教学方式,注重提升学生的知识水平,挖掘其中隐藏的核心素养,真正落实新课改精神。
对于初中数学而言,核心素养一般包含数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象和数据分析等六个方面,这些也与高中数学核心素养一以贯之。广大数学教师要在教材中挖掘知识点背后的核心素养,在教学中注重培养学生的数学核心素养。
二、培养初中生数学核心素养的手段
初中生核心素养的培养是一项系统性、综合性和复杂性的工程,涉及的内容较为广泛,主要体现在以下几个方面:一是培养学生运用数学思想解决问题的习惯;二是引导掌握合理数学方法;三是运用数学知识解决实际问题。下面,笔者分别从核心素养的六个方面进行探讨:
1.培养数学抽象能力
数学抽象是学生去掉事物的外表,得到所要研究数学知识的能力。数学学科的研究对象本身较为抽象,这就加大了学生学习的难度。因此,数学教师在教学中要注重培养学生的抽象能力,引导他们顺利掌握数学抽象过程,形成理性思维,反映数学本质特征。在抽象核心素养的形成过程中,学生要能够积累抽象的活动经验,抽象得到事物数学本质,养成数学思维习惯,在数学学习过程中能够运用抽象思维解决问题。
在讲解有理数时,笔者先为学生准备了两道试题:①小学中学过的最小数是_____;②报出哈尔滨市的天气情况(-13~-7℃)。随后,学生要根据教材内容来与同伴进行交流,写出:电视画面中“-15”所表示的含义:_____;新闻报道中的“-0.03%”所表示的含义:_____,然后举例说明生活中已经存在的负数。在此基础上,学生抽象总结得到正数与负数的概念、读法和记法。通过课程学习,学生从实际例子中来抽象得到负数的概念,从而提升自身抽象思维,锻炼了自己的抽象事物能力。最后,学生在教师的指导下写出了一个负数集合,将+2010、-43、0.0031这几个数分别填入相应的集合。通过数学课堂教学,学生能够锻炼自身抽象能力,形成数学抽象思维素养。
2.开展逻辑推理教学
从某种意义上讲,数学的学习就是学习逻辑推理,培养具有一定逻辑推理能力的学生,也是数学核心素养教学的一项重要内容。逻辑推理是思维的基本形式,学生根据所掌握的知识通过推理过程来揭示事物的本质特征,从而保证数学知识的严谨性,确保数学内容正确。在逻辑推理的培养过程中,教师要引导学生发现和提出问题,带领他们理解和掌握数学知识之间的内在联系,构建数学知识框架,掌握数学论证过程中的推理,增强自身数学交流能力。
在讲解“分式”这一知识点时,笔者问道:“同学们,大家觉得分数和除法这两者之间存在怎样的联系呢?如果有联系,请说出理由。”在学生讨论完并发表看法后,笔者通过具体问题试图帮助学生来回忆以往的旧知识。创设了一道情境问题,即,货运列车的速度为a km/h,快速列车是货运列车速度的2倍,根据国家统计我们得知京沪铁路全长是1462 km,那么货运列车和客运列车从北京到上海分别需要多长时间。在对情境问题进行研究和讨论后,学生学会将实际问题运用数量关系来以一定形式表达出来。通过这样的教学设计,笔者从学生已知生活经验和知识出发,对问题进行探究和探索,通过推理来获取新知识,使得新知识的生成显得更加自然。
3.引导进行数学建模
新课标明确提出:模型思想的建立是学生体会和理解数学与外部世界联系的基本途径,也是实现上述目的的重要手段。数学建模的过程一般为:观察问题背景→发现、提出问题→抽象数学模型→得到数学结果。在培养数学建模素养的过程中,学生要能够从实际情境中发现和提出问题、针对问题构建数学模型、运用已学过的知识来求解模型,提升数学知识应用能力,增强自身的创新意识。
在学生课下训练中,笔者曾经出过这样一道试题:屋里墙角放着一个长方体,一只蚂蚁沿着长方体表面A点爬到对角C1点,那么,请画出蚂蚁最快到达目的地的可能路径,如果AB=4,AC=5,BC=3,求蚂蚁爬过的最短路径的长。这道题是一道“最短路径”问题。笔者在教研过程中,根据一道中考试题与教材内容进行联系,将问题改编以上问题,求解的关键在于引导学生把立体几何问题转化为平面几何问题,再利用“最短路径”问题的模型进行求解。实际解题过程中,学生通过一步步分析问题,探究并找到问题背后的数学模型,将问题转化为“最短路径”问题,从而顺利地解决该问题。由此可见,实际问题能够帮助教师培养学生的数学建模能力。
4.提升数学运算水平
数学计算水平直接关系到学生的数学成绩,因此,数学教师必须予以高度重视。数学运算是数学活动的一种基本形式,也是得到计算结果的重要手段。在数学教学中,教师要培养学生的数学计算能力,帮助他们运用运算方法来解决实际问题,通过运算来促进数学思维发展,养成一丝不苟的数学运算习惯,避免因失误造成不必要的丢分。
在数学教学中,笔者会要求学生养成审题的好习惯,指导他们认真书写计算过程。在计算过程中,学生难免会存在这样或者那样的小失误,乍一看,小失误不要紧,但是长年累月累积起来就是大失误,久而久之就会影响学习成绩,在此背景下,笔者在讲课时不厌其烦地告诉学生要注意计算的准确性,在批改作业时注重指出学生的错误,帮助他们找到错误的原因,为其计算做出表率。此外,在学生答题完成后,笔者还会要求他们养成自觉检查作业、独立运算的好习惯,从而有效提升其计算的准确率。数学运算能力的培养并非一朝一夕的事情,教师要从基本概念、运算定律、运算法则等多个角度来指导他们正确运算,从而有效提升个体运算能力。
5.形成直观想象能力
直观想象是借助几何直观与空间想象来解决所遇到的数学问题,在此过程中,学生要能够感知事物的位置关系、建立数与形之间的联系,探索解决问题的思路。在培养直观想象能力的过程中,教师要引导学生增强运用图形与空间想象的意识,进一步发展几何直观想象能力,提升数形结合解题能力,创新自己的解题思路。
在初中数学几何教学中,笔者采用“看一看、折一折、拼一拼、画一画”的教学方法,引导学生亲自动手,观察和制作数学模型,从视觉、听觉等不同角度来强化他们的感官认识,促使其主动形成空间观念。此外,笔者还运用文字、符号和图形语言三种方法来表达数学学习中的定义、公理等内容,有效提升学生对定理的理解和记忆。在介绍线段定义时,笔者会将文字语言转化为图形,再将图形转化为文字,通过二者的相互转化来提升学生的认知水平,增强他们的空间想象能力。多媒体技术的快速发展也为学生空间想象能力发展带来了极大便利,有效增强他们的空间想象素养。
6.运用数据进行分析
在我们生活的大数据时代,数据分析已经渗透进了现代社会生活的各个角落。在新课标中,数据分析是指学生对现实生活中的很多问题进行调查研究、搜集数据,在此基础上来分析判断,体会到数据中所蕴含的数学信息。在培养数据分析能力的过程中,教师不仅要增强他们的数学处理能力,还要培养其通过数据思考问题的习惯,使学生形成依据数据探索事物本质及内在规律的能力。
如,在讲解试题时,笔者给出了学生一道试题,即:射击集训队在集训中对甲、乙两名运动员进行测试,结果如下,甲:9、8、6、6、7、4、7、8、7、5;乙:4、5、6、9、8、8、7、9、8。如果你是教练员,那么会选择哪位运动员来参加射击比赛?在本道试题中,答案并不唯一,学生能够依据自身的数据处理水平得到相应的答案并给出合理理由。我们从例子中可以看到,学生要分析数据、整理内容,从而做出决策,这也能够体会到数据分析的巨大价值。数据分析能够增强学生的分析能力,锻炼他们从海量数据中找到规律的能力,有效提升自身数学核心素养。
总之,初中生核心素养的培养是当前教育改革过程中的一个重要目标,广大初中数学教师要有高度责任感和使命感,努力做好课堂教学工作,挖掘教材内容背后隐藏的核心素养,从不同方面着力提升学生整体素养,完成新课改所赋予的历史使命。