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如何提升初中生数学学科素养

2022-09-26应葛云

数学学习与研究 2022年24期
关键词:直观运算数学知识

◎应葛云

(福建省南平市浦城县盘亭中学,福建 南平 353400)

引 言

数学学科素养的内容十分丰富,并且包含了初中数学的整体教学目标,其重要的目的是培养学生形成数学思维能力、逻辑能力以及数学情感等等在初中阶段,数学教师要注重教学过程中联系生活情景,层层设问,引导学生合作探究,构建数学知识,加强数学的应用性,并借助直观手段辅助教学教师可以选择多样化的教学模式,比如,教师可以采用一题多解等教学方式来为学生呈现解题过程,使学生能够从多种角度出发获得相应的数学知识和解题技巧,让学生的思维得到有效的发散

一、数学学科素养的内涵

初中数学综合素养教育是在新课标下实施数学教育价值观的一个集中表现,并且,其是在初中学生深入学习的过程中才能够逐渐形成的初中数学教师必须重视在课堂上进行核心素养的培养数学的核心素养体现了我国初中教育数学课程标准,它使学生形成了数学思考、数学技术能力、情感态度、处世价值观等多种综合表现初中数学的核心素养是一个有机整体,其中包括了数学逻辑思维能力、推理运算能力、数据分析构造等等不同的学科素养教师基于数学素养的教学方法让学生对数学知识进行深入思考和探索,培养了学生的数学思维能力、数学创新能力、自主学习意识,提高了学生的数学综合素质

(一)数学素养具有阶段性和持续性

从教育的理论角度来看,想要在课堂教学中对学生的数学核心素养进行培养,初中数学教师应从不同的目标和方法入手,根据学生的学习情况和学习需求进行教学优化事实上,数学核心素养是一种动态的变化过程,并且是跟随学生的学习程度而不断改变的因此,教师有必要在数学课堂上让学生成为学习过程的主角,使学生在课堂上拥有更加优良的学习体验例如,教师可以从培养学生的数学运算能力入手在每个阶段,学生数学素养的培养都会发生变化,学生对数学认知的角度也会不同,学生对数学本质的探讨也慢慢深入,数学综合素养越来越完善

(二)数学素养具有抽象性和情境性

初中生学习数学知识可以通过大量的训练而越来越熟悉但是数学素养不同,培养数学素养就一定要把数学和生活结合起来例如,在小学阶段,学生学习的数学较为简单,可以采用数字抽象的模式进行解决,但到了初中阶段,就需要使用函数模型来解决问题在较低的学段,存在着大部分的学生接受能力和学习能力还十分不足的情况,很难快速理解数学这种抽象的事物于是,教师便需要让学生在课堂上通过图像、视频等不同的表现方式,为学生提供更加真实、直观的知识内容,并以此营造出直观、动态的情境,让学生能够更加容易地融入教师所创设的场景,并在其中有效掌握、理解丰富的数学知识可以说,数学的抽象性意味着初中数学教学必须采用情境化的教学模式,这也是学生自身发展水平所决定的

(三)数学素养具有综合性和培养性

从学生接受教育的整个过程来看,学生可以在教师引导下自主探究,也可以在教师所布置的数学练习题中,不断积累、掌握新的解题技巧和学习方法但是不管是自主探究,还是强化训练,都与核心素养有着密切的关联然而数学核心素养并不能通过探究和训练直接获得,而是在这个过程中通过感悟、思考、培养才能获得

(四)对数学素养的要求

在学习数学的过程中,学生能不断锻炼自己的思维能力、分析能力和逻辑能力而学生具有了这些思维和能力便能够在未来各个领域的发展中都提供较大的推动作用,使在未来工作的过程中具有较强的基本职业素养在目前,根据教材中的内容,我们发现其知识点深度、复杂程度与过去相比都有所下降,但是知识面的广度却是大大提升的并且,教师的教学过程也更加重视对学生解决问题的理解能力和分析能力的培养,使学生能够不只是掌握丰富的数学知识,还能够有效提升自身的数学思维和学习技能

二、数学抽象核心素养的培养

(一)数学抽象的概述

2017年教育部颁布的《高中数学课程标准》提出了数学抽象综合学习能力在学生学习过程中的重要地位,可以充分看出其特殊重要性简而言之,数学抽象主义就是在剥掉了事物外在的物理特征“外衣”后获得数学研究对象的一种数学思考过程其内涵是用数学语言表征事物的一般规律,并解释这些规律之间的关系从内涵和定义中我们可以把数学抽象分成两个层次,第一个层次是具体的、直观的、易于理解的可视化描述,第二个层次是使用字词、字义、符号三合一的数学语言表征

(二)数学抽象的培养策略

从数学史角度来看,数学的发展充满了各种观察与猜想教师需要通过启发学生的观察、动手实践、比较分析、猜想归纳等活动来帮助学生完成“做数学”的整个过程首先是从熟悉的环境中对数学概念及其运用直接进行抽象这在普遍的概念教学中常常都会被学生用到,教师可以选取身边所熟悉的东西或者事物来作为实例,具象化地开展数学概念教学,这不仅可以帮助学生学好概念,还可以让学生真正认识和了解数学中抽象的本质其次着眼培养学生的抽象概括能力,让学生从实践中领会特殊到普遍的数学抽象这种模式更有利于在讲解数学的概念性和特征时,教师会提出探究问题,让学生亲身体验其特征的抽象化过程最后巧妙设置训练内容,将所提出的数学问题进行不同层次的划分和变化,不断完善、丰富学生的数学知识体系,让学生在长期的练习过程中形成丰富的数学方法和数学思想

三、逻辑推理核心素养的培养

(一)逻辑推理概述

在2017年颁布的《高中数学课程标准》中提出了逻辑推理的概念,归纳式推理法主要是从对事物发生的特定现象进行分析推断得出具有一般性的结论;类比推理法主要是通过总结两类事物的某种相似性,推断得出其本身具有类似性质;演绎推理指的是一种必然性的推理,是以概念或者命题作为其出发点,按照一定逻辑规律而得到正确的结论

(二)逻辑推理核心素养的培养策略

第一,教师要运用正确的数学语言科学地表述数学论证过程,在特定的逻辑框架中演绎出数学命题,逐步培养和发展学生的逻辑性思维技巧;第二,教师有必要在课堂上突出逻辑常识这部分内容的重点,让学生在教师的引导和帮助下进行推理和证明,使学生通过长期的推理练习,不断提升思维能力和逻辑能力;第三,教师以数学命题教学为载体,通过研究公式、定理的来龙去脉,让学生对逻辑推理的形式产生更加深刻的认知;第四,教师以数学证明练习为平台,针对学生常犯的逻辑错误,引导学生把握逻辑推理原则

四、数学建模核心素养的培养

(一)数学建模概述

数学建模就是保留事物的关键要素,然后用数学语言描述事物现实中的关系数学建模实质就是撇开与数学无关的要素,仅保留数学相关因素进行抽象结果验证,从而得到稳定的数学结构因此,数学建模的使用能够为学生的学习过程带来重要的帮助和作用其中,包含了构思、建立、检验、求解四个阶段

(二)数学建模核心素养的培养策略

在我们的初中数学课堂教学中,教师要依照数学问题的具体设定和其特点,通过多种多样的方法手段来进行问题的分析和研究由于数学应用题是数学建模的主要对象,教师应当结合应用题教学,引导学生简化语言,去除描述现实世界的词汇,找到纯粹的数学问题,科学合理地构建数学模型,运用正确的数学方法计算模型的解,然后套入应用题进行检验数学应用题的教学是数学建模最好的平台,也是学生学会利用数学工具建立数学模型解决非数学领域问题的基础,能大大提升学生的数学建模素养

五、直观想象核心素养的培养

(一)直观想象的概述

直观想象能力是学生进行数学学习的主要渠道,也是数学学习中的重要部分借助直观想象能力,学生可以对研究的形态和变化进行了解,从而通过几何图形解决问题总体来说,直观想象能力就是利用图形建立问题联系,从而构建数学问题的直观模型,提出解决思路

(二)直观想象核心素养的培养策略

直观想象的基础是数形结合,教师在进行课堂教学时一定要注意引导小组学生运用图形来描述一个数学问题,让学生更为直接地看出已知条件和结论,这在数学概念学习中有助于学生利用几何直观性加深理解而这种采用数形结合的思想方法实质是把代数语言与几何图形相互结合在一起,即所谓的代数几何化、几何代数化在这一思想方法的指引下,教师要从直观感知入手,培养学生空间想象能力,让学生在充足条件下进行等价转化,然后表现在图形上,看研究对象的位置关系在正式教学时,教师可以利用先进、新颖的信息技术手段来进行课堂教学的展开,通过这种方式,能够为学生提供更加直观、生动的画面,并且可以全面地落实数形结合的数学思想,让学生通过具体的画面和抽象的数字、文字等内容来进行数学知识的学习这种方法能够调动学生的感官,使学生产生更加丰富的思考,让学生拥有更加新颖的认知和感悟并且,这种方式也能够在一定程度上调动课堂的学习氛围,强化学生思考的积极性学生通过这种新颖的学习方式,可以对数学知识产生更多的好奇和兴趣教师可以在课前为学生收集图片、视频等多元化的学习资源,拓宽学生的视野和思想,让学生能够不断地转换学习思路,使其以一种更加容易理解的方式来进行数学知识的学习同时,利用信息技术所提供的学习资源更具可靠性和科学性,这种方式相比于传统的黑板教学,能够更加容易优化学生的学习体验,提高学生的学习效果,让学生能够更加深入地思考数形结合到数学理念,使其对数学这门学科产生新的认知和理解,促进学生的全面发展

六、数学运算核心素养的培养

(一)数学运算的概述

数学就是研究量及其运算的学科,因此数学运算在数学学科上可以说是一种行为,即依据已知量和运算法则得出新的量,其本质是量之间的互相映射初中数学的基础教育和数学运算的核心知识素养主要包括培养和引导学生正确地理解运算的对象,让学生能够更加熟练地掌握其运算过程,对运算方式和程序进行更加深入的理解和掌握,进而实现正确的运算

(二)数学运算核心素养的培养策略

在这一过程中,教师首先需要为学生强化学生对基础知识的学习意识,让学生能够对数学算理和算法产生更加深刻的理解和认知;其次,要求学生熟记常用的数据,并能熟练运用,这能大大提高学生的计算能力和计算速度;再次,培养学生掌握一定的运算技巧,加强良好计算习惯的培养,确保运算准确、迅速;最后,重视学生估算能力的培养,让学生能够准确地预估最后的运算结果,并能检查最终的运算结构是否基本正确在正式的课堂中,教师可以为学生开展数学比赛,以游戏的形式激发学生踊跃参与在比赛的过程中,教师可以将一些计算类的习题进行添加,让学生以小组为单位进行参与,通过这种方式,能够让学生感受到活跃的学习氛围,使其为了小组的荣誉而更加积极地进行学习和思考,使其通过整体的比赛过程,不断提高自身的运算能力,以合作交流的形式掌握丰富的运算技巧

七、数据分析核心素养的培养

(一)数据分析的概述

数学分析主要需要学生来收集数据、整理数据,并在这基础上对有用信息进行筛选和提炼,并且,要求学生学会使用数学方法来进行模型的构造,对相关的数据进行合理的分析和推断,进而得出结论培养数学分析能力是为了让学生通过数据得到方法,通过方法指导自己的行为

(二)数据分析核心素养的培养策略

数据分析教学基础就是要求学生能够准确地把握概念的含义,探知各个概念之间的相互内在关系教师应该有效地帮助学生形成起良好的认知结构在此基础上,教师引导学生掌握了收集资料、整理数据、分析资料等数据的技能和方法,让学生完整地经历了数据分析处理的工作过程,科学地发展了学生的数据分析思想,让学生在对数据进行处理的过程中,对数学知识产生更加深刻的理解和记忆,并让学生在长期的学习和分析中,树立与理解新的学习思想和数学观念

结束语

从实际的教学效果中可以看出,在初中阶段,数学素养在很大程度上关系着学生未来的学习和发展并且,教师将自己的精力放在这一方面,也有助于让学生从数学知识的深度和广度出发而进行学习,有助于自身改变传统的教学理念,钻研新的教学方法,从而提高初中数学教学质量

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