数学核心素养理念下的初中数学课堂教学实践
2024-05-26福建省厦门市新店中学倪小翠
□福建省厦门市新店中学 倪小翠
随着社会的发展,培养学生的数学核心素养已经成为当前及未来我国基础教育课程改革的主基调。传统的知识技能灌输式教学已难以适应时代发展的需要,必须转变为提高学生运用数学知识分析和解决实际问题的能力。为适应这一趋势,本文阐述了培养初中学生数学核心素养的必要性,在分析目前数学教学中存在的问题的基础上,根据数学核心素养的内涵,结合学科内容,探索实施素养导向下的数学课堂教学策略。这对指导数学教学改革、实现立德树人育人目标、培养学生的核心素养和关键能力具有重要的意义。
一、培养初中学生数学核心素养的必要性
(一)适应经济社会发展需求
我国加快实施创新驱动发展战略,这需要大量富有创新精神和实际问题解决能力的复合型人才,相比简单重复运用固定技能,培养学生的数学核心素养更能满足这一需求。素养导向下的数学学习注重通过数学建模、逻辑推理、数据处理等过程培养学生分析和解决实际问题的能力。这种学习方式本身就是一种对未来社会环境的适应,学生在反复建构知识、分析问题的过程中自然形成面向创新的思维方式和学习策略。因此,素养导向下的数学课堂教学改革是适应和满足经济社会发展对创新人才需求的必然选择。
(二)促进学生全面发展
数学核心素养的培养要求学生进行抽象概括、逻辑推理、数据处理等,这些活动都是对学生认知能力的锻炼,不仅丰富了学生的数学思维,也加速其空间想象力、分析能力、逻辑能力的发展,还拓宽了学生提出问题、分析问题的视野,启迪创新思维。学生在主动建构知识的过程中还能够获得极大的成就感和满足感。这种融合知识学习、能力提高和情感体验的素养型数学学习,能够促进学生多种能力的协调发展,拓宽其世界视野,最终实现个体的全面和谐发展。这不仅为学生未来发展打下坚实的基础,也是促进学生成长的重要途径。
(三)提高数学学习效果
相比简单重复地记忆和应用数学公式进行练习,素养导向下的数学学习更强调通过情境化的问题激发学生主动分析和求解的兴趣,这种由学生建构知识获得答案的学习过程更能使其感受到解决数学问题的乐趣,从探究过程中获得成功感。当学生产生了这种内在兴趣时,他们能更加积极主动地投入到对数学问题的思考和处理中,使用各种策略去探索最优解。数学学习从一种被动接受知识的过程转变为一种主动探究的过程,这种主动性和兴趣的提高,必将增强学生的学习效率,帮助学生真正形成数学核心素养。
(四)适应教育发展需求
在新课程改革背景下,培养学生的核心素养成为学科发展的主基调,数学课程也要求转变以培养学生运用数学知识分析和解决实际问题的能力为导向。因此,教师需要转变传统的知识技能灌输式教学理念,打造以学生为主体的素养学习环境,设计情境化的教学内容和任务,引导学生主动学习;增加合作探究环节,培养其团队精神;改革评价考核方式,以满足素养导向下的教育要求。这种教育理念和教学方式的转变,既是教育发展进步的必然要求,也是培养高质量创新人才、适应经济社会新需求的应有之举,必将推动核心素养理念下数学课堂教学的全面实施和发展。
二、初中数学课堂教学中存在的问题
(一)过度强调技能记忆,忽视逻辑思维培养
当前,部分初中数学课堂教学仍然存在过度强调技能记忆与操练的问题,没有充分重视对学生逻辑思维能力和创新精神的培养。具体来说,在数学教学中,教师主要采用“灌输式”的教学方法,通过大量的重复公式、解题步骤等知识点的机械操练来达到记忆与巩固的目的。这使得学生缺乏对数学概念和原理的深入理解,多停留在公式和步骤的层面,没有形成对数学内在逻辑的把握。在这种教学情况下,学生的学习动机和主动性受到影响,将数学学习视为完成老师布置的大量重复训练任务,而不是主动探究。
由于缺乏对概念原理的理解,学生很难在运用所学知识解决实际问题时做出灵活的转化。这不仅限制了他们运用知识解决实际问题的能力的提高,也影响了其逻辑思维能力和创新精神的发展。因此,这种简单机械的知识和技能训练的教学方式,与数学核心素养的培养要求是相违背的。
(二)实践教学环节不足,脱离生活实际
当前,初中数学课堂教学中存在脱离学生生活实际的问题,没有将数学知识与实践实际情境结合起来。在教学中,数学概念、技能与技巧的学习多停留在纸上谈兵的层面,教师没有设计让学生将知识应用到实际问题解决中的环节。例如,在教完统计与概率知识后,教师可以布置一些与学生日常生活相关的小调查,让学生去收集数据,运用所学知识进行整理分析,从中体会数学统计在生活中应用的意义。但是目前这种知识与应用相结合的教学环节明显不足,一些抽象的数学概念成为学生心中与现实生活毫不相关的知识点。这不但影响了学生的学习兴趣,也使得他们无法在实践中锻炼运用数学技能解决问题的能力,不利于数学核心素养的培养。因此,教师需要增加实践教学环节,将更多与生活实际相关的数学应用融入课堂教学中。
(三)评价方式单一,忽视过程性监测
当前,初中数学教学评价存在方式单一的问题,主要采用笔试形式,侧重检查学生对知识点的记忆和计算技能的掌握。这类评价注重学生获得分数的结果,较少关注学习过程中的思维定式、分析能力、创新思维等要素。考试成绩的评价只能反映某一时间内学生的学习成效,难以全面、连续地监测学生知识与能力的生成过程。这种评价方式的单一性和片面性也在一定程度上影响了教与学的方向,教师和学生都会偏向于应试训练,忽视逻辑思维与分析解决问题能力的培养。而且,教学实践中往往缺乏一些关注数学本质的开放性试题,难以借此评价学生发散性思维的发展情况。因此,构建全面、连续、发展性的评价体系,关注过程性监测,使评价真正服务于学生素养和能力的成长是亟待解决的问题。
三、数学核心素养理念下的初中数学课堂教学实践策略
(一)创设问题情境,培养数学建模及抽象能力
在初中九年级上册《二次函数》章节教学中,教师可以设置一些贴近生活实际的问题情境,让学生在具体情境中识别问题、建立模型、求解问题,以培养数学建模和抽象概括的能力。
题目:某人站在距离目标点为30 米的地方,他希望将一个物体投掷到目标点上。已知这个投掷物的轨迹可以由二次函数y=-0.01x²+x+1 来描述。其中,x为投掷物水平方向的位移,y为投掷物垂直方向的位移。求投掷物需要在距离目标点多远的位置投掷才能达到目标点。
解题步骤:
1.确定二次函数的表达式。
根据题目描述,投掷物的轨迹可以用二次函数y=-0.01x²+x+1 表示,其中x为水平位移,y为垂直位移。
2.求二次函数的最值点(顶点)。
对于一个二次函数y=ax²+bx+c,其最值点(顶点)的x坐标为x=-b/(2a)。
在本题中,a=-0.01,b=1,代入公式得:x=-1/(2×(-0.01))=50
所以,投掷物在水平方向上移动50 米时,达到最大高度。
3.求最值点的y坐标。
将x=50 代入原函数y=-0.01x²+x+1,得:y=-0.01×502+50+1=26
所以,投掷物在水平移动50 米时,垂直高度达到最大值26 米。
4.得出结论。
题目要求将物体投掷到距离目标点30 米处,而投掷物在水平移动50 米时才能达到最大高度,即需要先后退20 米,站在距目标点50 米处投掷,才能将物体准确投掷到目标点上。
根据二次函数求最值点,并结合题目条件分析解决实际问题,这体现了数学知识在生活中的应用价值,有利于学生在解题中形成数学建模思维和抽象能力。
(二)培养学生的质疑能力,促进学生自主探究
针对一些数学结论或方法的教学,教师可以适当地引入质疑和反思的观点,鼓励学生提出自己的看法,进行推理论证或举例佐证,引导其进行探究,这有助于提升学生的主动学习能力和逻辑思维水平。
在教授初中七年级下册《一元一次不等式》一课时,教师可以引入一些质疑和反思的观点,激发学生的思维,培养其质疑精神和自主探究能力。例如,在讲解“不等式解集的数轴表示法”时,教师可以举例解析不等式2x+3>5 的解集为x>1。然后提出疑问,1 在解集中吗,为什么1 不在解集中。1 代入不等式左侧可得出2×1+3=5,正好等于右侧,并不满足“大于”的条件。这种疑问可以让学生重新审视解集的判定标准,明确大于或等于的概念内涵。学生也可能主动举例说明,当x取1.1 或1.01 时,左侧的值仍大于5,所以将解集表示为x>1 才恰当。这一过程启发了学生的逻辑思考,丰富了解集表示法的内涵,也加深了学生对不等式本质的理解。
科技创新政策清理指的是针对创新环境、创新客体等已经发生改变从而导致政策本身已经难以推动当前社会的创新发展,政策的继续执行成本大于收益,而且还会给社会创新环境造成不良影响的政策进行修订、废止等措施,从而提高科技创新政策的科学性,提高我国科技创新水平。
教师还可以在解答讨论过程中提供部分结论,要求学生补充完整并进行推理论证,或者提供部分结论,要求学生补充论证:已知1 满足2x+3>5,请你证明略大于1 的1.1 是否满足该不等式。学生可代入1.1,计算出2×1.1+3=5.2,大于5,所以1.1 也属于解集。教师也可以给出错误论证过程,让学生指出缺陷所在。讨论的过程能推动学生形成自我质疑能力和完整严谨的逻辑思维。此外,教师设计的不等式应用题也可以设置多个条件,部分条件存在矛盾,以培养学生审题和质疑的能力,在讨论分析过程中引发主动思考。这种针对性培养质疑精神和探究学习能力的课堂设计,能够提升学生学习的主动性和逻辑思维水平,体现核心素养导向教学理念。
(三)实行举一反三,培养数学运算能力
在运用一种数学技能进行计算或证明时,教师可以采用“举一反三”的方式,通过一个案例带出其他思路或技能,再通过类似的练习,检验学生对该技能的掌握情况和迁移运用能力。这比简单机械式训练更能提高学生的计算能力和知识灵活运用能力。
以七年级下册《一元一次不等式》这节内容为例。针对2x-5>-7,教师可以先代入一个典型数字,通过图解法详细演示求解过程,通过绘图分析线段的位置关系,判断解集的思路。然后,让学生模仿这一思路。教师还可以设置一些类似的不等式,如带分数或小数的不等式2x-3>5、3x+2<2.6 等,以及绝对值不等式或有理数不等式。通过举一反三的训练,考查学生解决变式问题的能力。这种教学法既避免了简单机械的做题,也超越了相对单一的典型示例,能有效锻炼学生举一反三运用所学知识的能力。在此基础上,教师还可以设置更复杂的组合不等式,检验学生的综合运用能力。这种举一反三的运算技能训练,比简单做题更能帮助学生掌握核心方法,提升灵活运用知识的能力。
(四)运用信息技术,培养想象力和推理能力
多媒体课件、计算机软件、网络平台等信息技术为数学课堂提供了丰富的直观演示方式和实践材料。教师可利用这些资源创设情境,激发学生的空间想象力,同时运用这些工具开展探究活动,培养学生的信息意识和自主学习能力。
以七年级上册《几何图形》教学为例。教师可以充分利用多媒体和计算机技术,通过丰富直观的动画与模拟演示,激发学生的空间想象力,帮助学生理解抽象的数学概念,并组织丰富的数学探究活动,培养学生的自主学习能力。例如,在讲解“立方体、球体”等立体图形时,教师可以使用3D 建模软件,从不同角度动态展示这些立体图形的全貌,通过旋转、放大等操作,让学生直观地感受其空间形式,理解面、边、顶点等要素。教师还可以将立方体转变为网格展开图,让学生通过比较网格图和立体图形,加深对展开图概念的理解,培养空间想象能力。
针对平面图形,教师还可以采用一些几何画板软件,让学生使用这些工具自主绘制各种几何图形,测量图形角度或边长,输出图形数据进行比较,从而培养其信息意识和自主学习能力。教师还可以通过网络平台,整理相关的几何知识资源,组建图形库,供学生查询学习。信息技术手段的运用,使抽象知识通过直观演示更易于学生理解,开拓了主动学习的新途径,有助于提升学生的想象能力、逻辑推理能力。
(五)将核心素养纳入教学评估体系,提升教学质量
将核心素养纳入教学评估体系,可以从建立诊断性评价和形成性评价相结合的模式着手。其中,诊断性评价主要检查学生的思维定势、学习方法、态度等,起到分析学生学习特点和问题的作用;形成性评价则侧重考查学生的思维品质、学习能力、实践精神等要素,关注素养的成长情况,两者相结合,能够全面考查学生素养的发展状况。此外,在教学过程中,教师要重视过程性评价,及时跟踪反馈学生的表现,如参与度、展示能力、合作意识等,以及时了解学生素养培养的效果,针对性调整教学策略。
为构建思维品质、学习方法、实践能力、社会意识等一系列评价指标,使素养评价更具体可操作,教师还可以运用测试、问卷、学习档案、项目评价等多种方式进行评价,使之更为全面。
这些尝试的最终目的是让评价服务于素养培养,在检查学生的知识技能获得的同时,更加关注思维定势、学习能力、实践意识等素养要素的养成,从而有力促进核心素养导向下数学教学的实施,提高教学质量。
四、结语
数学核心素养的培养是我国基础教育课程改革的主基调。传统的知识技能灌输式的数学教学已难以适应培养创新人才的需要,必须向提高学生运用数学思维分析和解决实际问题的能力转变。基于此,本文结合数学核心素养的内涵,提出了五点面向素养要求的数学课堂教学实践策略,包括情境化教学、质疑驱动的探究学习、举一反三强化应用技能、以多媒体手段提升想象力、构建素养导向下的评价体系等。这些策略在一定程度上改变了传统教学的模式,体现了素养培养的理念,值得在教学实践中推广应用。当然,要实现素养导向教学,单一的课堂教学策略还不够,需要构建起覆盖教学内容、教学方法、学习方式、评价机制等全新的教育体系,这需要区、校、教研人员通力合作,在实践中不断探索。相信在这一改革实践中,必将培养出富有创新精神和实践能力的青年人才,推动其成为建设创新社会的重要力量。