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初中数学教学中培养学生应用意识的策略探究

2024-10-27朱月影

数学学习与研究 2024年26期

【摘要】数学是一门基础性的学科,它与人们的生产、生活息息相关.因此,数学教学不仅要使学生掌握一定的数学知识,还要使学生具有一定的应用意识.在初中数学教学中,教师要转变教学理念,让学生对数学知识的学习不再是单纯地停留在对知识的记忆上,而是要让学生真正理解所学知识的应用价值.基于此,文章对初中数学教学中培养学生应用意识的具体策略进行探究.

【关键词】初中数学;应用意识;培养策略

应用意识就是学生在学习数学的过程中,将所学知识应用到实际生活中,以此来提高自身解决问题能力的意识.《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称《新课标》)指出,数学教学要紧密联系学生的生活实际,从学生熟悉的事物入手,让学生在具体问题情境中学习数学,感悟数学,体会数学在日常生活中的作用.这就要求教师在教学中要多设计贴近学生生活的教学活动,使学生通过亲身体验,逐步认识到数学就在自己身边.

一、初中数学教学中培养学生应用意识的意义

(一)促进数学知识融入日常生活实践

数学教学的内容与生活关联,其教学目的之一便是引导学生将所学的数学知识灵活应用于实际生活中.学生在学习过程中积极运用数学知识,不仅能够解决实际问题,还能够增强他们学习数学的自信心和积极性.日常生活中,购物时计算价格、商业活动中计算盈利、规划旅行路线等场景,都体现了数学知识的广泛应用.因此,在初中数学课堂上,教师应注重培养学生的数学应用意识,使他们能够认识到数学在生活中的重要价值,更加主动地学习和应用数学知识.

(二)加强数学与其他学科的融合

教师通过训练学生的应用意识,可以使数学知识更好地辅助其他学科的学习.例如,在物理课上教师利用数学知识解决力学、光学等问题;在化学课上,学生进行浓度计算、反应速率分析等.教师加强培养学生的数学应用意识,可以提升他们的学习效率,理解数学与其他学科之间的内在联系,进而提高整体学习水平.

二、初中数学教学中学生应用意识培养中存在的问题

在新课标背景下,初中数学教学逐渐向着“应用”的方向转变.但是在实际教学过程中,由于受到传统教育理念和应试教育的影响,不少教师只注重数学知识的传授,导致学生对数学知识产生“吃不饱”或者“吃不了”的现象.

(一)教师与学生的数学应用意识薄弱

部分初中数学教师在传统教学中偏重逻辑和理论性,倾向于阐述数学理论或传授解题技巧,很少和学生探讨数学的内涵及其对社会科技进步的推动作用.此种倾向导致一些教师对数学教学的认知趋于片面,部分学生认为数学教学是应试手段.同时一些教师自身职业素养不足,备课时只依据教材内容,缺乏深入理解,在日常生活中未能以数学视角审视世界.如此,教师难以激发课堂活力,无法展现数学之魅力,难以促进学生应用意识的提升.

(二)课堂缺乏生活化实例

在初中数学课堂中,传统教学方式缺乏创新,限制了学生对课堂知识的理解和掌握,进而降低了他们对数学学习的兴趣.因此,数学教师应当探索适当的方法,以提升学生的学习热情与能力,对传统教学模式进行革新.教师应注重在日常教学中调动学生的积极性,激发他们的学习热情,培养他们的数学素养与实际运用能力,使其在各种情境下都能有效地实现学习目标.

教师在进行课堂教学时,应向学生展示生活中的真实案例,引导学生根据已掌握的基础知识进行拓展,以达到对其他章节的理解,推动学生创造性思维的发展.例如,在几何教学中,教师重视对学生数学知识应用能力的训练,其中建模是核心内容.然而,许多学生在面对应用问题时,既未排除题目情境的干扰,又未抓住问题的本质,这就限制了他们的数学建模能力.

(三)数学教材中生活主题缺失

从学生的角度看,教材上的数学应用实例尚不足以充分解释数学知识.尽管数学教材已有发展,但仍存在不足.学生无法充分运用所学知识,真正将其应用于实际生活,有效提升数学思维能力.因此,教师需要不断改进教学内容与质量,以增强学生对所学知识的理解.例如,在教学“概率”时,教师应将其设计得更贴近学生生活,考虑通过红绿灯时未遇到红灯的可能性,以使学生体会其实际应用.

(四)缺乏模型思维的培养

学习动机、知识体验、认知过程是影响学生数学模型思维发展的关键因素.教师应围绕这三大要素,采用有效的教学方法,提升学生的数学模型思维水平.现在,在面对应用问题时,大多学生首先想到的是“解题公式”,在面对新颖问题时解答能力较弱.新课改背景下,数学试卷中越来越多地考查实践应用能力,但学生缺乏模型思维.因此,教师应当帮助学生培养模型思维,增强应用意识.

三、初中数学教学中培养学生应用意识的策略

数学应用意识是学生对数学知识的应用过程及结果的自觉意识,它包括两个方面:一是数学知识本身,即从数学的角度观察和认识问题,并运用数学知识解决实际问题;二是将所学的数学知识应用于实践,在解决实际问题中进一步加深对所学知识的理解和掌握.新课改背景下,数学教育逐渐重视培养学生的应用意识,但是在具体实施过程中存在着一定的问题.因此,如何在初中数学教学中培养学生的应用意识是当前教师需要深入探讨的重要课题.

(一)情境渗透,注重生活场景应用

数学教学的核心目标是培养学生的良好数学思维能力.其中,数学应用意识的培养尤为关键.当学生能够将所学的数学知识与思维方式应用于实际生活情境中时,其数学自信心将得到进一步增强.

以下为教师创设生活情境的教学案例:

在学习“平面镶嵌”问题时,教师在课前向学生展示一段蜜蜂与蜂窝的视频,引导他们探讨:“你们观察到的蜂窝形状是怎样的?”

学生:六边形.

教师进一步提问:是怎样的六边形?

学生:正六边形.

教师再次提问:为什么蜜蜂选择正六边形来构建蜂窝?

学生回答:因为正六边形空间大且结构稳定,适合居住.

在教师的引导下,学生积极参与讨论,通过不断补充和完善,最终得出结论:蜂窝的剖面呈现出一系列均匀、整齐且具有美学价值的正六边形结构.每个正六边形通过共享边紧密相连,无缝隙,既保证了结构稳定,又防止了外界杂质的侵入.从多边形内角的特点出发,可以推导出只有正三角形、正方形和正六边形能够完美填充平面.正六边形的结构在提供最大占地面积的同时,也最大化了蜂蜜的储存量,并且在相同建筑面积下,节省了大量材料.

在学习“平移问题”时:教师首先设定教学目标:第一,通过观察生活环境,加深学生对平移概念和相关的点、角、线段的理解;第二,通过分析图形平移后的大小和形状,总结出图形移动后大小形状不变的特性;第三,认识到数学源于生活,并体验数学作为解决实际问题工具的重要性.

在教学过程中,教师设计了三个情境:情境一中,教师展示移动楼梯、风力发电机叶片的运动,并将其转化为图表,让学生意识到现实世界的物体可通过数学模型来表示.在情境二中,教师演示活动门的平移,并提问:“尺寸是否发生变化?”“若拉动车门把手至左侧0.5米,车门其他部位将如何移动?移动多远?”教师引导学生思考平移门的优缺点及空间需求,让学生自觉思考数学与生活实际的联系,感受生活中无处不在的数学知识.情境三中,教师展示木板运动,让学生思考运动中的不变与变化元素,最后通过游戏形式介绍平面平移的基本概念,进一步巩固学生的理解.

(二)挖掘教材,拓宽应用内容素材

初中生在学业上展现出向高中过渡的独特特征.在这一阶段,学生已具备一定的观察力和耐心,同时由于初中课外活动相对较少,他们能更专注于学习.教师应当遵循《新课标》要求,结合学生实际情况,强化其应用意识的培养.

第一,教师在备课时需要细致入微,避免机械地照搬课本.设计一堂课始于对这堂课的深刻反思,继而审视过往的不足,每次备课都应深入研究.这为教师提供了一种教学思路:教师在教学中应从教材出发,融入生活性问题,引导学生思考并回答.教师再适时给予辅助,以拓宽其思维.当学生提出教师未预想的实例时,教师应当给予表扬.比如,在教学“百分数”时,教师鼓励学生分享生活中的百分数实例,并用具体例子———橄榄球控球率、果汁含量、商品折扣等进行阐释.

第二,从更广阔的视角看,教师应让学生以数学的眼光审视世界,并且自身也需要具备这种意识,用数学方式思考,并在日常生活中记录与积累问题.初中数学教师应更新教育理念,持续加深对数学应用意识培养的认识,并不断丰富教学方法,促使学生主动学习.具体来说,一方面,教师应确立“以生为本”的观念,转变“满堂灌”的方式,构建开放互动的教学模式.比如,在“三角形的内角和”一课中,教师让学生动手制作、测量,通过分组实验,探究三角形内角和的规律.另一方面,初中生对感兴趣的事物充满好奇,教师采用趣味化教学方式,可以提升学生课堂参与度,增强教学吸引力,进而深化学生对数学的认识,发展应用意识.比如,在讲解“二元一次方程”时,教师借助“鸡兔同笼”等趣味问题,针对重难点知识,使学生认识到应用数学知识解决问题的实际意义.

结合上述分析,教师总结内容素材应用策略:一是教师在备课时,精心梳理知识点,并引入、讲解、联系生活实例,使教学内容得到有意义的扩展,同时鼓励学生举例,内化知识及其应用价值;二是教师不仅要在课前备课时间进行深入思考与准备,还应在日常工作中不断提升自身数学素养,学会用数学的眼光观察生活,用教育的眼光审视学生,关注与生活相关的素材,并养成随时记录的习惯,确保教学时有话可说、有料可用.

(三)构建模型,提升数学思维价值

数学模型的构建是一个探索的过程,它是从实际操作中获取知识的有效途径,包括观察、思考、归纳、抽象、应用这一系列步骤.首先,在建模的准备阶段,教师创设富有启发性的情境,激励学生主动寻找问题,并引导他们领悟数学模型的核心理念.其次,在模型的具体建立阶段,教师让学生进行思考,探究模型的本质特征,并鼓励他们将这些理论知识应用于实际生活中,以实现问题的有效解决.最后,教师为学生提供充分的实践机会,使他们在建模过程中能够反复理解模型概念,真正掌握数学思维的精髓.

例如,使用反射镜对目标进行测量,如图所示,将线BM从旗杆底部B拉出,放置反射镜E,观测者到

达D点观察到旗杆顶部,结合BE,ED及人眼离地面的高度CD,利用三角形相似原理即可计算出旗杆的高度.这样的实践活动能增强学生对数学知识的理解,也提高了他们解决实际问题的能力.

(四)形成模式,推进应用意识培养进程

培养学生的应用意识,教师要从现实中的数学问题入手,首要的是培养学生的问题意识,引导他们进行主动探究与发现.这一过程由教师主导,因此教师在课堂上应针对不同学科内容,联系生活中的实际问题,提醒学生这些问题都与现实相关.比如,在讲解“概率”时,虽然常用扑克牌、彩球、掷骰子等作为题目道具,但这种方式可能过于生硬,给学生设下难题,导致他们理解混乱.教师可以用满减优惠等多个问题情境,让学生完成一份简短的报告.

例如,学生1发现,“不可思议”这个词其实与“数字”也有关联,因为其既是一种表达惊讶的习惯用语,也是古代的计量单位.

学生2想到疫情时每次下楼取核酸样本时,都是五个人或十个人一管.他最初对此有些不解,但后来通过咨询得知,这种方法只要检测结果呈阳性,这五个人或十个人就需要重新检测;只要检测结果呈阴性,就可以证明这五个人或十个人是安全的,从而大大提高了检测速度.

学生3在“双十一”当天与父母网购生活用品及食品时,收到了“满300减50”的折扣券.她起初觉得这种折扣很大,相当于赠送了50元的商品.但在收集商品时,她发现要买的商品的价格很难使用满减优惠,不是多了就是少了,如果她为了凑单而购买不需要的东西,就显得有些不合理了.

在带领学生完成生活问题的过程中,教师认为让学生仔细观察周围,有利于其问题意识和思考能力的发展.在这种情况下,教师不能急于求成或要求学生立即探究其中的原因和规律,而应在课堂上引导学生在生活中寻找更多与概率相关的知识并向大家提问.

另外,教师可以通过创设“问题串”来培养学生独立探索的精神.“问题串”能加深学生对各种条件与结果之间因果关系的认识.学生对基本的数学理论知识有了初步的了解并具备了应用所学基本理论的能力.“问题串”在数学课堂上的应用可以将相关的问题串联起来,使学生在解答问题的过程中将各类方程和定理加以灵活使用,通过长期的实践可以增强学生的数学应用意识.比如,在教学“相似图形”时,教师根据学生的学习情况提问:“通过这一节的学习,大家对图形的相似有什么看法?”“相似的图形在现实世界中能起到什么作用?”“这能为我们的学习和生活提供什么样的便利?”在问完这些问题以后,教师可带领学生进行小组讨论,然后由他们自己来制订一个答案.

随着《新课标》的实施,教师的教学风格发生了明显的改变,能够围绕着教材,构建教学模式,以问题推动学生深度探索,使学生在分析问题的过程中深化理解,培养应用意识.

结 语

综上所述,应用意识的培养非常重要.在初中数学教学中,为了培养学生的应用意识,教师要在教学过程中要注重引导学生了解实际问题和解决实际问题的过程,让学生通过体验加深对数学知识的理解,为学生未来学习更深层次的数学知识并应用奠定基础.

【参考文献】

[1]徐茂生.初中数学教学中学生应用意识的培养[J].亚太教育,2022(6):157-159.

[2]刘艳云.STEM视角下初中数学教学培养学生应用能力的策略[J].长春教育学院学报,2020,36(10):53-60.

[3]刘桂景.初中数学教学中学生应用意识的培养[J].数学学习与研究,2022(31):149-151.