☉江蘇省海門(mén)市東洲國(guó)際學(xué)校 夏冬平
核心素養(yǎng)下的初中數(shù)學(xué)教學(xué)初探
☉江蘇省海門(mén)市東洲國(guó)際學(xué)校 夏冬平
核心素養(yǎng)是個(gè)人終身發(fā)展、融入主流社會(huì)和充分就業(yè)所必需的素養(yǎng)的集合.《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)(征求意見(jiàn)稿)》中提出了九大核心素養(yǎng),就是為了確保學(xué)生在校所學(xué)的技能能夠充分滿(mǎn)足后續(xù)大學(xué)深造或社會(huì)就業(yè)的需求,成為21世紀(jì)稱(chēng)職的社會(huì)公民、員工及領(lǐng)導(dǎo)者.
當(dāng)前,教育正從“知識(shí)核心時(shí)代”走向“核心素養(yǎng)時(shí)代”,核心素養(yǎng)必然會(huì)引領(lǐng)、輻射數(shù)學(xué)課堂教學(xué),彰顯數(shù)學(xué)教學(xué)的育人價(jià)值,使之自覺(jué)為人的終身發(fā)展服務(wù).教師要變教學(xué)視角為教育視角,突破傳統(tǒng)的知識(shí)視野、課堂視野,走進(jìn)學(xué)生的生活,走進(jìn)學(xué)生的心田,創(chuàng)造適合學(xué)生豐富成長(zhǎng)的教育.初中數(shù)學(xué)教學(xué)要實(shí)現(xiàn)三個(gè)轉(zhuǎn)向,通過(guò)一系列的嘗試,以期培養(yǎng)孩子適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的關(guān)鍵能力和必備品格.
數(shù)學(xué)學(xué)科的特質(zhì)就是邏輯性和嚴(yán)密性強(qiáng),似乎所學(xué)的知識(shí)在我們以后的工作和生活中很少用到.學(xué)生往往是死記公式、定理,只要掌握解題技能、考試得高分就可以了,而缺乏用數(shù)學(xué)的眼光去觀(guān)察、決策身邊事物的能力.這就要求我們的教師把“抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)”轉(zhuǎn)向“合適情境”,讓學(xué)生在合適的具體情境中掌握知識(shí),利用掌握的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,讓學(xué)生感覺(jué)“數(shù)學(xué)源于現(xiàn)實(shí),寓于現(xiàn)實(shí),用于現(xiàn)實(shí)”,而不是高不可攀或無(wú)所是處的.
以“二次函數(shù)的圖像和性質(zhì)”中的噴泉問(wèn)題為例.按照傳統(tǒng)教學(xué),教師建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系,指導(dǎo)學(xué)生尋找到(或者自己給出)相應(yīng)的條件,然后按照要求設(shè)出解析式,代入數(shù)據(jù),求解完成.在傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中這個(gè)問(wèn)題就是一個(gè)“枯燥”的二次函數(shù)問(wèn)題,學(xué)生非常感興趣的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題,就這樣變成了“被扒光”了的“赤裸裸”的二次函數(shù)解析式求法的變式問(wèn)題,把本題內(nèi)部蘊(yùn)含的解決問(wèn)題的能力扼殺了.
在教學(xué)中,我重新設(shè)計(jì)了如下的提問(wèn):
(1)噴泉的路線(xiàn)可以看成什么樣的函數(shù)圖像?
(2)圖像有沒(méi)有最高(低)點(diǎn)?
(3)怎樣來(lái)建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系來(lái)表示這個(gè)頂點(diǎn)和噴泉的水的落點(diǎn)坐標(biāo)?
(4)選擇一般式還是頂點(diǎn)式來(lái)求這個(gè)函數(shù)的解析式?
(5)如何求出水口的高度?
在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、尋找解法,到最后解決問(wèn)題,完全是在“合適的情景”中進(jìn)行的.
全國(guó)中小學(xué)整體改革專(zhuān)業(yè)委員會(huì)理事長(zhǎng)傅國(guó)亮認(rèn)為:“核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)的不是知識(shí)和技能,而是獲取知識(shí)的能力.核心素養(yǎng)教育模式取代知識(shí)傳授體系,這將是素質(zhì)教育發(fā)展歷程中的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn),意義深遠(yuǎn).”
那什么是數(shù)學(xué)素養(yǎng)?數(shù)學(xué)素養(yǎng)屬于認(rèn)識(shí)論和方法論的綜合性思維形式,它具有概念化、抽象化、模式化的認(rèn)識(shí)特征.用南開(kāi)大學(xué)顧沛教授的話(huà)說(shuō):“‘?dāng)?shù)學(xué)素養(yǎng)’就是把所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)都排出或忘掉后剩下的東西.”即在先天基礎(chǔ)上,受后天環(huán)境、數(shù)學(xué)教育等影響,所獲得的數(shù)學(xué)知識(shí)技能、數(shù)學(xué)思想方法、數(shù)學(xué)能力、數(shù)學(xué)觀(guān)念和數(shù)學(xué)思維品質(zhì)等融于身心的一種比較穩(wěn)定的心理狀態(tài).
下面我以學(xué)生喜歡的足球問(wèn)題為背景,分三個(gè)方面談?wù)勎覍?duì)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的膚淺認(rèn)識(shí).
1.用數(shù)學(xué)的視角去分析世界
問(wèn)題:如圖1,有一種足球由32塊黑白相同的牛皮縫制而成,黑皮為正五邊形,白皮為正六邊形,一塊白皮周?chē)?塊黑皮,
圖1每塊黑皮周?chē)?塊白皮,請(qǐng)問(wèn):縫制一個(gè)足球需要多少塊白皮,多少塊黑皮?(山西中考題)視角一:從五邊形和六邊形的邊數(shù)著手.
一個(gè)正五邊形有5條邊,一個(gè)正六邊形有6條邊,從圖中可以發(fā)現(xiàn)每個(gè)正六邊形中恰好有3條邊與五邊形的邊重合,而正五邊形的每條邊都與正六邊形的邊重合.因此,六邊形的總邊數(shù)為五邊形的總邊數(shù)的2倍.
解:設(shè)足球中有x塊白皮,則有(32-x)塊黑皮.
可列方程:6x=2×5(32-x).
解得x=20.
當(dāng)x=20時(shí),32-x=12.
即:縫制一個(gè)足球需要20塊白皮,12塊黑皮.
視角二:從五邊形和六邊形的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)出發(fā).
從圖形中可以發(fā)現(xiàn),頂點(diǎn)的相交處總是兩個(gè)六邊形的頂點(diǎn)和一個(gè)五邊形的頂點(diǎn),因此,六邊形的頂點(diǎn)總數(shù)為五邊形的頂點(diǎn)總數(shù)的2倍,從而通過(guò)設(shè)未知數(shù)聯(lián)立方程組解決這個(gè)問(wèn)題.
視角三:從五邊形與六邊形的排列特點(diǎn)出發(fā).
一個(gè)五邊形周?chē)?個(gè)六邊形,而一個(gè)六邊形周?chē)?個(gè)五邊形,若設(shè)有x個(gè)五邊形,則有個(gè)六邊形.因此,根據(jù)五邊形和六邊形的個(gè)數(shù)和等于32列方程,解決這個(gè)問(wèn)題.
同一個(gè)問(wèn)題,當(dāng)用數(shù)學(xué)的視角去分析時(shí),產(chǎn)生了不同的解法,給予了孩子更廣闊的思考空間.
2.用數(shù)學(xué)的方式去思考問(wèn)題
足球場(chǎng)上最精彩的就是射門(mén),射門(mén)的角度決定了能否進(jìn)球,可見(jiàn)踢足球是有“學(xué)問(wèn)”的,以下用我們所學(xué)的幾何知識(shí)分析足球射門(mén)的問(wèn)題:如果兩個(gè)點(diǎn)到球門(mén)的距離相差不大,要確定較好的射門(mén)位置,關(guān)鍵看這兩個(gè)點(diǎn)分別對(duì)球門(mén)的張角大小,當(dāng)張角較小時(shí),則球容易被對(duì)方守門(mén)員攔截.
問(wèn)題:在足球比賽場(chǎng)上,甲、乙兩名隊(duì)員互相配合向?qū)Ψ角蜷T(mén)MN進(jìn)攻,當(dāng)甲帶球沖到點(diǎn)A時(shí),乙已跟隨沖到B點(diǎn)(如圖2).此時(shí)甲自己直接射門(mén)好,還是迅速將球回傳給乙,讓乙射門(mén)好?(新疆中考題)
圖2
分析:考慮過(guò)M、N、B三點(diǎn)作圓,顯然,點(diǎn)A在該圓外,設(shè)MA交圓于點(diǎn)C,則根據(jù)“同弧所對(duì)的圓周角相等”可以得到:∠MBN=∠MCN.根據(jù)“三角形的一個(gè)外角大于與它不相鄰的任一內(nèi)角”,得∠MCN>∠MAN,所以∠MBN>∠MAN.
因此,甲應(yīng)將球回傳給乙,讓乙射門(mén).
通過(guò)熱點(diǎn)問(wèn)題考查學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)的核心知識(shí)(平面直角坐標(biāo)系、圓周角定理、三角形外角定理等)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的同時(shí),還借助動(dòng)態(tài)情境考查學(xué)生的分類(lèi)思想、方程思想、模型思想及重要的數(shù)學(xué)方法——構(gòu)造法,讓學(xué)生在實(shí)際情景中用數(shù)學(xué)方式去思考問(wèn)題.
3.用數(shù)學(xué)的方法解決問(wèn)題
2014年在巴西進(jìn)行世界杯比賽,其中巴西、墨西哥、喀麥隆、克羅地亞分在A組進(jìn)行單循環(huán)足球比賽,爭(zhēng)奪出線(xiàn)權(quán),比賽規(guī)則規(guī)定:勝一場(chǎng)得3分,平一場(chǎng)得1分,負(fù)一場(chǎng)得0分.小組中名次在前的兩個(gè)隊(duì)出線(xiàn).
提示:按積分多少排名次;積分相等的兩隊(duì),凈勝球數(shù)多的隊(duì)名次在前;積分相同、凈勝球數(shù)都相同的兩隊(duì),進(jìn)球數(shù)多的隊(duì)名次在前.
如果克羅地亞隊(duì)的積分為6分,問(wèn):克羅地亞能否小組出線(xiàn)?
學(xué)生如何去解決這個(gè)實(shí)際問(wèn)題?把茫無(wú)頭緒的實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,通過(guò)數(shù)學(xué)的方法去解決.
方法1:如果小組中有一個(gè)隊(duì)的戰(zhàn)績(jī)?yōu)槿珓伲肆_地亞隊(duì)能否出線(xiàn)?
假設(shè)巴西隊(duì)的戰(zhàn)績(jī)?yōu)槿珓伲鶕?jù)下表可得:克羅地亞出線(xiàn).
巴西墨西哥喀麥隆克羅地亞巴西—?jiǎng)賱賱倌鞲缲?fù)—負(fù)喀麥隆負(fù)—負(fù)克羅地亞負(fù)勝勝—
方法2:如果小組中積分最高的隊(duì)積6分,克羅地亞隊(duì)能否出線(xiàn)?
請(qǐng)按上面的方法進(jìn)行分析,然后填空.
如積分最高的隊(duì)積6分,則積6分的隊(duì)可能有(1或2或3)個(gè),當(dāng)積6分的隊(duì)(有1個(gè)或2個(gè))時(shí),克羅地亞隊(duì)一定出線(xiàn),當(dāng)積6分的隊(duì)(有3個(gè))時(shí),克羅地亞隊(duì)不一定出線(xiàn).
正如日本學(xué)者米山國(guó)藏曾經(jīng)說(shuō)過(guò)的:“數(shù)學(xué)知識(shí)可以記憶一時(shí),但數(shù)學(xué)精神、思想和方法卻永遠(yuǎn)發(fā)揮作用,可以受益終生,是數(shù)學(xué)能力之所在,是數(shù)學(xué)教育目的之所在.”
美國(guó)在培育學(xué)生的“21世紀(jì)素養(yǎng)”時(shí),要求教師在教學(xué)過(guò)程中以學(xué)習(xí)者為中心,參照每個(gè)學(xué)生的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),滿(mǎn)足他們獨(dú)特的需要,使每個(gè)學(xué)生的能力都得到發(fā)展,并確保學(xué)生有真實(shí)的機(jī)會(huì)去運(yùn)用和證明他們對(duì)“21世紀(jì)素養(yǎng)”的掌握.由“教為中心”轉(zhuǎn)向“學(xué)為中心”,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的意識(shí)與能力,小組合作學(xué)習(xí)是很好的數(shù)學(xué)課堂實(shí)踐模式.
遵循把學(xué)習(xí)的權(quán)利還給學(xué)生,把展示的機(jī)會(huì)還給學(xué)生,把交流的機(jī)會(huì)還給學(xué)生,把動(dòng)手的機(jī)會(huì)還給學(xué)生,把選擇的權(quán)利還給學(xué)生的原則,學(xué)生未學(xué)已懂的,老師不講;學(xué)生自學(xué)易懂的,教師不講;學(xué)生互助能懂的,教師不講;講了學(xué)生也基本不懂的,教師不講;有學(xué)生能講的讓學(xué)生講,教師也不講!
小組合作學(xué)習(xí)主要有課前預(yù)習(xí)、互助對(duì)話(huà)、踴躍展示、大膽質(zhì)疑、高效演練、總結(jié)提升六個(gè)步驟.
(1)課前預(yù)習(xí):學(xué)生通過(guò)教師提供預(yù)習(xí)提綱,自主閱讀課本,對(duì)書(shū)中提供的概念、定理、公式等邊看邊思考,弄清知識(shí)的來(lái)龍去脈.通過(guò)勾畫(huà)圈點(diǎn)將預(yù)習(xí)中自己無(wú)法解決的問(wèn)題、無(wú)法理解的知識(shí)等標(biāo)記出來(lái),通過(guò)預(yù)習(xí)發(fā)現(xiàn)自己的疑惑.
(2)互助對(duì)話(huà):對(duì)預(yù)習(xí)中存在的疑惑,小組成員進(jìn)行對(duì)話(huà)交流,讓小組內(nèi)的成員幫忙解決,再通過(guò)小組間的對(duì)話(huà),生成共性的問(wèn)題.
(3)踴躍展示:鼓勵(lì)學(xué)生將小組間共性的問(wèn)題拿出來(lái)展示交流,或者將小組在解決問(wèn)題中得到的經(jīng)驗(yàn)、方法等進(jìn)行分享.
(4)大膽質(zhì)疑:針對(duì)不同的學(xué)生在同一知識(shí)上不同的理解,讓學(xué)生將自己不同的見(jiàn)解表達(dá)出來(lái),從而使他們想得深、想得遠(yuǎn),形成問(wèn)為什么的好習(xí)慣,提高思維的深度.
(5)高效演練:教師精心設(shè)計(jì)練習(xí)題,讓學(xué)生先獨(dú)立思考,然后小組討論,最后通過(guò)教師提問(wèn)或?qū)W生板演的形式促進(jìn)全班小組合作學(xué)習(xí),創(chuàng)造性解決問(wèn)題.
(6)總結(jié)提升:巧妙的課堂小結(jié)能達(dá)到“課雖終,趣猶存”的境界,通過(guò)學(xué)生談學(xué)習(xí)體會(huì)、學(xué)習(xí)心得,談學(xué)習(xí)中應(yīng)注意的問(wèn)題,教師再對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納整理,深化所學(xué)知識(shí),不僅能鞏固知識(shí)、強(qiáng)化興趣,還能進(jìn)一步激起學(xué)生求知的欲望,使學(xué)生進(jìn)一步產(chǎn)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣、活躍學(xué)生的思維、開(kāi)拓學(xué)生的思路,在愉快的氛圍中把一節(jié)課的教學(xué)推向高潮.
課堂教學(xué)中學(xué)生成了主角,小組合作學(xué)習(xí)成了主要的學(xué)習(xí)方式,教學(xué)流程、教學(xué)理念、師生角色、教學(xué)模式的重構(gòu),讓學(xué)生始終處于主體地位.走向素養(yǎng)導(dǎo)向的初中數(shù)學(xué)教學(xué)改革,定能培養(yǎng)出充滿(mǎn)自信的人、能主動(dòng)學(xué)習(xí)的人、積極奉獻(xiàn)的人、心系祖國(guó)的公民.Z