■福建省福州市倉山區(qū)金港灣實(shí)驗(yàn)學(xué)校 陳雪芳
培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),對提高學(xué)生抽象能力、邏輯推理能力、直觀想象力、運(yùn)算能力等相關(guān)能力均有重要作用,有助于實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。而數(shù)形結(jié)合思想的有效運(yùn)用能簡化復(fù)雜的知識內(nèi)容,降低數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度,同時(shí)可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的直觀性、全面性,促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行高效理解和靈活運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)綜合能力、核心素養(yǎng)的有效提升。但現(xiàn)階段初中教學(xué)實(shí)效性偏低,對數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用程度不足,教師缺少對數(shù)形結(jié)合思想的正確認(rèn)識,難以利用該思想推動學(xué)生高效學(xué)習(xí)。所以目前教師需對該思想加強(qiáng)重視,了解其有效作用,并分析教學(xué)應(yīng)用存在的問題,結(jié)合學(xué)生情況改進(jìn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)對策,充分體現(xiàn)該思想的運(yùn)用價(jià)值,推動學(xué)生學(xué)習(xí)及個(gè)體發(fā)展水平提高。
在培養(yǎng)核心素養(yǎng),引入數(shù)形結(jié)合思想前,教師應(yīng)先對數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的基本內(nèi)容加以了解,形成正確的觀念,才能為后續(xù)教學(xué)對策的設(shè)計(jì)與實(shí)施提供有力保障。1.數(shù)學(xué)抽象。初中數(shù)學(xué)知識較多,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)通過有效方式,在思考探究中對相關(guān)知識概念、數(shù)學(xué)本質(zhì)等進(jìn)行理解掌握,且在面對相關(guān)數(shù)學(xué)知識問題時(shí)能合理運(yùn)用抽象思維進(jìn)行思考解決。2.邏輯推理。初中生已經(jīng)掌握一部分的數(shù)學(xué)知識,且形成一定的知識結(jié)構(gòu),這種情況下在新知識內(nèi)容學(xué)習(xí)時(shí)需要學(xué)生能通過思考、推理、質(zhì)疑、設(shè)問等方式發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和分析問題,強(qiáng)化各個(gè)知識點(diǎn)之間的聯(lián)系性,增強(qiáng)整體數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的邏輯性。3.數(shù)學(xué)建模。根據(jù)所學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容,按知識問題的內(nèi)容、相關(guān)條件,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,根據(jù)對應(yīng)的模型獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息,以求解模型,獲取答案。在此過程中學(xué)生的創(chuàng)新思維、邏輯推理等相關(guān)能力都能得到鍛煉提高,且學(xué)生的知識應(yīng)用水平也能得到有效提升。4.直觀想象。在幾何圖形等相關(guān)知識學(xué)習(xí)時(shí),教師應(yīng)配合應(yīng)用多媒體、動手實(shí)踐等教學(xué)方法,促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中鍛煉空間想象力,逐步使用數(shù)形結(jié)合思想解決相關(guān)問題。5.數(shù)學(xué)運(yùn)算。初中數(shù)學(xué)涉及多類運(yùn)算法則和運(yùn)算方式,學(xué)生需打好基礎(chǔ),對運(yùn)算知識技能加以掌握運(yùn)用,這樣才能更為準(zhǔn)確地解決數(shù)學(xué)問題。6.數(shù)據(jù)分析。學(xué)生要能準(zhǔn)確采集、整合、分析、處理、利用各類數(shù)據(jù)信息及數(shù)學(xué)條件,在此過程中充分了解、掌握數(shù)據(jù)信息及數(shù)學(xué)條件,并以此為基礎(chǔ)依據(jù)及參考,對相關(guān)問題進(jìn)行思考表達(dá),對事物本質(zhì)規(guī)律進(jìn)行思考探究。
為了加強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用力度,還需對其運(yùn)用有效性加以明確了解,主要包括以下幾點(diǎn):1.知識具象化。很多數(shù)學(xué)概念等知識點(diǎn)較為抽象,學(xué)生在學(xué)習(xí)理解上存在困難,而很多數(shù)學(xué)題目內(nèi)容及條件較多,學(xué)生容易產(chǎn)生概念混淆、條件不明確等學(xué)習(xí)難題。這種情況下應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,可實(shí)現(xiàn)知識具象化,幫助學(xué)生更直觀地了解知識和閱讀數(shù)學(xué)題目,準(zhǔn)確理解知識、找到對應(yīng)條件。2.提高思維能力。學(xué)生僅靠文字了解、思考分析來說,并不能實(shí)現(xiàn)對數(shù)學(xué)的深入學(xué)習(xí),而運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,可幫助學(xué)生更好地把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì),鍛煉學(xué)生的思維能力,以促進(jìn)學(xué)生清晰思維,優(yōu)化解題途徑。3.推動學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。學(xué)科核心素養(yǎng)包括數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算等六大內(nèi)容,要求學(xué)生邏輯推理能力、運(yùn)算能力、直觀想象力等相關(guān)能力就需得到鍛煉和提高。針對這種情況,運(yùn)用該思想,能幫助學(xué)生有效理解和解決方程、函數(shù)、集合、幾何等知識問題,也能促進(jìn)學(xué)生明確“數(shù)”與“形”之間的關(guān)系,對學(xué)生能力發(fā)展、核心素養(yǎng)的提升有重要幫助。
目前初中數(shù)學(xué)整體教學(xué)效果偏低,對核心素養(yǎng)的培養(yǎng)力度不足,也難以合理運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,還需要教師針對教學(xué)存在問題進(jìn)行了解,本文主要對以下幾方面問題展開分析:1.應(yīng)用方式單一。以多樣方式應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,更能增強(qiáng)其應(yīng)用效果,也更易學(xué)生理解和掌握。但目前教師在運(yùn)用該思想時(shí),更偏重于講解,即教師根據(jù)知識點(diǎn)或問題事先制作好了相對應(yīng)的圖,并沒有在合理引導(dǎo)過程中鼓勵(lì)學(xué)生自行進(jìn)行思考繪圖,雖然能降低學(xué)習(xí)難度,但學(xué)生不能將其轉(zhuǎn)化成自身的學(xué)習(xí)能力。2.教學(xué)缺少趣味性。數(shù)學(xué)知識難度較大,想要發(fā)揮該思想的應(yīng)用價(jià)值,必然需要學(xué)生能對其產(chǎn)生興趣,主動投入到學(xué)習(xí)中。這樣才能充分調(diào)動學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力,讓學(xué)生積極對該思想進(jìn)行了解、思考和運(yùn)用。但教師在教學(xué)運(yùn)用時(shí)容易忽略學(xué)生的興趣和需求,導(dǎo)致所設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)題目無吸引力,且不貼合學(xué)生的實(shí)際情況,難以讓學(xué)生認(rèn)真進(jìn)行思考和繪圖。3.評價(jià)、指導(dǎo)不及時(shí)。教師在運(yùn)用該思想教學(xué)時(shí),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會運(yùn)用該思想自主解決問題,實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的有效提升。但很多教師在實(shí)際教學(xué)時(shí)沒有對學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)及時(shí)進(jìn)行評價(jià)、指導(dǎo),難以了解學(xué)生的實(shí)際情況,導(dǎo)致數(shù)形結(jié)合思想教學(xué)運(yùn)用效果得不到提高。
為更好地在教學(xué)階段融入數(shù)形結(jié)合思想,以適用于學(xué)生的教學(xué)方法開展教學(xué),達(dá)到增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)提升的效果,還需要教師能對學(xué)生的情況進(jìn)行全面了解。首先,對學(xué)生的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)能力、數(shù)形結(jié)合思想運(yùn)用意識、課堂表現(xiàn)等相關(guān)情況可采取試卷分析、課堂提問、作業(yè)分析等方式了解。對學(xué)生的學(xué)習(xí)想法、學(xué)習(xí)難點(diǎn)、學(xué)習(xí)興趣等其他需求,可采取交流、詢問、日常觀察等方式了解。其次,教師將這些了解信息進(jìn)行整合分析,對班級學(xué)生整體能力水平進(jìn)行評估,并對學(xué)生個(gè)體的具體需求進(jìn)行一定掌握。最后,以此為參考,結(jié)合數(shù)形結(jié)合思想特點(diǎn)及應(yīng)用要求,制訂教學(xué)對策,借助該思想對學(xué)生的思維、運(yùn)算能力、空間想象力等素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)。除此之外,教師的核心素養(yǎng)培養(yǎng)意識及教學(xué)能力也需要進(jìn)一步加強(qiáng)。首先,學(xué)校應(yīng)通過集中培訓(xùn)、開展教研活動、提供外出學(xué)習(xí)機(jī)會等方式對教師的教學(xué)觀念、教學(xué)能力等進(jìn)行培訓(xùn)、指導(dǎo)。促使教師能夠意識到核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性,了解數(shù)形結(jié)合思想導(dǎo)入的有效作用,以更新教學(xué)觀念。其次,教師自身也應(yīng)在課后多學(xué)習(xí)、多詢問、多交流、多反思,不斷完善自身教學(xué)知識體系,提高教學(xué)能力。最后,為保證教師的培訓(xùn)及學(xué)習(xí)效果,學(xué)校還可設(shè)立相應(yīng)的考核評分機(jī)制,在規(guī)范、約束教師的同時(shí)激勵(lì)教師,為數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用及核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供有力保障。
在學(xué)生學(xué)會運(yùn)用該思想解決實(shí)際問題前,教師應(yīng)先培養(yǎng)其運(yùn)用意識,促進(jìn)學(xué)生能了解到數(shù)形結(jié)合思想的優(yōu)勢作用,掌握基礎(chǔ)的運(yùn)用方法,這樣才能為后續(xù)該思想的引入和運(yùn)用做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備。比如,在正負(fù)數(shù)知識內(nèi)容教學(xué)時(shí),教師可與學(xué)生進(jìn)行課前互動,讓學(xué)生想想生活中有哪些與正負(fù)數(shù)相關(guān)的東西,以互動交流的方式進(jìn)行課堂預(yù)熱,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)生積極表達(dá)過程中,無論學(xué)生回答是否正確,教師都應(yīng)及時(shí)予以鼓勵(lì),培養(yǎng)學(xué)生敢于表達(dá)思考的能力,這樣才更利于學(xué)生主動投入學(xué)習(xí)。在深入講解過程中,教師可利用多媒體展示“數(shù)軸”圖片,增強(qiáng)學(xué)生對正負(fù)數(shù)概念理解的直觀性。同時(shí),教師還可導(dǎo)入一些較為簡單的問題,讓學(xué)生配合“數(shù)軸”展開分析思考,進(jìn)一步對正數(shù)、負(fù)數(shù)及變化規(guī)律等知識點(diǎn)進(jìn)行理解、運(yùn)用。通過數(shù)形結(jié)合學(xué)習(xí)知識和解答問題,學(xué)生能發(fā)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的優(yōu)勢,增強(qiáng)其對數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用意識,為后續(xù)提高應(yīng)用能力做好準(zhǔn)備。
對數(shù)學(xué)學(xué)科來說,其很多知識內(nèi)容具有較強(qiáng)的邏輯性和抽象性,且知識點(diǎn)之間也存在一定的關(guān)聯(lián),在這種情況下很多數(shù)學(xué)應(yīng)用題中會包含多個(gè)數(shù)學(xué)條件和知識點(diǎn)。為了幫助學(xué)生順利理解題意、準(zhǔn)確找出數(shù)學(xué)條件、明確問題所求,教師應(yīng)合理設(shè)計(jì)題目,促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在有關(guān)追擊問題的教學(xué)時(shí),教師應(yīng)貼合學(xué)生的日常生活,設(shè)計(jì)學(xué)生較為感興趣的題目。例如,周日雙胞胎姐妹一同從家去圖書館,她們行走速度為5km/h,走了24分鐘,此時(shí)她們的哥哥小可,以15km/h 的速度騎自行車從家追趕雙胞胎姐妹。問:哥哥從出發(fā)到途中與雙胞胎妹妹相遇需要多少時(shí)間?生活化的問題更能吸引學(xué)生的注意力,增強(qiáng)其代入感。在應(yīng)用題解答過程中,教師先引導(dǎo)學(xué)生讀題、找條件,后鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想進(jìn)行畫圖,進(jìn)一步對數(shù)學(xué)條件和問題展開分析思考,列出方程5x(如圖1 所示)。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中教師以觀察為主,盡可能讓學(xué)生獨(dú)立思考,在學(xué)生遇到困難時(shí)應(yīng)給予鼓勵(lì)并進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),逐步鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。這樣才能有效提高學(xué)生的思維能力、邏輯推理能力和數(shù)形結(jié)合思想運(yùn)用能力。
圖1 路程圖
加強(qiáng)小組合作探究的應(yīng)用力度,讓學(xué)生之間交流想法,在相互討論過程中提高對數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的提升。比如,在教學(xué)立體幾何知識內(nèi)容時(shí),教師可設(shè)置不同難度等級的問題,可包括基礎(chǔ)的性質(zhì)描述問題、圖形分析問題、生活應(yīng)用解答問題等。將學(xué)生分為多個(gè)小組,為增強(qiáng)學(xué)習(xí)競爭力和主動性,還可加入小組比拼機(jī)制。小組學(xué)生內(nèi)部進(jìn)行討論思考,根據(jù)問題內(nèi)容及條件繪制出相應(yīng)的圖形,結(jié)合圖形進(jìn)行解題。相比較學(xué)生獨(dú)自學(xué)習(xí)來說,小組合作探究能讓學(xué)生之間實(shí)現(xiàn)想法和觀點(diǎn)的有效交流共享,也能在同學(xué)的幫助下加強(qiáng)掌握該思想的運(yùn)用方法,同時(shí)獲得更多學(xué)習(xí)體驗(yàn),明白團(tuán)隊(duì)合作的重要性。在小組探究結(jié)束后,教師可留出一定時(shí)間進(jìn)行集中性的交流匯報(bào),讓各小組交流心得、分享經(jīng)驗(yàn),以及對共同存在的問題難點(diǎn)進(jìn)行討論解決,以達(dá)到班級學(xué)生共同發(fā)展提升的效果,發(fā)揮小組合作開展作用。
1.小組課外探究活動。比如,在“濃度”數(shù)學(xué)知識點(diǎn)學(xué)習(xí)結(jié)束后,教師可布置自主探究任務(wù),班級學(xué)生可自主選擇同伴,形成課外自主探究小組,以“濃度”為主題,結(jié)合生活元素。通過數(shù)據(jù)調(diào)查,設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)學(xué)應(yīng)用題,并借助數(shù)形結(jié)合思想完成問題的分析解答。在此類探究活動中,既能對學(xué)生的各項(xiàng)能力素質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng)鍛煉,也能在交流討論中增進(jìn)友誼,體會團(tuán)隊(duì)合作的樂趣。2.數(shù)學(xué)比賽活動。在立體幾何、函數(shù)等相關(guān)知識教學(xué)結(jié)束后,教師可以整單元為一個(gè)主題,組織學(xué)生參與相應(yīng)的數(shù)學(xué)比賽活動。比賽內(nèi)容、比賽規(guī)則等可與學(xué)生共同討論決定,增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)同性和主動性。在比賽競爭過程中強(qiáng)化學(xué)生對數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用力度,并完善學(xué)生的知識體系,提升學(xué)生核心素養(yǎng)。3.生活實(shí)踐活動。教師可在知識內(nèi)容教學(xué)后結(jié)合生活開展不同實(shí)踐活動,如在“觀察物體”課時(shí)內(nèi)容結(jié)束后,組織學(xué)生參與“生活中的角”尋找活動,并根據(jù)所學(xué)知識設(shè)計(jì)對應(yīng)問題,配合實(shí)踐探究增強(qiáng)對數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用效果。4.自主作業(yè)設(shè)計(jì)比拼活動。初中生各方面能力均有一定的具備程度,這種情況下教師還可定期開展自主作業(yè)設(shè)計(jì)比拼活動。比如,在函數(shù)知識教學(xué)結(jié)束后,教師將班級學(xué)生分為多個(gè)小組,兩兩小組相互為對方設(shè)計(jì)作業(yè)問題,作業(yè)問題設(shè)計(jì)好后先由教師審核,通過后方可開展比拼,并以車輪戰(zhàn)的方式進(jìn)行,最終決出第一優(yōu)勝小組。
課堂教學(xué)及活動開展階段都應(yīng)在不同環(huán)節(jié)做好相應(yīng)的教學(xué)評價(jià),才能給予學(xué)生更為客觀合理的評價(jià),以及對學(xué)生的情況、教學(xué)效果、數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用程度進(jìn)行全面了解。首先,以學(xué)生的實(shí)際情況,對評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評價(jià)內(nèi)容等方面作出調(diào)整,在評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)上,也能對學(xué)生的核心素養(yǎng)提升水平等方面進(jìn)行評價(jià)。同時(shí)需要對教學(xué)質(zhì)量、數(shù)形結(jié)合思想運(yùn)用效果等方面展開評價(jià)。其次,在評價(jià)過程中教師也需要保持客觀態(tài)度,多鼓勵(lì)和肯定學(xué)生,提高合理性的評價(jià)。在評價(jià)結(jié)束后做好反饋及反思工作,為后續(xù)的教學(xué)和核心素養(yǎng)培養(yǎng)提供保障與推力。最后,為突出學(xué)生主體作用,教師還應(yīng)多提供學(xué)生參與評價(jià)的機(jī)會,如在小組學(xué)習(xí)后進(jìn)行小組互評,在課后進(jìn)行自評或評價(jià)教師等,提高整體評價(jià)的多樣性與全面性。這樣才有利于教師利用這些評價(jià)信息對教學(xué)過程及方法作出改進(jìn)創(chuàng)新,強(qiáng)化數(shù)形結(jié)合思想的落實(shí)效果。
綜上所述,為了更好地培養(yǎng)與提升學(xué)生的核心素養(yǎng),教師需加大對數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用力度,分析目前教學(xué)存在的不足,通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、使用多媒體、開展小組合作探究、組織多樣活動、完善教學(xué)評價(jià)等方式改進(jìn)教學(xué),以達(dá)到真正促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展、落實(shí)數(shù)形結(jié)合思想的教學(xué)目的。