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体会数学之美 打造卓越课堂

2020-04-12张静

理科爱好者(教育教学版) 2020年5期
关键词:彩纸一元二次方程方程

张静

【摘 要】笔者以“一元二次方程”为例,探求数学课堂教学设计的“瘦”,体现教学目标明晰精练之美,关注学生逻辑推理、数学运算以及数据分析素养;崇尚数学课堂互动生成的“皱”,再现学生思维灵动之美,关注学生的数学建模素养;寻求数学课堂教学空间的“漏”,呈现留白绵延之美,关注学生的数学抽象、直观想象素养;追求数学课堂教学重难点的“透”,显露数学规律深刻澄明之美,关注学生的数学深度学习。

【关键词】“瘦、皱、漏、透”;数学卓越课堂;核心素养

【中图分类号】G633.6  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437(2020)28-0154-02

初中数学学科核心素养的提升,应重点关注学生几何直观、推理能力、模型思想等核心素养能力的提升。学校卓越课堂是在其卓越文化体系引领下,以“瘦、皱、漏、透”为外显特征的一种新型课堂。这四字原本出自于宋代名贤米芾的相石法,有历史渊源,有地域文化。教学设计中笔者赋予了它们新的含义:瘦,意在简约(设计精巧、思路精妙、板书精美);皱,意在生动(语言生动、有效互动、思维灵动);漏,意在留白(疏密相间、动静相宜、补白相机);透,意在深刻(教材析透、教师讲透、学生悟透)[1]。本案例的授课对象为初三学生,授课时间为九年级上学期,旨在提升学生的模型思想。

1   教学概述

“一元二次方程”是苏科版初中数学九年级教材第一章第1节的教学内容,涉及从实际问题中抽象出一元二次方程模型、一元二次方程的定义等若干知识点。鉴于学生已经学习过一元一次方程、二元一次方程、分式方程,笔者在教学中采用类比思想,让学生在经历问题情境后建立模型继而求解验证,在实际问题中列出方程,达到激发学生的学习兴趣,增强学生的感性认识。

2   教学目标

(1)认识一元二次方程,学会识别一元二次方程。

(2)能够在实际问题中构建一元二次方程的模型。

3  教学环节

3.1  新课导入

一块石头从离海面45m的绝壁上落下,试估计这块石头经过多长时间落到海面,设石头在下落过程中下落的时间,与离海面的高度,存在如下关系:,石头经过多长时间落到海面?

用方程描述下面问题中的数量关系

问题1:一张周长为28cm的长方形彩纸,长比宽多2cm,求长方形彩纸的长与宽。

问题2:一张面积为24cm2的长方形彩纸,长比宽多2cm,求长方形彩纸的长与宽。

问题3:一张面积为48cm2的长方形彩纸,如果长增加8cm,则面积变成96cm2,求原来长方形彩纸的长

与宽。

3.2  概念生成

(1)我们是如何研究一元一次方程的?从哪些方面进行研究?

从定义、解法及应用方面进行研究。

(2)类比一元一次方程,首先研究一元二次方程的定义:只含有1个未知数,并且未知数的次数为2,像这样的整式方程叫做一元二次方程。

3.3  巩固新知

判断下列关于的方程是否是一元二次方程,如果不是,请说明理由.

(1)   (2)

(3)        (4)

(5)

(6)

(7)为常数,

3.4  探究一元二次方程的一般式

一元一次方程的一般式是,那么一元二次方程的一般式是什么呢?

任何一个关于的一元二次方程都可以化成是常数,的形式,这种形式叫一元二次方程的一般形式,其中分叫二次项、一次项和常数项,分别叫做二次项系数和一次项系数。

3.5  回归生活

请同学们解答石头下落海面的问题。

4   教学总结

4.1  关于四字特征的体现

(1)体现“瘦”的“课件精练”。课堂教学设计以五个问题情境引入,抽象出一元二次方程的概念和一般式,然后配以巩固练习,最后又回归引例中的问题,利用现有方程讨论一元二次方程的解法,引导学生体会“化归”的思想方法。

(2)体现“皱”的“有效互动”。开课之初,需要解决一些实际问题。笔者通过建立解决实际问题的一元二次方程模型,使学生对数学与现实世界的关系有更深刻认识,以培养其应用意识。教学活动的本质是思维活动,引发思维对话是教学活动的灵魂。深度对话能够引导学生数学思维的发现和生成,体现教师对学生思维主体性和主观能动性的尊重。有效的提问和互动,能够让学生认识到学习一元二次方程的必要性。

(3)体现“透”的“教材析透”。教材在引言的基础上,以两个实际问题得出一元二次方程的具体例子,再引导学生观察三个具体方程,发现其形式上的共同点,给出一元二次方程的概念及其表示方法。笔者在设计教学方案时略作修改,直接给出五个生活情境,其中前三个问题的背景是一样,只是改变了已知条件和未知条件。列出的方程有一元一次方程、分式方程和一元二次方程,然后进行对比归纳。同时提出類比一元一次方程的研究过程,研究一元二次方程,得到其定义。

(4)体现“漏”的“疏密详见”。整节课节奏适中,学生没有压抑感。不等待学生的对话,即使问题再好,也是一种缺乏诚意的形式。因此在本节课中,笔者充分尊重学生,等待学生自主探索和归纳,呈现出一种“疏密相间”的从容感。

4.2  感受数学之美,提升核心素养

(1)数学文化之美。介绍完一元二次方程的概念后,笔者没有急于让学生做练习,而是介绍一元二次方程的文化史,若干个数学家都研究了一元二次方程,并尝试求解。数学文化教学渗透会把数学课堂变得有“文化味”,把数学变成学生的一种“精神食粮”,使得“人人爱数学,人人需要数学”,在数学课中渗透数学文化是一个长期过程,只要坚持,就会有好的效果。

(2)数学活动之美。数学知识是相互联系的,具有共同特征的数学对象往往值得研究。联系反映的是数学知识的整体性,以及数学对象研究过程的整体性。在教学中渗透整体性,不仅有利于学生更深刻地理解教学知识,也有利于学生感受数学学科建构的内在逻辑,更有利于学生基于联系发现、提出问题。本节课的探究活动从简单的四边形面积、周长问题入手,改变条件,得到不同的方程,而这些方程间又是有联系的。从整体联系到观察归纳,展现数学活动之美,提升学生的建模素养,体现数学的实用性。

(3)数学思想之美。观察、发现、归纳是数学的核心方法,一般抽象是数学的基本思想。本课是在学生学习了一元一次方程和分式方程的基础上,学习一元二次方程。从实际问题中抽象出数学模型,归纳它们的共同特点,得到一般化的结论。同时用到类比的思想,充分体现数学的内在美,通过揭示数学问题的本质,让学生被数学所蕴含的魅力所震撼。方程思想是一种重要的数学思想,即从问题的数量关系入手,将问题中的已知量与未知量之间的数量关系通过适当设元建立方程。本课例题教学重在培养学生从模仿到发展的数学思想。

(4)数学解题方法之美。本课中,探究二尝试解一元二次方程。对于方程及其解法,学生从小学就开始接触,进入初中后,学生又学习了一元一次方程、二元一次方程组以及可化为一元一次方程的分式方程。因此学生对于解方程涉及的数学思想(化归)、理论依据(等式的性质、运算律)以及基本思路(通过恒等变形,把方程逐步化为的形式)等都已经比较熟悉。对于一元二次方程的解法,基本思路仍然是“设法把方程化为的形式”,而一元二次方程与熟悉的方程相比,差异在“次数”。因此,将“二次”降为“一次”就能将“新方程”转化为“旧方程”,这样就明确了解一元二次方程的关键问题——如何降次,同时也体现了化归思想。

打造初中数学卓越课堂,除了要体现“四字特征”外,还应注重撷取思维之光,领略数学之美,让学生的数学学习变得有趣味、有活力、有挑戰性,引领学生走向数学学习的核心,这样才能奔赴数学的“诗和远方”。

“四字特征”彰显卓越课堂的本色,卓越课堂落脚核心素养提升[2]。数学课堂教学中的“瘦、皱、漏、透”是实现学生数学学科核心素养的必由之路,也是数学教师发展自我的必然路径。在构建初中数学卓越课堂的道路上,笔者将努力着眼于学生的全面、可持续发展,努力让新的课程理念切实、真正落实到每一节课上,让课堂成为师生共同成长的空间。

【参考文献】

[1]缪徐.化学教学的内在追求与外显特征——以“性质活泼的氧气”教学为例[J].江苏教育,2017(83).

[2]魏玉华.从教学的“瘦、皱、漏、透”到学生核心素养的提升——以《去括号》为例[J].中学数学杂志,2018(11).

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