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构建高效课堂 发展数学思维

2023-05-30马莉莹

基础教育论坛·上旬 2023年1期
关键词:系统思维抽象思维创新思维

马莉莹

摘  要:培养学生的思维能力是数学教学的重要目标。通过对初中数学教学的探索与实践,提出了构建高效课堂的三大途径,即关注知识的生成过程,重视知识的框架建构,开展有效的深度探究。高效课堂的建构有利于充分展示学生的思维过程,发展学生的抽象思维、系统思维和创新思维。

关键词:初中数学;高效课堂;抽象思维;系统思维;创新思维

数学教育不只是数学知识的教学,培养学生的思维能力才是数学教育的重要目标。课堂是发展学生思维的主阵地。受传统教学观念和应试教育思想的影响,教师在课堂教学中更加关注学生对知识的理解与掌握,以及学生解题能力的提升,导致学生学习较为被动,缺乏学习兴趣,学习潜力难以得到发挥。如何改进教学方式,发展学生的数学思维,构建高效数学课堂,已成为当下每位数学教师亟须探索的问题。

一、关注知识的生成过程,提升抽象思维

数学教学的最终目的,不是让学生学会机械地使用公式或定理等得到问题的答案,而是让学生经历知识的形成过程,形成解决问题的方法或策略,透过纷繁复杂的表象看透问题的本质特征,提升学生的数学抽象思维。

例如,在教学苏科版《义务教育教科书·数学》(以下统称“教材”)八年级上册“全等三角形的定义”这节课时,教师进行了如下教学设计。

设计1:教师利用手中的三角形模型演示两个三角形能够完全重合,从而得出全等三角形的定义。

设计2:(1)教师出示图1和图2,让学生类比图形的全等,通过动手操作,判断图1和图2中的三个三角形是不是全等三角形?与同桌交流并说明理由。

学生活动:在该环节中,有的学生将图1和图2中的三个三角形剪下来,通过将它们叠放在一起,看是否能够完全重合来判断这三个三角形是否全等;有的学生则通过透明纸对其中一个三角形进行描画,并将描画出的三角形分别与剩下两个三角形进行叠合,观察是否能够完全重合;有的学生剪下了第一个三角形,通过将其平移,发现能与第二个三角形重合,随后在重合的基础上,又绕着其中一个顶点旋转,发现也与第三个三角形完全重合;还有的学生利用刻度尺和量角器分别度量了这三个三角形的边和角,通过观察度量结果,判断它们是不是全等。

(2)通过上述操作,试给出全等三角形的定义,与全班学生讨论。

在该环节中,教师让多名学生回答,并让其他学生给出评价,让学生在动手操作及生生互评中归纳出全等三角形的定义。

设计1强调了“全等三角形的定义”这一结果,忽视了学生理解定义产生的过程,对此过程的忽视使得学生较难形象地把握三角形全等的概念,对复杂图形中的全等三角形缺乏认识,对全等三角形的理解仅仅停留在“重合”的层面,对于“两个三角形怎样才能重合?”“为什么认为这两个三角形能够重合?”这些问题并未深入思考。设计2让学生从一般图形全等过渡到三角形全等的认识,对于“完全重合”给出可视化、可操作的语言解释,让学生在复杂的图形中利用所给定义分析三角形全等的具体情况,修正并完善自己对定义的理解,使学生在交流互动中完善了对“三角形全等”定义的概括。与设计1相比,设计2更具有渐进性,它让学生从“提出自己的观点”出发,经历与同学讨论“选择相对正确的观点—推广到一般情况下是否成立—确定三角形全等的定义”这一过程,使学生在抽象和概括中,领悟数学过程和其中涵盖的思想方法,关注数学的本质属性,从更深层次抓住核心要素,提升学生的抽象思维。

二、重视知识的框架建构,发展系统思维

《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称《标准》)指出,在教学中要重视对教学内容的整体分析,帮助学生建立能体现数学学科本质、对未来学习有支撑意义的结构化的数学知识体系。因此,教师在教学中应该注重知识的生长点和延伸点,把每堂课教学的知识置于整体知识体系中。在章节复习时,教师可以引导学生利用知识树、思维导图等方式,站在系统的角度去挖掘数学知识之间的联系,感受数学的整体性。除了宏观的知识建构以外,就微观建构而言,引导学生在学习某一知识时,要学会“瞻前顾后”,将新知识的学习建立在已有经验上。

例如,在教学教材八年级下册“分式”这节课时,根据数式通性,类比数的运算,对整式也进行加、减、乘、除、乘方、开方運算。当进行整式的除法运算时,必然会出现类似于分数的新式子,通过引入分式,可以帮助学生从数与式关系的角度来理解分式的概念,诸如分母不能为0、分母要含有字母等,也可以帮助学生类比分数的基本性质、运算法则来探索分式的基本性质和运算法则,加深学生对分式的理解。这种教学方式不仅培养了学生类比迁移的意识与能力,渗透了研究数学对象的类比方法,更帮助学生在看待事物、解决问题的过程中产生纵横联合、多元交错的立体思维,这种思维会让学生视野开阔、思路开放、创意迸发。

三、开展有效的深度探究,培养创新意识

创新位于学习能力的最高层。《标准》把数学应用意识和创新意识作为数学核心素养的主要表现,力求培养未来社会所需要的具有创新思想的人。从一定意义上来说,培养学生的创新意识比巩固知识和技能更为重要。对数学中的核心问题,教师应该引导学生进行多角度、深层次的分析与思考,这样不仅有助于学生加深对知识点及相关方法、原理的理解,还能有效地发展学生思维的广阔性、深刻性和灵活性,培养学生的发散思维和创新意识。

该活动旨在引导学生从机械模仿走向创新运用,体现了思维正迁移的积极作用,促进学生在构建的过程中不断提升思维能力,强化思想方法。它要求出题者站在更高的立场多角度、多层次地思考,经历分析、尝试、解答、验证后给出题目,答题者需要把所学知识融会贯通,才能“以不变应万变”。课堂上,学生思维活跃,激情洋溢,努力思索着建立与众不同的算式结构。通过对4个算式的重组、变形、解答、验证,不仅使学生对分式混合运算中的基本单元、算式结构、计算方法、计算易错点等有了更加深刻的理解,更让他们感受到了数学学习的无穷乐趣。下面是部分学生出的题目。

算式(1)考查了分式运算的加法,涉及通分与完全平方公式的运用;算式(2)考查了分式运算的减法,突出了去括号后的变号问题;算式(3)考查了分式运算的加、减法及运算法则,强化了学生对含有括号,并能使用乘法分配律进行计算的算式模型的认知与掌握;算式(4)考查了分式运算的除法,让学生进一步体会乘法与除法这两种运算的相互转化。每道题都充分展现了学生的思维个性,这样的“再创造”使学生的思维始终处于积极的学习状态之中。更重要的是,在这种上下求索、百折不挠的“再创造”过程中,增强了学生质疑、批判等独立思考和开拓创新的意识。

基于发展数学思维的初中数学高效课堂的构建,教师应该关注知识生成的过程、重视知识框架的建构、引导学生开展有效的深度探究,使学生在知识与技能的形成中、在情感与态度的升华中、在思想与经验的积累中领悟数学本质、提升抽象能力、发展系统思维、培养创新意识。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部制定. 义务教育数学课程标准(2022年版)[M]. 北京:北京师范大学出版社,2022.

[2]左佐. 发展学生数学思维  构建初中高效课堂[J]. 数理化解题研究(初中版),2014(12).

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