基于数学核心素养的教学设计

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  【摘  要】 注重学生数学核心素养的培养,教师在教学设计上,要注重以下三个方面:一是遵循认知规律,理解知识意蕴,渗透数学思想;二是从例题“二次开发”着手,设计学习路径,明确数学本质;三是寻觅思维活动轨迹,提高解题能力,培养数学素养。以“一元一次不等式的解法(1)”教学设计探索及评析为例,探究如何在数学教学中渗透“数学核心素养”这一教学主张。
  【关键词】 数学核心素养  教学设计  教学启示
  在2018年县片区课堂教学观摩研讨活动中,笔者执教了一节“一元一次不等式的解法 (1)”的展示课(北师大版《义务教育教科书?数学》八年级下册)。教材在编排上通过两个例题介绍一元一次不等式的解法 ,但例题的设计没有相关性,加大了学习难度,不利于学生抛开数学现象看本质,以激发学生学习的兴趣。因此,笔者以此为据,设计了一节探究活动课,课堂效果良好,受到了听课老师和评委的一致好评;并且本节教学设计在第七届全国新世纪杯初中数学教学设计评比中,荣获全国二等奖。本文现就这一教学设计,谈谈如何在数学教学中渗透“数学核心素养”这一教学主张。
  1. 学情分析
  学生已经学习一元一次方程的求解、不等式的基本性质以及解集,为迁移到本节课的学习打下基础。由于教材在本节课例题的设计上关联性不足,加深了学生学习难度;而本节课的内容对后续学习解不等式组起到了重要的承接作用。并且整个学习过程涉及的类比、化归和数形结合思想对学生思维的提升、后面的学习也很重要。故本节课要注重对教材的处理,不仅使学生在知识上有更大的收获,在数学核心素养上也有更大的提升。
  2. 教学目标
  (1)明确一元一次不等式的概念及解法。
  (2)熟练掌握简单一元一次不等式的求解,并能将其解集表示在数轴上。
  (3)通过自主探究,合作交流,感悟类比、化归思想。
  3. 教学内容与评析
  第一环节   回顾导入,引出新知
  活动1:回顾导入
  (1) 一元一次方程的定义?举几个例子
  (2) 回顾不等式的三条基本性质?
  (3) 解一元一次方程的步骤都有哪些?
  “活动目的”:先复习已学知识,为引出新知识做好准备,这节课的重难点就是求解一元一次不等式,不等式进行变形的重要依据就是不等式的性质;同时一元一次方程的解法与对应不等式的解法很相似,可以通过类比的方法进行求解。
  活动2:引出并剖析概念
  仔细观察下面的不等式:6+3x>30,x+17<5x,x≥5 这些不等式有哪些共同点?
  活动3:巩固概念
  1. 下列式子是一元一次不等式吗?
  第二环节   合作探究,解决问题
  活动1:解下列一元一次方程并说出每一步所用的方法及依据。
  3-x<2x+6
  “活动注意事项”:此方程求解过程较简单,直接用PPT演示;每一步的步骤名称及依据,需引导学生回顾。
  活动2:将上述方程的“=”改为“<”,依据不等式的基本性质,通过类比对应一元一次方程的解法进行求解,最后将用数轴表示它的解集。
  3-x<2x+6
  “设计意图”:以一步步“变形”引入的方式,让学生掌握简单不等式的解法,同时明确每一步的依据,以便后面求解复杂的不等式时能够得心应手。
  “活动注意事项”:这个不等式的求解有两方面要强调,第一方面:第一步多数学生采用不等式基本性质1分两步完成,如何引导学生明白这个部分,可以采用“移项”直接处理;是这一步的关键点也是难点。第二方面:最后一步“化系数为1”是学生的易错点,通过收集学生的错误类型,重点强调。
  活动3:提高难度,对3-x<2x+6进行变型如下,求解这个一元一次方程并说出每一步所用的方法及依据。
  “活动目的”:提高难度激发学生求知欲,为解复杂的不等式做铺垫。
  活动4:将上述方程的“=”改为“≥”,依据不等式的基本性质,通过类比对应一元一次方程的解法进行求解,最后将用数轴表示它的解集。
  “设计意图”:这个不等式相对于前面的不等式而言较为复杂,通过上一个方程的求解,采用这种类比思想,学生很自然地过渡到这一步,降低学生学习难度。并引导学生类比归纳:解一元一次方程,就是把一元一次方程逐步變形为x=a(a为常数)的形式,解一元一次不等式,就是把不等式逐步变形为x>a(x≥a)、x<a(x≤a)的形式。
  教学分析:例题的设计上,在一个不等式3-x<2x+6基础上进行由简单到复杂的适当变形,重点突出,易于激发学生的挑战欲,提高学习数学的兴趣。在整个教学环节上,坚持“学生先讲解,教师后点拨”的原则,让学生积极主动参与其中,成为学习的主人翁。其中涉及到重要数学思想方法:类比、数形结合,对于引出并总结不等式的求解,起到了水到渠成的作用。
  第三环节   小组讨论,升华知识
  对比一元一次方程的解法和一元一次不等式的解法,回答下列问题:
  (1)一元一次不等式和一元一次方程在求解过程中有哪些异同点?
  (2)求解一元一次不等式都有哪些步骤?以及每一步的依据?
  (3) 求解一元一次不等式时每一步的易错点都有哪些?
  “设计目的”:在对已学知识回顾过程中,通过类比的方法,得到求解一元一次不等式所要经历的步骤以及每一步的依据。通过对比学生也能发现两者的不同之处,并关注到求解不等式时每一步的易错点,从而快速掌握解题方法。在整个过程中,注重引导学生从求解步骤、依据、数学思想方面思考,深化了学生的认知。   第四环节   挑战自我,激发兴趣
  “活动目的”:学生先独立完成,再派小组代表进行展示,方便教师发现问题,并就演算进行讲评。难度循序渐进,满足不同程度学生的需要。
  4. 教学启示
  4.1 遵循认知规律,理解知识意蕴,渗透数学思想
  数学的终极目标是让学习者会用数学的眼光观察现实世界,会用数学的思维思考世界,会用数学的语言表达现实世界。一节有厚度的课堂,不是表现在难度和深度上,而是表现在注重学科的思想和方法上。教师在平时的数学教学过程中,要遵循学生的认知规律设计教学活动,让数学学习过程成为发展学生数学核心素养的关键路径。
  这节课的一大亮点,通过类比一元一次方程的解法,对一元一次不等式进行求解;这种遵循学生原有认知规律进行教学的方式,加深了学生对新知识的掌握。在整个教学中,涉及类比思想、化归思想和数形结合思想,这样设计教学,让学生的学习不仅仅停留在知识的探索上,更注重数学思想和数学方法的渗透和传播。这种紧扣数学核心素养来思考学生学习结果的教学设计,也真正体现了以学生为主体的育人思想。
  4.2 从例题“二次开发”着手,设计学习路径,明确数学本质
  课程改革要求教师打破原有的教学观、教材观,创造性地使用教材,而教材中的例题在整个数学教学中的比重很大,是中学数学的重要组成部分,但目前“用教材教”而不是“教教材”的理念还没有真正地转化为教师的教学行为。平常在教学设计过程中,尊重教材的基础上,需重视对教材例题的“二次开发”。
  本节课,教材原有例题的设计没有相关性,加大了学习难度。笔者对教材例题进行“二次开发”,在一个不等式3-x<2x+6基础上进行适当变形,不断提升难度,激发学生的挑战欲。这样以“一例”贯穿全课的教学设计,改变例题教学中的“疲软”现象,激发了学生的学习兴趣,让学生更好地透过数学现象,抓住数学本质。
  4.3 寻觅思维活动轨迹,提高解题能力,培养数学素养
  教师要深层次地寻觅思维活动轨迹,高标准地架设知识生长结构,才能教给学生具有生长力的数学,数学教学才能迸发出无与伦比的生命力量。
  本节课在教学设计过程,紧扣素材和学生思维活动轨迹设计不同层次难度的“问题串”,以激发学生求知欲,提高解题能力。此时不禁想到,若课堂上教师习惯于“喂”,學生习惯于张嘴就吃,这真的就是“行尸走肉”了,有何益呢?实际上不仅教师要反思,学生也要反思。教师在平时教学过程中,做个有心人,留意分析学生思维活动,“退”到知识产生的原点,“逼”学生去探究,提升学生的学习能力和知识的生长能力,进而发展学生的数学素养。
  参考文献
  [1] 史宁中.数学基本思想18讲[M].北京:北京师范大学出版社,2016.
  [2] 张汉军.初中数学“教材二次开发”的策略探讨[J].中学数学研究(华南师范大学版),2017(06):4-5.
  [3] 卜以楼.“生长数学”:数学课堂教学的愿景[J].江苏教育,2017(11):33-35.
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