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基于数学核心素养培养的初中代数公式教学优化研究
摘要:本研究聚焦于基于数学核心素养培养的初中代数公式教学优化,旨在探讨如何通过改进代数公式的教学方法,有效提升学生的数学抽象、逻辑推理、数学建模等核心素养。通过分析当前初中代数公式教学中存在的问题,结合数学核心素养的要求,本研究提出了一系列针对性的教学优化策略,旨在提高学生的学习兴趣、增强公式的理解与应用能力,进而促进学生的全面发展。
关键词:数学核心素养;初中代数公式教学;教学优化;逻辑推理;数学建模
在教育改革不断深化的今天,发展学生数学核心素养已经成为当前初中数学教学中的一个中心目标,代数是数学中的一个基本分支,公式教学对于发展学生数学抽象,逻辑推理和数学建模核心素养有着其他学科所无法代替的重要意义,所以,以数学核心素养发展为背景,对初中代数公式教学进行优化研究具有十分重要意义。
一、深度剖析概念内涵,培养逻辑思维
在初中代数课程中,许多概念,例如函数和变量,构成了代数知识结构的核心部分。对概念内涵进行深度剖析意味着要引领学生挖掘其本质属性,形成脉络以及内在逻辑关联。在这个学习过程中,学生需要对各种概念进行深入的解析,并运用归纳、演绎等多种逻辑手段,以明确概念与其他相关知识之间的不同和相互关联[1]。这一深入探究可以帮助学生把握有条理的思维,并根据逻辑规则做出分析和判断,以有效地培养逻辑思维。学生真正了解了概念的含义之后,就能够较好地利用概念来解决复杂的问题,面对全新的代数情境,还可以依靠坚实的概念基础与逻辑思维独立地分析,解决问题。
以“函数”这一概念的讲授为例,在讲解函数的概念时,教师首先展示实际生活中的例子,例如在汽车行驶时,速度始终保持在60千米/小时,以及行驶时间与行驶距离之间的联系。路程(s)随时间(t)改变而相应改变,并符合s = 60t的要求。然后,对函数的定义进行了细致剖析:变化过程存在着x,y两个变量,对x的每个确定值而言,y具有与其相对应的唯一确定值,则称为y为x的函数而x为自变量。引导学生思考汽车行驶实例中时间t为自变量、路程s为t函数、每个给定时间值可以用公式计算出惟一路程值。接下来,将展示其他不同种类的函数示例,例如y = 2x + 1,这将帮助学生深入分析其中的自变量、函数和它们之间的对应关系。通过深度分析这些实例,学生可以逐步掌握函数概念中的“变量”和“对应关系”等核心元素,从而理解函数概念的真正含义。在碰到判断两变量之间的关系是否为函数关系这一题目时,学生就可以根据对函数这一概念的认识,用逻辑思维来作出精确的判断。
二、创设多元教学情境,以加强概念理解
初中学生思维方式正由形象思维转变为抽象思维,对抽象代数概念的理解有一定困难,创设多元教学情境可以使抽象的概念具象化,和代数知识贴近学生生活实际和熟悉情景[2]。借助于生活情境、问题情境、故事情境的不同表现形式,使学生感受到概念在特定情境下的生成与运用,多维度地认识概念的意义与功能。这样既可以激发学生学习的兴趣,又可以帮助学生较好地掌握概念的精髓,促进概念理解与应用。
在讲解“数轴”这一概念的过程中,教师创设一个生活情境—用教室座位上的排号来比拟数轴,把教室中央过道看作为数轴原点,指定右边是正位,每一排座位都与数轴中的点相对应,座位号和数轴中的值相同。例如,当小明坐在过道的右侧第3排时,这与数轴上表示的+3的数值是一致的;小红坐在走廊的左侧第二排,这与数轴上标有 -2的位置是相似的。通过这一情景可以使学生对数轴三要素——原点,正方向,单位长度有一个直观的认识。接着,教师提出了一个问题:假如小李从他的座位(+4)走到小张的座位(-1),他移动了多少行?使学生利用数轴概念在此情景下思考并解决问题,从而进一步深化概念。学生在自己熟悉的教室场景里体会数轴概念,可以更加容易掌握这一抽象概念并了解它在表达数与数之间相对位置关系上的功能。
三、加强概念的实践应用,促进应用能力培养
数学核心素养强调的是学生应用所学数学知识去解决现实问题,代数概念是代数知识中的重点组成内容,加强实践应用具有重要意义[3]。通过使学生把代数概念应用于实际问题之中,可以加深学生对概念的印象和认识,促进学生把数学知识同实际问题互相转化。学生解决实际问题需要对问题进行分析,提取关键信息,利用适当的代数概念构建数学模型,进行求解验证等,这些过程可以锻炼综合应用能力与创新思维,培养数学应用意识,使其真正体验数学价值。
学生在掌握了“一元一次方程”这一概念之后,教师可以提出实际问题:在某家商店进行的促销活动中,一款书包的原价是每个120元,但现在以八折的价格出售,小明买下一个书包之后,只剩下30元,问小明原先带了多少现金?在指导学生应用一元一次方程的概念来解决问题时,我们设定小明原先携带了x元,根据题目的要求,可以得出方程为:x - 120×0.8 = 30。学生在分析题中数量关系的基础上,根据一元一次方程的概念列好方程,然后经过移项和计算,解出了方程x = 126。解题之后,再进一步扩展,如果店里也有满减的活动,满100元减掉10元,这样学生就会反思怎样用方程来求解了。通过对一元一次方程这一概念在实际问题中的不断运用,可以使学生对这一概念有一个较好的把握,促进学生利用代数知识处理实际问题能力的提高,在生活中遇到购物、理财等等问题的时候,学生还可以利用自己学过的概念来分析,并做出决定,解决实际问题。
结束语
本次研究通过对数学核心素养内涵及在初中代数公式教学过程中体现进行深入剖析,结合初中代数公式教学现状,有针对性地提出一系列教学优化策略并以实践案例进行验证,这些策略既有利于提升学生代数公式学习成效,也有利于发展学生数学核心素养,为学生全面发展打下坚实基础。
参考文献
[1]陈燕.基于核心素养的初中数学深度学习的课堂教学[J].数理天地(初中版),2025(06):92-94.
[2]张志秀.基于核心素养的初中数学“综合与实践”教学研究[J].数理天地(初中版),2025(06):137-139.
[3]沈勇,聂绍友.核心素养导向下初中数学深度学习开展策略探究[J].数学学习与研究,2025(09):14-17.