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基于核心素养的初中数学《相交线与平行线》教学设计与实践
摘要:初中数学教学中,核心素养的培育意义重大。本文围绕《相交线与平行线》这一关键内容,深入剖析学生应具备的核心素养,并系统阐述基于此的教学设计及实践策略。借由理论与实例的紧密结合,致力于提升教学成效,推动学生核心素养的全面发展,为初中数学教学提供有价值的借鉴,助力数学教育事业迈向新高度。
关键词:初中数学;核心素养;相交线与平行线
引言
在教育持续革新的当下,核心素养已然成为教育界瞩目的核心。初中数学课堂作为培育学生思维与能力的重要阵地,对学生核心素养的塑造起着关键作用。《相交线与平行线》作为初中数学知识体系的基石部分,对后续几何内容的学习影响深远。如何将核心素养巧妙融入这部分内容的教学,成为数学教师们积极探索的重要课题。
一、初中数学课堂学生需要具备的核心素养
(一)数学抽象
数学抽象要求学生能够摒弃事物的物理特性,精准提炼出数学研究的对象。其涵盖从具体生活场景或者数学实例中,抽象出数学概念、符号以及各类关系等关键要素,这是学生构建数学认知的重要起点。
(二)逻辑推理
逻辑推理是学生依据既定事实与命题,遵循特定规则推导其他命题的思维进程。学生需要掌握归纳、类比、演绎等多种推理方式,在思考和表达时做到条理清晰,以此构建严谨的数学思维体系。
(三)数学建模
数学建模指的是学生针对现实问题展开数学抽象,运用数学语言对问题加以表述,并借助数学方法构建模型以解决问题的过程。这一素养促使学生学会将生活中的实际问题转化为数学问题,通过建立并求解数学模型来达成问题的解决。
(四)直观想象
直观想象依靠几何直观与空间想象,帮助学生感知事物的形态变化,利用图形去理解和攻克数学难题。学生借助图形能够直观地把握数学概念之间的内在联系,是理解数学知识的有力工具。
(五)数学运算
数学运算要求学生在明确运算对象的前提下,依照运算法则处理数学问题。学生需熟练掌握各类运算方法,实现运算的准确与高效,这是解决众多数学问题的基础技能。
二、基于核心素养的初中数学《相交线与平行线》教学设计与实践策略
(一)创设情境,培养数学抽象素养
创设生动鲜活且贴近生活的情境,引导学生细致观察、深入分析,从实际问题中提炼出相交线与平行线的数学模型,使学生深刻领悟数学概念源于生活实际,从而有效培养学生的数学抽象能力。
在课堂开场,教师播放一段城市交通的视频,画面中包含繁忙的十字路口、笔直的铁轨以及高楼大厦间平行的装饰线条等场景。播放结束后,教师引导学生观察视频内容,让学生指出哪些地方出现了相交线和平行线。随后,教师针对十字路口的场景提问:“在这个十字路口,不同方向的道路相交在一起,形成了好几个不同的区域,从数学的角度看,这些区域的角之间存在着怎样不同寻常的关系呢?”学生们开始热烈讨论。教师进一步引导,比如对于相对的角,教师提示学生观察它们的位置特点以及形成过程,逐步引导学生从这些生活中常见的相交线现象里,抽象出对顶角和邻补角的数学概念,完成从具体生活实例到抽象数学概念的转化。
(二)引导探究,提升逻辑推理素养
在教学进程中,精心设置探究活动,鼓励学生自主探究、合作交流,全程经历观察、猜想、验证、推理等环节,以此全方位培养学生的逻辑推理能力。
在讲解平行线判定方法时,教师准备了若干根长度相同的小木棍,将学生分成小组,给每个小组发放小木棍。教师提出问题:“大家想一想,怎样利用这些小木棍摆出两条相互平行的直线呢?在摆的过程中,观察小木棍之间形成的角度关系,看看能发现什么规律。”学生们开始动手操作。之后,小组内成员纷纷发表自己的观察结果,经过讨论后,学生们大胆猜想:当两个角处于相同位置且大小相等时,对应的两条线是平行的。教师接着引导学生进一步验证。在学生们确认规律的普遍性后,教师要求学生用自己的语言描述整个推理过程,从最初的操作观察,到提出猜想,再到通过多种方式验证,最后得出结论,逐步提升学生的逻辑推理素养。
(三)联系实际,强化数学建模素养
将相交线与平行线的知识与现实生活中的实际问题紧密关联,引导学生运用所学知识构建数学模型,解决实际问题,增强学生运用数学知识解决生活问题的意识,提升数学建模能力。
教师提出一个实际问题:“某学校计划在操场边修建两条平行的跑道,并且要求这两条跑道都与操场的一侧边线垂直。现在已知操场一侧边线的位置以及其中一条跑道的位置,怎样确定另一条跑道的准确位置呢?”学生们面对这个问题,开始思考如何将实际场景转化为数学问题。有的学生先在纸上画出代表操场边线和已知跑道的线条,然后尝试利用生活中画直线的工具,比如借助直尺模拟跑道,利用三角板的直角去保证垂直关系。学生们通过不断尝试和思考,最终利用平行线和垂线的知识确定了另一条跑道的位置,深刻体会到如何运用数学知识构建模型解决实际问题,强化了数学建模素养。
(四)借助图形,发展直观想象素养
充分发挥图形直观的优势,让学生通过观察、操作、想象等活动,深入理解相交线与平行线的性质和判定,助力学生直观想象素养的发展。
在讲解平行线的性质时,教师在黑板上用彩色粉笔画出两条平行的直线,然后用另一种颜色的粉笔绘制一条与这两条平行线相交的直线。教师引导学生观察图形中不同颜色线条所形成的角,提问:“仔细看看这些角,它们之间在位置和大小上有什么特别的关系呢?大家可以用眼睛观察,也可以用手比划一下角的大小。”学生们认真观察后,教师要让学生用自己制作的简易角测量工具去测量这些角的大小,验证自己的观察结果。接着,教师进一步引导学生想象,如果把这两条平行线的位置进行上下移动,或者改变相交直线的倾斜角度,刚才发现的角的关系还会保持不变吗?学生们在脑海中进行想象,或者在草稿纸上重新绘制图形进行验证,通过这样的方式,借助图形不断拓展直观想象能力。
(五)精心练习,巩固数学运算素养
设计针对性强的练习题,让学生在练习过程中熟练运用相交线与平行线中涉及角度计算等方面的知识,巩固学生的数学运算能力。
教师给出这样一道练习题:“在一个展览馆的建筑设计图上,有两条相交的走廊AB和CD,它们相交于点O。其中一条走廊AB与另一条辅助通道形成的一个角,我们假设为∠AOC,它的大小是70度。现在展览馆为了合理安排引导标识,需要确定另一条辅助通道与另一条走廊CD所形成的某个角的度数,已知有一条特殊的指示线OE,它把∠AOD这个角平均分成了两份,那么,如何确定这条指示线OE与走廊AB所形成的另一个角∠BOE的度数呢?”学生们在思考这道题时,开始回忆课堂上学过的相交线相关知识。有的学生先从∠AOC的度数出发,想到它和与它相对的角是相等的,接着思考∠AOD的度数,因为∠AOC和∠AOD组成一个平角,所以∠AOD是110度。再根据OE平分∠AOD,得出∠AOE的度数是55度,最后计算∠BOE的度数。在学生解答过程中,教师在一旁不断提醒学生思考每一步运算的依据,让学生在练习中持续巩固数学运算素养。
结语
在初中数学《相交线与平行线》的教学实践中,培育学生的核心素养是教学的核心要义。通过创设情境激发学生抽象思维、引导探究锻炼逻辑推理等策略,能够切实有效地将核心素养培育融入教学全程。在今后的教学实践中,教师应持续探索创新教学方法,密切关注学生的学习动态与个体差异,促使学生在掌握知识的同时,核心素养得以全方位提升,为学生未来的数学学习及综合发展筑牢根基。
参考文献:
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[2]刘连冬.核心素养下初中数学章前导学课程的开发研究[J].数学教学通讯,2022,(08):40-41.
[3]曹文栋,童莉.逆向推理思维方式在初中“相交线与平行线”教学中的应用[J].数学教学通讯,2022,(05):3-5+9.
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