基于學科素養發展的初中數學課堂教學設計的優化

江蘇省蘇州市吳江區桃源中學 沈玉良

一、數學學科素養的特性

其一，綜合性。數學學科素養不僅包含傳統教育體制中的知識與技能，也包括思維、態度與價值觀念等，充分體現了學科素養的綜合性特征。

其二，習得性。數學學科素養多是后天習得的，需要學生不斷探索、總結、修正，這就說明學生可以在數學課堂中通過教師的指導、同伴的幫助提高數學學科素養。

其三，抽象性。學科素養是指學習者在學科學習中所必備的學習能力與思維品質，由于數學學科本身具有抽象、生澀難懂的特點，這就導致數學學科素養也集合了數學的抽象性、邏輯性特征，由此可見，抽象性是數學學科素養的一個主要特性。

其四，階段性。根據學習者的認知發展規律，了解每一個階段學生的認知能力特點，這就要求初中數學教師在學科素養培養中根據學習階段的不同設置不同的要求，以階段性的教學目標設計助力初中生的階段性發展。

其五，持續性。發展學生的學科素養不僅有助于當前階段的知識理解與技能提升，同時還影響著學生后續的學習與未來的生活、工作，有利于學生利用數學知識、能力、思維解決現實生活中遇到的麻煩或工作過程中遇到的困境，可見數學學科素養影響的深遠性與持續性。

二、基于學科素養發展的初中數學課堂教學設計優化方法

下面以“平行四邊形的判定”這一課的教學為例，闡述數學課堂教學設計的優化過程，具體如下：

1.創設情境，引入新知

教師給出情境：“某工廠需要仿制一批平行四邊形的材料，但是只有這種模具的一個邊角，為了盡快完成制作任務，工程師張輝利用平行四邊形的原理將圖形復原，才完成了這批材料的生產。那么，同學們想不想知道工程師是如何還原模具的呢？”

【設計意圖】通過生活中的平行四邊形問題，讓學生對數學學習產生興趣，更好地感知平行四邊形的概念，學會嚴謹地考慮現實生活中的數學問題，進而吸引學生主動參與數學問題的解決，并從問題答案的尋找中理解數學表達方式，為初中生的數學學科素養發展奠定良好的基礎。

2.合作交流，探索新知

引導學生復習已經學習過的數學知識，在知識遷移中發現新知，學會利用已有經驗解決新問題，從不同角度思考問題，進而總結出平行四邊形的性質，掌握平行四邊形的判定方法，鍛煉數學思維能力。如在上述問題的討論中，學生A想到“平行四邊形邊對邊平行且相等”的性質，學生B想到“平行四邊形對角相等、鄰角互補”的性質，學生C想到“平行四邊形對角線互相平分”的性質，而學生D根據這三位同學的表述，運用逆向思維提出四個問題：（1）對邊分別平行的四邊形是平行四邊形嗎？（2）對邊分別相等的四邊形是平行四邊形嗎？（3）對角分別相等的四邊形是平行四邊形嗎？（4）對角線互相平分的四邊形是平行四邊形嗎？

此時，教師鼓勵各個學習小組分別選擇其中一個問題進行思考，鼓勵學生設計模擬實驗，動手操作，進行逆向思考問題的檢驗，通過推演證明的方式得出真理。如在逆向思考問題（2）中，組織某一學習小組嘗試利用教師發放的兩根長木條、兩根短木條拼接成平行四邊形，并提出兩個問題：第一，若是想得到平行四邊形，這四根木條應如何擺放？第二，若是改變該四邊形的角，是否還能夠保持平行四邊形的性質？通過小組成員的推理與驗證，最終得出結論“兩組對邊分別相等的四邊形是平行四邊形”。

【設計意圖】在平行四邊形定理與規律的回憶中進一步鞏固所學，并從已有經驗過渡到新知，引領學生發現已知與未知之間存在的關系，在逆向思考問題的推理驗證中培養學生的逆向思維、推理能力，幫助初中生在數學學習中形成雙向思維，提高數學思維的靈活性與敏銳性，促進初中生數學學科素養的發展。

3.使用結論，學有所用

知識的實踐運用能力是數學學科素養的重要組成部分，因此，在數學課堂的教學設計中應落實“使用結論”環節，讓學生真正做到學有所用。如在“平行四邊形的判定”中，教師可以設置如下兩個問題：

（1）如圖1 所示，若AD=10,AB=6,那么BC、CD分別是多少時，四邊形ABCD為平行四邊形？

（2）如圖2 所示，AD=BC=20,AB=CD=EF=9,CF=DE=12, 那么圖中有哪些線段平行？為什么？

【設計意圖】通過理論與實踐的反復對比碰撞，進一步深化學生對平行四邊形判定問題的理性認知，學會從不同層面觀察與解決問題，能夠從數學概念分析、問題解決中發現本質，從而助力初中生的數學學科素養發展。

總之，要培養學生的數學學科素養，初中數學教師應優化課堂教學設計，善于引導學生去發現與總結，讓學生學會從多維度認知、多方向思考，強化學生的數學思維品質，生成數學核心素養。