基于數(shù)學(xué)建模培養(yǎng)初中生核心素養(yǎng)策略探究
——以“制作一個(gè)五角星”為例

?江蘇省鹽城市初級(jí)中學(xué) 姚 群

1 引言

在新課程改革和教育領(lǐng)域改革深入推行的背景下，教育領(lǐng)域發(fā)生了一系列深刻的變化，人才的內(nèi)涵也有所豐富.新時(shí)期，教育領(lǐng)域?qū)Τ踔袛?shù)學(xué)學(xué)科教育活動(dòng)提出了更高的要求，愈發(fā)重視學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，關(guān)注學(xué)生綜合素質(zhì)的提升，并要求教師于實(shí)際教學(xué)階段，以數(shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)為目標(biāo)，構(gòu)建教學(xué)方案和措施，為學(xué)生后續(xù)階段的社會(huì)發(fā)展奠定基礎(chǔ).

從初中數(shù)學(xué)學(xué)科的構(gòu)成要素看，圖形、符號(hào)和數(shù)字等元素必不可少，帶有強(qiáng)烈的抽象性特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力和實(shí)踐能力要求較高.同時(shí)，新時(shí)期，新課程改革要求初中數(shù)學(xué)教學(xué)要側(cè)重學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識(shí)和數(shù)學(xué)實(shí)踐能力的培養(yǎng).基于此，本文中以初中數(shù)學(xué)建模活動(dòng)課程“制作一個(gè)五角星”為例，以數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，構(gòu)建有效的教學(xué)策略，推動(dòng)學(xué)生親身體驗(yàn)和參與教學(xué)過(guò)程，進(jìn)而豐富數(shù)學(xué)知識(shí)體系，實(shí)現(xiàn)自身的全面發(fā)展.

2 數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

2011年，我國(guó)教育領(lǐng)域發(fā)布了《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)》，2016年，我國(guó)又發(fā)布了《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》.作為我國(guó)教育領(lǐng)域的一項(xiàng)重要指導(dǎo)文件，《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》要求教育者在從事教育工作階段，不僅要重視學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的傳授，還要始終以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，重視學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展.從數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵看，主要指使學(xué)生能夠獲得持久發(fā)展并契合社會(huì)發(fā)展需要的品格和能力.有教育學(xué)家曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，在數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)階段，教師要側(cè)重于學(xué)生數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)、直觀想象能力、數(shù)學(xué)建模思想、邏輯推理能力、數(shù)學(xué)抽象意識(shí)和數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的培養(yǎng)，而作為數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的有機(jī)構(gòu)成，數(shù)學(xué)建模思想尤為重要，也是新時(shí)期初中數(shù)學(xué)教學(xué)階段容易被教師忽視的一項(xiàng)素養(yǎng).基于此，教師要強(qiáng)化對(duì)數(shù)學(xué)建模思想的認(rèn)識(shí)，理解數(shù)學(xué)建模的重要性，鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)階段結(jié)合自身的數(shù)學(xué)抽象知識(shí)，對(duì)應(yīng)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用.

3 以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的路徑

3.1 構(gòu)建寬松的教學(xué)情境，凸顯學(xué)生的主體地位

在過(guò)往階段初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，由于長(zhǎng)期受應(yīng)試教育觀念的影響，教師只重視重點(diǎn)數(shù)學(xué)知識(shí)的傳授，并不重視營(yíng)造寬松的教學(xué)情境.在枯燥的課堂中，學(xué)生習(xí)慣于被動(dòng)地接受數(shù)學(xué)知識(shí)，雖然短時(shí)間內(nèi)能夠?qū)?shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)形成牢固的記憶，但并不具備將其靈活運(yùn)用于真實(shí)問(wèn)題的能力.基于此，在義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)向下，在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的要求下，在初中數(shù)學(xué)具體教學(xué)中，教師要重視調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的意識(shí)和欲望，鼓勵(lì)學(xué)生親身體驗(yàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生和發(fā)展，凸顯學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生自行體驗(yàn)數(shù)學(xué)學(xué)科的魅力.在此前提下，學(xué)生才能夠深入理解數(shù)學(xué)知識(shí)，并真正地吸收數(shù)學(xué)知識(shí)，感悟數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵，同時(shí)，教師要重視營(yíng)造趣味性的教學(xué)氛圍，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的求知欲[1].

例如，在“制作一個(gè)五角星”這節(jié)活動(dòng)課教學(xué)階段，部分教師在教學(xué)時(shí)可能比較直接，簡(jiǎn)明扼要地要求學(xué)生直接繪制出五角星或者制作出五角星，學(xué)生比較被動(dòng)，只是按照教師提出的步驟按部就班地完成活動(dòng)，缺失興趣和自由.基于此，教師可在課堂階段，用多媒體向?qū)W生展示歌曲《五星紅旗》的歌詞內(nèi)容，并要求學(xué)生合唱，學(xué)生在唱歌的過(guò)程中，自然而然地對(duì)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生興趣.在學(xué)生唱完歌后，教師可以再向?qū)W生提出問(wèn)題，詢問(wèn)學(xué)生歌曲中“五星紅旗”的含義，利用該問(wèn)題調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和交流欲望.學(xué)生在活躍的課堂教學(xué)氛圍中，表現(xiàn)出濃厚的學(xué)習(xí)熱情.同時(shí)，教師將愛(ài)國(guó)主義教育融入其中，有助于學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的提升.在引導(dǎo)學(xué)生分析“五星紅旗”的含義后，教師可以再次引導(dǎo)學(xué)生分析五角星的形狀和特點(diǎn)，進(jìn)而使學(xué)生明確五角星中存在的對(duì)稱性質(zhì).由此可見(jiàn)，相比于過(guò)往階段圖形性質(zhì)的傳統(tǒng)教學(xué)方式，新時(shí)期教師所構(gòu)建的教學(xué)方式更能夠愉悅學(xué)生的身心，如此，不僅有助于初中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升，還有助于學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展.

3.2 構(gòu)建問(wèn)題情境，強(qiáng)化思維訓(xùn)練

基于核心素養(yǎng)要求可知，構(gòu)建思維訓(xùn)練活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，是初中數(shù)學(xué)教師必須要完成的教學(xué)任務(wù).在過(guò)往階段，大部分的數(shù)學(xué)教師直接將知識(shí)灌輸給學(xué)生，學(xué)生并不需要獨(dú)立思考，此種教育方式并不有利于學(xué)生思維的發(fā)展，甚至?xí)璧K學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的豐富.

在“制作一個(gè)五角星”這節(jié)活動(dòng)課中，教師可引進(jìn)數(shù)學(xué)建模思想，從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)，針對(duì)性構(gòu)建思維訓(xùn)練活動(dòng).第一，教師可以要求學(xué)生在課前階段，準(zhǔn)備好剪刀、彩紙和直尺等物品.第二，教師可利用多媒體課件，面向全體學(xué)生，展示五角星繪制的流程，并要求學(xué)生根據(jù)課件播放的五角星繪制流程，嘗試獨(dú)立繪制出五角星.在學(xué)生完成繪制后，教師可要求學(xué)生利用量角器等工具，測(cè)量自己所繪五角星的角度和線段的長(zhǎng)度，進(jìn)而明確五角星具備的特點(diǎn).在此階段，學(xué)生能夠積極參與，在動(dòng)手動(dòng)腦的過(guò)程中，給出答案，進(jìn)而明確五角星的每個(gè)角都為36°，每個(gè)凹角都為108°，每一條邊的長(zhǎng)度都相等等知識(shí).第三，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生探討第二環(huán)節(jié)的作用，訓(xùn)練學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).

3.3 組織趣味性交流活動(dòng)，提升學(xué)生實(shí)踐能力

基于新課程改革要求可以知悉，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力是初中數(shù)學(xué)學(xué)科的一項(xiàng)任務(wù)，故教師要對(duì)其予以重視.在教學(xué)階段，教師要以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，從實(shí)際情況出發(fā)，組織學(xué)生進(jìn)行趣味性的交流活動(dòng)，在鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維[2].

在“制作一個(gè)五角星”活動(dòng)課中，教師在學(xué)生完成繪制后，可以要求學(xué)生嘗試以折紙的方式，折出正五角星.可將學(xué)生劃分為學(xué)習(xí)小組，鼓勵(lì)小組進(jìn)行交流，將本組所折出來(lái)的五角星和其他小組進(jìn)行對(duì)比，并針對(duì)本組所折五角星和其他小組存在的不同之處，分析成因，最終總結(jié)出折正五角星的正確方法和相關(guān)注意事項(xiàng).學(xué)生在動(dòng)手和交流的過(guò)程中，不僅能夠發(fā)現(xiàn)相關(guān)數(shù)學(xué)問(wèn)題，也能夠形成獨(dú)特的想法，更為關(guān)鍵的是，在獨(dú)立動(dòng)手的過(guò)程中，學(xué)生能夠?qū)φ褰切菆D形形成深刻的認(rèn)識(shí)，初步形成幾何思想，鍛煉實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神.

3.4 展示手工作品，提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)

在“制作一個(gè)五角星”這節(jié)活動(dòng)課中，學(xué)生在完成對(duì)正五角星折紙步驟和折紙方法的總結(jié)后，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生按照自身所總結(jié)的步驟獨(dú)立制作五角星，并根據(jù)自身的喜好，為五角星涂上相應(yīng)的顏色，粘貼于教室后方的黑板上予以展示.如此，不僅能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與欲望，使學(xué)生認(rèn)真參與其中，而且通過(guò)獨(dú)立的手工制作過(guò)程，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力也得以強(qiáng)化，在一定程度上，數(shù)學(xué)精神和數(shù)學(xué)思維也得到培養(yǎng).

4 結(jié)語(yǔ)

相比于過(guò)往階段的應(yīng)試教育模式，在“制作一個(gè)五角星”這節(jié)活動(dòng)課程中，教師以數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，以數(shù)學(xué)建模培養(yǎng)學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)圖形的教學(xué)方式，不僅有助于學(xué)生對(duì)幾何圖形相關(guān)知識(shí)形成深刻的認(rèn)知，也能夠鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神，對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提升頗具意義.基于此，在初中數(shù)學(xué)實(shí)際教學(xué)階段，教師要始終關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)思維和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng).本文中，以“制作一個(gè)五角星”這節(jié)活動(dòng)課程為例，以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，以問(wèn)題為核心，以數(shù)學(xué)建模為方式，構(gòu)建相應(yīng)的教學(xué)措施，旨在為后續(xù)教學(xué)提供參照.