基于核心素养培养初中生数学抽象能力探究

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刘敏

江苏省扬州市宝应县实验初级中学225800

摘要

以数学抽象为主的数学学科的核心素质,主要体现在对数值关系的抽取与空间结构的形式化上,从而形成数学的研究主题,这是人类理解世界并解决问题的关键品质及必需的能力之一。对于正在经历认知发展高峰期的中学生来说,他们的数学抽象技能的训练变得尤其必要。本文旨在探讨如何通过融入现代信息技术、发挥教材功能、合理创设教学情境以及例题讲解等策略,基于核心素养的培养要求,有效提升初中生的数学抽象能力。


关键词

数学抽象能力、核心素养、信息技术

正文


引言:数学的起源是对实际世界的抽象化,通过数量和数量关系、图形和图形关系的抽象化,确定了研究对象及其关系,基于抽象结构,通过符号运算、形式推理、模型构建等方式形成数学结论和方法,帮助人们认识、理解和表达现实世界的本质、关系和规律。《义务教育数学课程标准2022年版》由教育部颁布,明确提出了以核心素养为导向的课程目标,其中,抽象力作为数学眼光的主要表现之一。初中作为数学学习关键阶段,其数学抽象能力关乎个人数学素养的提升,对后续学习乃至终身发展产生深远影响。

1、培养初中生抽象能力的意义

1.1有助于形成数学想象力

在这个过渡期间,初中数学教育是对小学校内所学知识的深层次理解,并为其后的高中课程奠定基础。这个阶段对抽象能力的训练,既包括了从小学到中学关于感知、测量感和符号识别等深入拓展,也预示未来更高级别数学学科对严密性和结构化思维的需求。这种抽象能力是构建数学思考力和洞察力的基石,它能协助学生把握问题的核心要素及它们之间的关联,进而有效地提问、探索、解析和解决这些问题。

1.2有助于增强数学知识的应用

作为初中学科的重要组成部分,无论是其占据的比例或是教育团队的构建,各个学校的数学课都被赋予了极高的关注度。然而,尽管某些学生的数学分数非常高,但他们很少能在真实情境下有效地利用这些知识解决问题。这种高分低能的情况对于学生能力和核心素质发展产生严重的障碍。因此,老师需要在课堂上强调数学和日常生活之间的紧密关系,引导学生把生活中的具体问题转化为变量间的关联,让理解数学理论如何被用于生产活动,从而体验出学习的意义所在。

1.3有助于数学概念的理解和构建

初中数学课程极为深奥,传统的教育方法无法确保学生完全吸收并理解所学内容,就会导致他们觉得无聊而失去学习兴趣。对于概念这类繁复的内容需较高的抽象思维能力。在初中数学里概念掌握是决定学生是否准确把握相关数学理论的关键因素,因此教师应采用具体的教法来教授那些难以捉摸的数学概念。

2、核心素养中如何培养初中生数学抽象能力

2.1应用现代信息技术,教学内容更明了

信息的进步,教育领域的革新得到了技术的推动和协助,越来越多的教师开始采用融合信息科技的教育模式。无论是教授空间思维能力或是代数的计算方法,老师都能恰当利用当代的信息科技手段,借助图像、文字、声音及影像方式构建学习环境,使原本复杂难懂的内容变得更具形象性和明晰度,从而增强学生对于数学理论的认知和数学技能的掌握。

在研究九年级下二次函数的图形及特性课程时,老师使用电脑绘制工具更容易描绘出二次函数的图形,而后,再指导学生从图形的研究过程里总结二次函数的特点。并且,借助于电脑绘图工具可轻松地使学生依据二次函数的图形去解决一元二次方程问题,这个时候,只需由电脑软件生成相应的二次函数的抛物线,然后展示抛物线与x轴的交叉点的坐标,就可以获得所求的一元二次方程的答案。虽然对于初中的学生而言,二次函数是一个学习难题,若他们不能清晰了解二次函数的图形和特点就可能造成数学运算的错误。因此,在函数教育的过程中适当地运用信息科技,把图形和特质以更为直接且生动的方式呈现出来,有助于减少学生对复杂知识概念的理解困难。

2.2利用教科书,增强学生的学习积极性

激活学生数学学习热情可以增强他们的自主学习动力,老师需要及时摒弃传统的授课理念,借助多样的教导工具与广阔的学习环境来引导他们从多个角度去思考问题。针对教材而言,其功能转换是决定学生是否能对数学产生浓厚兴趣的核心因素。目前,新版教材设计及修改过程中融入了大量反映当代特征的信息,覆盖了阅读理解、数学文化探讨、研究拓展、数学游戏以及最新的数学进展等,这个展示形式更加合理且富有吸引力,更容易引发学生的探索欲望。为此,《展开与折叠》作为七上“实验与探究”的一部分,其核心价值是让直观操作与抽象思考结合,进而探讨从二维图形向三维立体、再由三维立体回归二维平面的转换中,理解空间结构的本质。这一过程,不仅是对几何概念的直观感知,更是对学生空间想象能力、逻辑推理能力的有效锻炼。学生通过观察、抽象思考、勇敢地实验、提问、总结、比较等方式来感受数学活动中的实际操作和灵活度,并逐步掌握不同的折叠技巧,与此同时,养成团队协作、独立钻研的学习态度。此时,老师需要全面运用教科书所提供的信息,不仅不能偏离教科书的内容,也不能过于依赖它,而是应该发挥其功能,使学生能在不断探讨和总结过程中激发对于数学的好奇心,进而持续增强他们对数学学习的积极参与感。

2.3创设教学情境,突破抽象难点

在初中数学教育过程中,构建符合数学理论产生和演进模式、学生的理解能力和智能程度的环境至关重要。这些环境不仅包括数学领域的基本概念、原理、公式的应用,也涵盖各种实际场景中的元素。所以利用信息科技手段来深入挖掘问题的核心并创造出合适的教学情境,能有效提升学生的抽象思维能力。同时,老师还应该按照实际情况设计适当的问题,引导学生沉浸于其中,亲自体验数学知识的发展过程,从而克服学习上的困难。

对于二次函数的学习来说,它的抽象程度较高,如何理解并掌握它成为教学上的挑战点。在此,解决这个问题的关键就在于把抽象的东西转化为具体的实物,使用感知性的资料来创建问题场景,从而指导学生去探索、提炼和构建。例如,老师可以提出以下几个问题:你是否还记得关于函数的基本知识呢圆柱、正方体和扩展矩形的表面总积公式之间有何关联?这些对应的函数解析式的共通特性是什么?你可以模仿一次函数的形式来描述二次函数的性质吗?第一个问题能激发学生的记忆,让他们回顾以前所学的知识点第二个问题则提供了实际例子,使他们从直观的角度了解数学抽象的过程,引导他们在考虑函数的关系时,感受到它们可以表达变量的联系接下来的两个问题则是进一步地进行了两次抽象,先是在抛开物理环境的前提下,用数学的方式提取了问题中的数学元素然后又引导学生依据问题三中给出的函数解析式进行观察和分析,从中找出他们的共性并将之抽象出来最后一步由学生自己运用数学术语和符号来总结二次函数的定义。这种逐步深入的问题设计方式中,更有助于刺激学生思考,体验数学抽象的过程,提升他们的抽象能力和素质。

结束语

总而言之,初中生学习数学之旅实则是一场思维跃迁的壮丽征程。在此过程中,学生不仅能锤炼出宝贵的抽象能力,更是为个人的全面发展与社会进步的齿轮添上了不可或缺的一环。一线老师作为这一伟大工程的筑梦师,应当深刻认识到数学育人功能的深远意义,将关注点由形式主义的窠臼中抽离,转而聚焦于知识本质的挖掘与传递使抽象的数学符号与公式在学生心中生动起来,转化为直观可感的思维图景。

参考文献

[1] 庄慧. 数学核心素养背景下初中生抽象能力培养策略[J]. 问答与导学,2023(5):77-80.

[2]胡慧莹. 初中生数学抽象能力与数学问题提出能力的关系研究[D]. 江苏:南京师范大学,2021.

 

 


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