基于学生思维品质培养的初中数学课堂教学策略——以代数式教学为例
摘要
关键词
思维品质;代数式教学;教学策略
正文
在核心素养导向的教育改革背景下,数学教学从知识传授逐步转向能力培养,学生思维品质的发展成为重要任务。数学思维品质包括逻辑思维、创新思维和批判性思维,它们直接影响学生对数学的理解深度和问题解决能力。作为初中数学的核心内容之一,代数式以其符号化和抽象性特点,为逻辑推理和批判性思考的培养提供了理想平台。然而,传统教学中单一的解题模式和机械记忆方式,常忽视学生对变量关系和多样化应用的理解,制约了思维能力的发展。通过科学设计教学策略,将代数式学习与实际问题相结合,可有效激发学生创新思维,培养其批判性分析能力,为未来学习和发展奠定基础。
一、数学思维品质的定义与重要性
(一)数学思维品质的内涵
1、逻辑思维
逻辑思维是一种基于事实和合理推理的思维方式,它要求学生能够分析和判断数学对象之间的关系。具体来说,学生需要理解代数式中的变量和常数的关系、公式推导过程中的因果联系,以及各运算步骤的合理性。在代数式教学中,逻辑思维帮助学生形成严谨的数学推理能力,使他们在解题过程中有条理地进行判断和验证。逻辑思维的培养不仅让学生在数学学习中受益,更为他们日后的科学研究与技术应用打下基础[1]。
2、创新思维
创新思维是一种从多角度寻找解决方案的能力,它能够激发学生从传统解题思路中跳脱出来,探索新的解题方法。在代数学习中,创新思维尤为重要,学生可以通过不同的运算方法、转换思维方式等解决代数问题。例如,学生在解决方程时不仅可以使用标准化解法,还可以尝试用代数式转化、数形结合等创新思路。创新思维培养的核心是帮助学生建立发散思维,能够灵活应对多样化的数学问题。
3、批判性思维
批判性思维要求学生能够独立分析和客观评估解题过程和结果。它不仅包括对问题本身的理解,还包括对解题方法和思维过程的深入分析。在代数式学习中,批判性思维帮助学生更有效地审视自己的思维过程,如分析代数表达式的运算合理性,判断不同解法的优缺点,进而找到更加优化的解题策略。批判性思维还可以让学生在合作学习中客观评估他人思维的优劣,为交流和互动提供建设性意见。
(二)数学思维品质在初中数学中的作用
1、提升概念理解
思维品质的培养有助于学生深刻理解代数中的抽象概念,如变量、方程、函数等。例如,逻辑思维可以帮助学生理解等式和方程的基本原理,创新思维让学生探索不同的代数式表达,批判性思维则帮助他们识别错误的解题步骤。通过这些思维能力的锻炼,学生对代数概念的理解会更加透彻[2]。
2、提高问题解决能力
思维品质的发展能显著提高学生的解题能力,使其在面对代数问题时有更高效的应对策略。学生可以运用逻辑思维合理分解题目,运用创新思维尝试多种解法,并通过批判性思维评估解法的合理性。在课堂上,学生能够灵活运用代数知识解决实际问题,表现出更高的学习自主性和探索欲望。
3、增强数学应用意识
通过逻辑、创新和批判性思维的培养,学生能够更加深入地理解代数在现实生活中的应用价值。逻辑思维可以帮助他们构建精准的数学模型,提升对问题本质的分析能力;创新思维则启发学生从具体生活场景中挖掘多样化的解决方案;批判性思维进一步帮助他们全面审视和评估实际问题的合理性与可行性,从而增强代数学习的实用性与吸引力。
在初中代数教学中,科学而有针对性的教学策略是培养学生数学思维品质的关键。基于逻辑思维、创新思维和批判性思维的发展需求,本研究设计了六种教学策略,旨在帮助学生在代数学习中系统提升思维能力,并将代数知识更好地应用于实际问题中。
二、代数式教学中学生思维品质培养的现状
(一)代数式教学与难点
代数式是初中数学的重要组成部分,其抽象性和符号化的特点使其成为培养学生逻辑思维能力的重要内容。然而,学生往往难以理解代数式中变量的意义及其关系,特别是在复杂变形过程中,容易出现认知障碍。例如,学生对代数式的符号感建立不完善,导致无法正确解读数学表达的含义。
在代数式学习中,部分学生缺乏对问题情境与数学符号之间的联系的理解,导致在问题转换过程中出现困难。此外,学生对代数式推导和变形的学习常表现为机械性记忆,缺乏对运算步骤背后逻辑的深刻认识。这种现象既阻碍了学生解决复杂问题的能力,也限制了其创造性思维的发展。
(二)当前代数式教学中的主要问题
1、教学方式的单一性
目前的代数式教学多以教师讲授为主,偏重标准解题方法的传授,而对问题本质的挖掘不足。这种“结果导向”的教学模式忽视了学生思维过程中的多样性,导致学生习惯依赖固定模式解决问题,缺乏灵活应变能力。
2、学生学习兴趣的缺失
代数式教学内容的抽象性和符号化特征,若未结合学生的生活经验或真实情境,容易使学生感到枯燥乏味。这种学习体验进一步降低了学生参与课堂的积极性,使其难以形成主动思考的学习习惯。
3、评价机制中对思维品质的关注不足
当前的教学评价体系过于注重学生对知识点的掌握和解题的准确率,而忽视了学生在解决问题过程中表现出的逻辑推理能力和创造性思维。评价方式的单一性限制了教师对学生思维品质发展的全面关注,也削弱了学生在课堂中的思维表达意愿[3]。
三、初中数学课堂教学策略
在初中数学代数式教学中,培养学生的逻辑性、创新性和批判性思维是提升数学素养的重要目标。针对学生学习代数式过程中思维能力发展的不同需求,可以通过设计问题情境、引导多角度解题、反思性讨论、技术工具运用、分层教学及项目式学习等多种策略,全面提升学生的思维品质。
(一)设计问题情境,增强逻辑思维
逻辑思维是代数式学习的核心能力之一。通过设计贴近学生生活的真实问题情境,教师可以帮助学生在解决实际问题的过程中逐步建立逻辑链条,深化对代数式的理解。
合理的问题情境能激发学生的学习兴趣,推动他们主动探究。例如,在教授“代数式表示”的内容时,教师可以引入购物场景:“某商店每购买一件商品的价格为元,若购买
件商品,如何用代数式表示总价格?”学生很快能够推导出
。这一简单的情境设计,帮助学生理解变量的概念,并初步建立代数式和实际问题之间的联系。
在教学中,设计递进式的问题情境能够有效培养学生的逻辑推理能力。例如,初级问题可以是静态的:“购买 5 件商品,每件商品价格为,总价是多少?”学生可以直接列出代数式
,计算出总价。这类问题简单明了,有助于学生理解代数式的基本结构。高阶问题则可以设计为动态变化的场景,例如:“若商品的价格随购买数量变化,每件商品的价格为
(
为为购买数量),如何表示总价格?”学生需要分析变量间的关系,逐步建立代数式
。这个问题的难点在于变量
对价格
和总价
的动态影响,要求学生分步骤分解问题,理解变量间的函数关系,并最终构建出完整的代数模型。
此外,动态情境也能帮助学生理解变量的变化对整体结果的影响。例如,设计一个家庭预算问题:“家庭每月固定支出为 1000 元,且每人每月的额外开销为,如何表示一个 4 人家庭的月总支出?”学生通过代数式
明确变量
的作用,并能进一步思考
的变化如何影响总支出。这样的情境练习不仅增强了学生的逻辑分析能力,还让他们体会到代数式在生活中的实际应用。
(二)引导多角度解题,激发创新思维
创新思维的培养在代数式教学中具有重要意义。通过引导学生从多个角度解决问题,教师可以帮助他们突破传统的思维定势,培养灵活性和创造性[4]。
在教学中,引导学生用多种方法解决同一问题是培养创新思维的关键。例如,给出问题“化简代数式”,学生可以采用两种角度解答:一种是将同类项直接合并,得到
;另一种是将代数式重新组合为
,再逐步化简。这两种方法从不同角度分析代数式结构,帮助学生认识到解题思路的多样性,并选择最适合的解题方式。
教师还可以引导学生观察代数式的不同表达形式来分析问题。例如,对于,一种解法是直接展开括号再合并得到
;另一种是从代数式结构入手,将其重组为
。这不仅帮助学生理解代数式的多种表达方式,还让他们学会从结构性思维的角度审视问题。
(三)运用反思性讨论,提升批判性思维
批判性思维的核心是学会审视和评估解题过程的合理性。在代数式教学中,教师可以通过设计反思性讨论环节,帮助学生深入分析和优化自己的解题策略。
例如,在完成化简 后,教师可以提出问题:“这中间一步重新组合
是否必要?有更高效的化简方法吗?”学生通过反思,可能会发现直接按同类项分类并合并是更快捷的解法,而逐项操作则增加了多余步骤。这样的反思过程能促使学生发现解题过程中的低效环节,从而学会优化策略。
反思性讨论还可以通过小组合作形式展开。例如,教师设计任务“讨论以下化简方法,哪个更简洁?”学生通过分析和对比,不仅能够发现自己的不足,还能从同伴的解题思路中获得启发。这样,学生逐渐形成从多角度审视问题的能力,并学会对解决问题的有效性和合理性进行评估。
(四)运用技术工具,直观理解抽象概念
数学软件和技术工具能够将代数式的抽象概念以直观形式展现出来,使学生更容易理解变量和表达式的动态变化。教师可以借助图形计算器、几何画板等技术手段,将代数式的变化过程可视化,使学生在直观中加深理解。例如,对于一元二次代数式,可以将其函数化,用几何画板帮助学生观察参数的变化对图形的影响,这不仅提高了学生对代数式的抽象理解,也让他们在探究中增强逻辑分析和探索能力[5]。
(五)分层教学,支持个性化思维发展
在代数式教学中,分层教学能够针对不同学生的认知发展水平,设计难度适当的教学内容,满足个性化的学习需求。教师可以根据学生的解题能力设置不同层次的代数题目,以适应不同水平学生的学习进度。例如,逻辑思维较强的学生可以挑战更具综合性的题目,而对于理解力不那么强的学生,教师则可以分解步骤,提供逐步引导。分层教学策略使学生能够在合适的挑战中成长,逐步培养逻辑、创新和批判性思维。
(六)引入项目式学习,提升综合思维与实际应用能力
项目式学习是一种提升学生综合思维与实际应用能力的有效教学策略。通过将代数知识与现实生活中的任务相结合,项目式学习帮助学生在真实问题中应用数学思维。例如,教师可以设计“家庭预算”或“活动策划”项目,要求学生运用代数方法计算支出、分析成本。学生在解决这些项目任务的过程中,不仅巩固了代数知识,还培养了综合思维和问题解决的能力。项目式学习鼓励学生在完成项目的过程中进行探索、反思与自我改进,这一过程促进了学生的逻辑性、创新性和批判性思维的全面发展。
总结:
代数式教学不仅是知识传递的工具,更是学生思维品质发展的核心途径之一。通过教学策略的优化设计,教师可以将代数式学习转化为学生逻辑思维的训练场、创新思维的实践场和批判性思维的检验场。科学的教学方法不仅能够激发学生的数学潜能,还能让他们从知识的被动接受者转变为问题的主动探索者。代数式的符号化和抽象性特点决定了其在数学教育中的独特价值,而代数式教学的关键在于帮助学生发现数学的内在逻辑与外在应用的和谐统一。通过培养学生的思维品质,数学教育的意义得以超越学科本身,为学生的未来发展提供更深远的支持。数学课堂的本质不仅在于解题的正确性,更在于思维的深度与宽度的延展,代数式教学正是实现这一目标的重要途径。
参考文献:
[1]胡翔.初中数学课堂教学中提升学生思维品质的策略[J].数理天地(初中版),2024,(14):106-108.
[2]吕茂云.基于学生思维品质培养的初中数学课堂教学策略——以代数式教学为例[J].安徽教育科研,2024,(06):63-65.
[3]叶晓红.合理应用课堂提问培养学生思维品质——初中数学课堂提问研究[J].数学教学通讯,2024,(05):80-82.
[4]孟令楠,张庆园.在课堂教学中培养学生良好的数学思维品质[C]//廊坊市应用经济学会.对接京津——新的时代 基础教育论文集.河北省固安县第六中学;,2022:3. DOI:10.26914/c.cnkihy.2022.058233.
[5]李彦明.有关初中学生数学思维品质的培育方法与实践探索[J].知识文库,2022,(12):121-123.
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