STEAM教育理念下的初中數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)

王志華

(海安市南莫中學(xué),江蘇 南通 226681)

由于初中生的生活經(jīng)驗(yàn)不足,掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)有限,數(shù)學(xué)應(yīng)用題往往會(huì)成為他們學(xué)習(xí)的難點(diǎn).將STEAM教育理念融入初中數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué),能改變這樣的現(xiàn)狀.在實(shí)施STEAM教育理念下的數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)中,教師應(yīng)借助其豐富的知識(shí)和技能,將不同學(xué)科的相關(guān)知識(shí)結(jié)合在一起,并與學(xué)生進(jìn)行有效互動(dòng),使學(xué)生能夠協(xié)作、探究、創(chuàng)新和解決問題.這樣的教育方式既能夠滿足學(xué)生的興趣和需求,又能夠助力學(xué)生掌握更多的數(shù)學(xué)知識(shí),并提升學(xué)生分析問題和解決問題的能力.

1 引導(dǎo)學(xué)生解析題目,展示習(xí)題特點(diǎn)

在STEAM教育理念下,初中數(shù)學(xué)教師可以通過以下幾個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生解析題目,展示習(xí)題特點(diǎn).首先可采用學(xué)生為中心的教學(xué)方式,讓學(xué)生在小組合作中解析習(xí)題;其次幫助學(xué)生理解習(xí)題中的數(shù)學(xué)概念,同時(shí)與其他學(xué)科如工程、技術(shù)和藝術(shù)等相關(guān)概念進(jìn)行關(guān)聯(lián),以提升學(xué)生的跨學(xué)科思維能力;再次引導(dǎo)學(xué)生分析題目,把題目分解成更小的部分,理解其中各個(gè)部分之間的關(guān)系,從而探究出涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn).通過這樣的細(xì)分,學(xué)生可以更深入地理解問題,并更容易理解需要用到的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn);最后借助多種教學(xué)資源,如圖表、演示文稿、視頻課等教學(xué)手段,幫助學(xué)生更好地理解題目,并將數(shù)學(xué)概念與日常生活、工程、技術(shù)、藝術(shù)等領(lǐng)域聯(lián)系起來[1].

例1 如圖1所示,雙胞胎姐妹珊珊和雯雯在同一班讀書,周五16:00時(shí)放學(xué)后,珊珊和同學(xué)步行回家,途中沒有停留,雯雯騎車回家,她們各自與學(xué)校的距離s(米)與用去的時(shí)間t(分)之間的關(guān)系如圖所示,根據(jù)圖象提供的信息,你能得出哪些結(jié)論?

由此可見,在解決應(yīng)用類問題時(shí),教師可基于STEAM教育理念,提升學(xué)生認(rèn)識(shí)應(yīng)用題的特征和規(guī)律的能力,同時(shí)培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和解決問題的能力[2].因此,教師要引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際情況,盡可能地汲取有用信息,這有助于學(xué)生更好地理解問題并解決問題.

2 引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)審題,展示審題過程

STEAM教育理念下的應(yīng)用題教學(xué)要發(fā)揮學(xué)生的主體作用,讓他們?cè)诮鉀Q實(shí)際問題的過程中積累和提高數(shù)學(xué)素養(yǎng).首先教師要提供有趣的實(shí)際問題,讓學(xué)生意識(shí)到解決問題的現(xiàn)實(shí)需求.這樣能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并加深學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī).其次,教師可以通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的重點(diǎn),讓學(xué)生明確問題的難點(diǎn),從而在解題中有的放矢,更容易解決問題.最后,教師可以結(jié)合探究性學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)等方法,幫助學(xué)生有目的地思考、解決問題,從而增強(qiáng)他們的自學(xué)能力和自信心.STEAM教育理念下的應(yīng)用題教學(xué)要賦予學(xué)生更多的自主探究能力,激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科的興趣,全面提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)和解決實(shí)際問題的能力.

例2 如圖2所示,△ABC為一塊田地,∠C=90°,AC=6米,BC=8米,現(xiàn)沿AD將其分為兩塊,若設(shè)DC=x米,△ABD的面積為y平方米,請(qǐng)求出y與x之間的函數(shù)關(guān)系式,并寫出自變量x的取值范圍;當(dāng)x=6時(shí),求△ABD的面積y.

圖2 例2題圖

在STEAM教育理念下,數(shù)學(xué)應(yīng)用題的教學(xué)方法應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的解決問題能力,包括審題和獨(dú)立思考等方面.教師可以根據(jù)題目的特點(diǎn)設(shè)計(jì)有針對(duì)性的問題,引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)性地分析、理解和解決問題.通過這種方式,學(xué)生可以逐漸養(yǎng)成精準(zhǔn)思考和審題的好習(xí)慣,提高解題能力.同時(shí),教師還可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,針對(duì)性地提出問題,激發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力,促進(jìn)學(xué)生的理解和掌握知識(shí)的能力,從而提升其數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).

3 鼓勵(lì)學(xué)生一題多變,推動(dòng)學(xué)生探究

一題多變是STEAM教育理念中的一個(gè)重要概念.在STEAM教育中,課堂教學(xué)活動(dòng)要立足于實(shí)際問題,鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)際問題中探尋解決方法,通過這個(gè)過程,學(xué)生可以深入理解和掌握知識(shí),并開發(fā)創(chuàng)造性思維.因此,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師可以采用一題多變的教學(xué)方法,通過變異題目、加強(qiáng)練習(xí)、提高難度等手段,鼓勵(lì)學(xué)生深入探究問題本質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生探究解決問題的能力.

例3 如圖3所示,在△ABC中,AB=10,BC=8,∠B=90°,將△ABC折疊,使A點(diǎn)與BC的中點(diǎn)D重合,折痕為MN,則線段BN的長(zhǎng)是多少?

圖3 例3題圖

解析根據(jù)圖形特征,設(shè)NB=x,則AN=10-x．由翻折的性質(zhì)可知ND=AN=10-x.因?yàn)辄c(diǎn)D是BC的中點(diǎn),所以BD=BC=4.在Rt△NBD中,由勾股定理可得ND2=NB2+DB2,即(10-x)2=x2+42,解得x=4.2,即BN=4.2.

基于以上求解方法,教師可讓學(xué)生歸納總結(jié)這類折疊問題的特點(diǎn)及求解方法.學(xué)生發(fā)現(xiàn)本題有兩個(gè)特點(diǎn):一是原圖形是直角三角形;二是所折疊的三角形的一個(gè)頂點(diǎn)與原三角形一邊的中點(diǎn)重合.解決這類題時(shí),不僅要運(yùn)用勾股定理的相關(guān)知識(shí),還要借助一元二次方程求解.基于這樣的思考,學(xué)生可得到本題的變式題.

變式如圖4所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,點(diǎn)D、E分別是邊AB、AC上的點(diǎn),把△ADE沿DE折疊,點(diǎn)A恰好落在BC上的點(diǎn)F處,若點(diǎn)F為BC的中點(diǎn),則CE:AC的值是多少?

圖4 變式題圖

由此可以看出,一題多變的教學(xué)方法也與STEAM教育中的綜合性解決問題的理念有關(guān).采用一題多變的教學(xué)方法,教師能讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問題有更全面的認(rèn)識(shí)和理解,同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合性思維和解決問題的能力.在一題多變的過程中,學(xué)生需要更深入地思考問題的本質(zhì),從而提高學(xué)生解決問題和創(chuàng)新思維的能力[3].

4 結(jié)束語

在STEAM教育的理念引導(dǎo)下,初中數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)不再是單一、死板的知識(shí)傳授,而是將學(xué)科知識(shí)與學(xué)生的能力、生活等無縫融合的過程.在這一過程中,教師要將目光投向?qū)W生的個(gè)性化成長(zhǎng)和綜合素質(zhì)提升,不斷提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).