核心素養(yǎng)視域下初中數(shù)學(xué)教學(xué)中創(chuàng)新意識的培養(yǎng)實(shí)踐
——以“平行四邊形”為例

文| 李 帥 趙華新

在當(dāng)前快速變革的社會(huì)中，初中數(shù)學(xué)教育需要緊跟潮流，以培養(yǎng)學(xué)生成為具有創(chuàng)新意識和核心素養(yǎng)的綜合型人才為目標(biāo)?，F(xiàn)以人教版八年級數(shù)學(xué)下冊“平行四邊形”為例，探討核心素養(yǎng)視域下初中數(shù)學(xué)創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

一、創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識

問題情境的創(chuàng)設(shè)能有效激發(fā)學(xué)生的好奇心與探索欲，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究與思考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新思維，初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)以創(chuàng)設(shè)問題情境為導(dǎo)向，明確教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)方案，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

師：同學(xué)們，大家好！今天我們將通過一個(gè)有趣的問題情境，一起來探討平行四邊形的一些奧妙。大家是否注意到校門口的伸縮門呢？

生A：老師，我注意到了。那個(gè)門在開關(guān)時(shí)，四邊形的形狀會(huì)變化。

師：很好，你已經(jīng)注意到關(guān)鍵點(diǎn)了。那么，為什么門在伸縮的過程中保持平行四邊形的形狀不變呢？誰來解釋一下？

生B：也許是因?yàn)槠叫兴倪呅蔚男再|(zhì)，我記得我們學(xué)過對角線互相平分，而且相對邊是平行的。

師：非常正確！你已觸及了問題的核心。那么，我們結(jié)合平行四邊形的性質(zhì)，看看如何利用它來設(shè)計(jì)一個(gè)新穎的伸縮門。大家分成小組，一起動(dòng)手嘗試一下，看看怎樣用平行四邊形的性質(zhì)來設(shè)計(jì)一個(gè)既實(shí)用又有趣的伸縮門。

生C：我們可以考慮用兩個(gè)平行四邊形的對角線作為門的兩邊，這樣在伸縮時(shí)形狀就不會(huì)變。

師：很有創(chuàng)意！那么，在設(shè)計(jì)中，如何確保對角線的平分性質(zhì)呢？

生D：我們可以在對角線的交點(diǎn)處設(shè)置一個(gè)鉸鏈，讓門在伸縮時(shí)繞著這個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，這樣就能保持對角線的平分性質(zhì)了。

師：精彩！大家的設(shè)計(jì)考慮得很周到。

通過學(xué)生的合作探討，教師引導(dǎo)他們主動(dòng)思考，從而更深入地理解平行四邊形的性質(zhì)。在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅解決了問題，還培養(yǎng)了創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作能力。

二、鼓勵(lì)自主探究，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

對于初中階段的學(xué)生來說，教師除了要加強(qiáng)教育引導(dǎo)之外，還應(yīng)鼓勵(lì)他們進(jìn)行自主探究，以此來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。初中數(shù)學(xué)教師要在教學(xué)過程中給學(xué)生提供良好的探究學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生積極、主動(dòng)地參與到探究過程中，通過觀察、實(shí)踐、推理以及歸納對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)。教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主思考，學(xué)會(huì)用多種方法解決數(shù)學(xué)問題，并鼓勵(lì)學(xué)生積極提出創(chuàng)新性想法，表述自己的觀點(diǎn)，這樣學(xué)生才能積極地進(jìn)行溝通，提升自身的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。

師：同學(xué)們，我們已經(jīng)一起設(shè)計(jì)了有趣的伸縮門，現(xiàn)在讓我們更深入地了解平行四邊形的性質(zhì)。我希望大家在這個(gè)過程中能夠自主探究，積極提問，嘗試用各種方法來解決。

生A：老師，我們能不能通過變換平行四邊形的角度，看看會(huì)發(fā)生什么變化。

師：大家可以嘗試旋轉(zhuǎn)平行四邊形，看看對角線的平分性質(zhì)是否仍然成立。同時(shí)，思考旋轉(zhuǎn)的過程中是否能夠找到其他有趣的現(xiàn)象或性質(zhì)。

生B：如果我們畫出平行四邊形的中位線，會(huì)不會(huì)有什么特殊的地方？

師：很有深度的思考。繼續(xù)嘗試畫出中位線，看看它與對角線的關(guān)系。

生C：老師，如果我們?nèi)蓚€(gè)不同的平行四邊形，它們的性質(zhì)是否相同？

師：你們可以選擇兩個(gè)不同形狀的平行四邊形，比較它們的性質(zhì)有何異同。這種對比研究可以拓寬你們的視野，促使你們從更廣泛的角度認(rèn)識平行四邊形。

通過這樣的自主探究，學(xué)生將更深入地了解平行四邊形的性質(zhì)，培養(yǎng)解決問題的能力。在這個(gè)過程中，勇于提問、大膽實(shí)踐、主動(dòng)思考都是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。

三、強(qiáng)化實(shí)踐應(yīng)用，提高學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)

初中階段的數(shù)學(xué)教學(xué)不僅要完善理論知識教學(xué)，還要通過實(shí)踐應(yīng)用教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)。數(shù)學(xué)教師要秉持創(chuàng)新理念，豐富實(shí)踐應(yīng)用教學(xué)的形式與內(nèi)容，帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題。

師：同學(xué)們，現(xiàn)在我們來回顧一下“平行四邊形”的知識內(nèi)容，誰能告訴我平行四邊形的性質(zhì)？

生A：平行四邊形的對邊相等且平行。

師：非常好。那么下面我們就根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)，來學(xué)習(xí)“特殊的平行四邊形”的內(nèi)容，了解更多平行四邊形知識的應(yīng)用方法吧。誰能告訴我，特殊的平行四邊形有哪些？

生B：特殊的平行四邊形有矩形、正方形和菱形。

師：沒錯(cuò)。那么，矩形有什么特點(diǎn)呢？

生C：矩形的四個(gè)角都是直角。

師：沒錯(cuò)，這是矩形的一個(gè)重要性質(zhì)。那么，根據(jù)矩形的性質(zhì)，我們可以得出哪些結(jié)論呢？

生D：由于矩形的四個(gè)角都是直角，所以矩形的對角線相等。

師：在日常生活中，有哪些物品是矩形呢？

生E：窗戶、門、桌子等都是矩形的。

師：非常好。接下來我們探究矩形的面積怎么計(jì)算。我們知道矩形的長為l，寬為w，那么矩形的面積A怎么計(jì)算呢？矩形的周長P又是怎么計(jì)算的？

生F：A=l×w。

生G：P=（1+w）×2。

師：兩位同學(xué)都答對了，在我們的生活中，有許多特殊的平行四邊形，接下來，我會(huì)給大家設(shè)定場景，希望大家能用所學(xué)知識解決這些問題。

（教師借助多媒體設(shè)備，給學(xué)生布置真實(shí)化的生活場景，并提出相應(yīng)的問題，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識尋找答案。）

師：我們來到博物館，出現(xiàn)在我們眼前的是《后署殘石經(jīng)》，現(xiàn)在需要大家制作一個(gè)矩形的展示柜，能夠容納這件文物。

（教師將相關(guān)數(shù)據(jù)提供給學(xué)生，學(xué)生運(yùn)用平行四邊形的面積、周長計(jì)算公式，設(shè)計(jì)出合適的展示柜。）

通過以上實(shí)踐應(yīng)用練習(xí)，學(xué)生能進(jìn)一步掌握平行四邊形的知識，也能將知識內(nèi)容應(yīng)用在實(shí)際生活中，以此提升學(xué)生的創(chuàng)新意識與實(shí)踐應(yīng)用能力。

四、融入生活元素，培養(yǎng)生活化創(chuàng)新意識

融入生活元素是培養(yǎng)學(xué)生生活化創(chuàng)新意識的關(guān)鍵一環(huán)。數(shù)學(xué)學(xué)科常常讓學(xué)生感到與日常生活脫節(jié)。因此，將數(shù)學(xué)知識與實(shí)際生活相結(jié)合，能激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣，同時(shí)培養(yǎng)他們在解決實(shí)際問題時(shí)的創(chuàng)新意識。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，融入生活元素可以通過情境化教學(xué)、實(shí)際問題引導(dǎo)等方式實(shí)現(xiàn)。

師：同學(xué)們，我們學(xué)習(xí)平行四邊形的性質(zhì)不只是為了解題，更是為了在實(shí)際生活中運(yùn)用這些知識。

生A：老師，在生活中哪里會(huì)用到平行四邊形？

師：這是一個(gè)很好的問題！想象一下，我們每天都會(huì)接觸到的電腦屏幕就是一個(gè)矩形，而矩形是一種特殊的平行四邊形。在設(shè)計(jì)電腦屏幕的過程中，設(shè)計(jì)師需要考慮到屏幕的寬高比例，這就是平行四邊形性質(zhì)的運(yùn)用。如果屏幕的比例不合適，那么顯示出來的圖像可能會(huì)變形。

生B：原來平行四邊形還和電腦屏幕有關(guān)系。

師：是的，而且不只是電腦屏幕，想象一下超市貨架上擺放的商品，很多貨架上的產(chǎn)品包裝形狀也是平行四邊形，如長方形、正方形等。這樣的設(shè)計(jì)不僅美觀，還能更有效地利用空間，提高陳列效果。

生C：那么在這些設(shè)計(jì)中如何運(yùn)用平行四邊形的性質(zhì)呢？

教師：在電腦屏幕和貨架設(shè)計(jì)中，我們需要考慮平行四邊形的對角線、邊的長度比例等性質(zhì)，以確保產(chǎn)品展示和陳列的效果最佳。舉個(gè)例子，如果你們是電腦屏幕設(shè)計(jì)師，你們會(huì)如何確定最佳的寬高比例，以確保圖像不失真呢？

生D：或許可以通過計(jì)算對角線的長度比例，來確定最適合的寬高比例。

師：很棒的思考。這就是數(shù)學(xué)知識在實(shí)際生活中的應(yīng)用。還有一個(gè)有趣的例子，如果你們是建筑師，現(xiàn)在要設(shè)計(jì)一座橋，你們會(huì)如何考慮橋面的形狀？

生E：老師，難道橋面也和平行四邊形有關(guān)？

師：當(dāng)然，橋面一般是矩形，這是平行四邊形的特殊情況。通過合理設(shè)計(jì)橋面的形狀，可以減輕橋的重量，提高承載力，這就是數(shù)學(xué)在工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用。

生F：我們平時(shí)真的離不開數(shù)學(xué)??！

師：是的，數(shù)學(xué)無處不在。通過這些例子，大家感受到了吧？數(shù)學(xué)不只是課本上的知識，更是一個(gè)貫穿我們?nèi)粘Ｉ畹墓ぞ?。在解決實(shí)際問題的過程中，我們需要發(fā)揮創(chuàng)新意識，善于運(yùn)用數(shù)學(xué)知識。這樣，大家就能更好地理解數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用，為未來的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

五、引導(dǎo)復(fù)盤總結(jié)，升華創(chuàng)新內(nèi)涵

在教學(xué)過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行復(fù)盤總結(jié)，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新素養(yǎng)。通過理論闡述和實(shí)際示范，我們可以更詳細(xì)地了解如何進(jìn)行引導(dǎo)和升華創(chuàng)新素養(yǎng)的過程。

師：同學(xué)們，學(xué)完一段知識后，我們?yōu)槭裁匆M(jìn)行復(fù)盤總結(jié)呢？這是因?yàn)橥ㄟ^復(fù)盤，我們能夠更好地鞏固所學(xué)內(nèi)容，加深對知識的理解，進(jìn)而形成更系統(tǒng)的知識體系。而且在這個(gè)過程中，我們還能培養(yǎng)出創(chuàng)新的內(nèi)涵，激發(fā)更廣闊的思維空間。

生A：復(fù)盤總結(jié)和創(chuàng)新有什么關(guān)系呢？

師：很好的問題！復(fù)盤總結(jié)的過程并不只是機(jī)械地重復(fù)學(xué)過的知識點(diǎn)，還是一個(gè)思考、挑戰(zhàn)和升華的過程。通過復(fù)盤，我們可以發(fā)現(xiàn)知識之間的聯(lián)系，解決之前未解決的問題，從而引發(fā)創(chuàng)新的靈感。

實(shí)例說明：

（教師和學(xué)生圍繞平行四邊形的學(xué)習(xí)展開對話）

師：我們剛剛學(xué)完了平行四邊形的性質(zhì)，現(xiàn)在，讓我們一起來進(jìn)行復(fù)盤總結(jié)。請大家回顧一下，平行四邊形有哪些基本性質(zhì)？

生B：對角線互相平分，相對邊是平行的，相鄰角是補(bǔ)角，還有對邊相等。

師：很好！那么，這些性質(zhì)有沒有讓大家想到其他圖形或者實(shí)際生活中的例子呢？

生C：可能類似的性質(zhì)也適用于矩形和正方形，因?yàn)樗鼈円灿袑蔷€和平行的邊。

教師：你說得很對，通過將平行四邊形的性質(zhì)與其他圖形聯(lián)系起來，可以拓展知識的廣度。而在實(shí)際生活中，這些性質(zhì)是否可以應(yīng)用到某些場景呢？

生D：比如說，我們設(shè)計(jì)一張桌子的桌面，如果考慮使用平行四邊形的性質(zhì)，可能會(huì)更有創(chuàng)意。

師：非常棒的想法！通過這個(gè)例子，我們不僅復(fù)盤了平行四邊形的知識，還讓這些知識得到了生活化的升華。這種將學(xué)過的知識與實(shí)際情境相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生思考并提出新見解的過程，就是創(chuàng)新內(nèi)涵升華的過程。

教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行復(fù)盤總結(jié)，并在總結(jié)中啟發(fā)他們對知識的創(chuàng)新思考，不僅夯實(shí)了基礎(chǔ)知識，還培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的創(chuàng)新能力。這種總結(jié)與升華的過程，讓學(xué)生在數(shù)學(xué)知識中得到更深層次的啟示，為未來的學(xué)習(xí)和應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，通過創(chuàng)設(shè)問題情境、鼓勵(lì)自主探究、強(qiáng)化實(shí)踐應(yīng)用、融入生活元素和引導(dǎo)復(fù)盤總結(jié)等方法，致力于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)。通過這些策略，我們旨在使學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)科中不僅掌握知識，還能運(yùn)用知識解決實(shí)際問題，將數(shù)學(xué)融入日常生活。在數(shù)學(xué)教育中，教師的角色至關(guān)重要，需要成為學(xué)生知識啟蒙的引導(dǎo)者、思維能力的培養(yǎng)者、創(chuàng)新素養(yǎng)的激發(fā)者。我們希望為培養(yǎng)更多具備創(chuàng)新意識與實(shí)踐能力的數(shù)學(xué)人才貢獻(xiàn)微薄之力，為數(shù)學(xué)教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展添磚加瓦。