STEAM教育理念下的初中数学应用题教学

王志华

(海安市南莫中学,江苏 南通 226681)

由于初中生的生活经验不足,掌握的数学知识有限,数学应用题往往会成为他们学习的难点.将STEAM教育理念融入初中数学应用题教学,能改变这样的现状.在实施STEAM教育理念下的数学应用题教学中,教师应借助其丰富的知识和技能,将不同学科的相关知识结合在一起,并与学生进行有效互动,使学生能够协作、探究、创新和解决问题.这样的教育方式既能够满足学生的兴趣和需求,又能够助力学生掌握更多的数学知识,并提升学生分析问题和解决问题的能力.

1 引导学生解析题目,展示习题特点

在STEAM教育理念下,初中数学教师可以通过以下几个方面引导学生解析题目,展示习题特点.首先可采用学生为中心的教学方式,让学生在小组合作中解析习题;其次帮助学生理解习题中的数学概念,同时与其他学科如工程、技术和艺术等相关概念进行关联,以提升学生的跨学科思维能力;再次引导学生分析题目,把题目分解成更小的部分,理解其中各个部分之间的关系,从而探究出涉及的数学知识点.通过这样的细分,学生可以更深入地理解问题,并更容易理解需要用到的数学知识点;最后借助多种教学资源,如图表、演示文稿、视频课等教学手段,帮助学生更好地理解题目,并将数学概念与日常生活、工程、技术、艺术等领域联系起来[1].

例1 如图1所示,双胞胎姐妹珊珊和雯雯在同一班读书,周五16:00时放学后,珊珊和同学步行回家,途中没有停留,雯雯骑车回家,她们各自与学校的距离s(米)与用去的时间t(分)之间的关系如图所示,根据图象提供的信息,你能得出哪些结论?

由此可见,在解决应用类问题时,教师可基于STEAM教育理念,提升学生认识应用题的特征和规律的能力,同时培养他们的创新能力和解决问题的能力[2].因此,教师要引导学生联系实际情况,尽可能地汲取有用信息,这有助于学生更好地理解问题并解决问题.

2 引导学生仔细审题,展示审题过程

STEAM教育理念下的应用题教学要发挥学生的主体作用,让他们在解决实际问题的过程中积累和提高数学素养.首先教师要提供有趣的实际问题,让学生意识到解决问题的现实需求.这样能够激发学生的学习兴趣,并加深学生的学习动机.其次,教师可以通过提问的方式引导学生发现问题的重点,让学生明确问题的难点,从而在解题中有的放矢,更容易解决问题.最后,教师可以结合探究性学习、实验等方法,帮助学生有目的地思考、解决问题,从而增强他们的自学能力和自信心.STEAM教育理念下的应用题教学要赋予学生更多的自主探究能力,激发学生对数学学科的兴趣,全面提升数学素养和解决实际问题的能力.

例2 如图2所示,△ABC为一块田地,∠C=90°,AC=6米,BC=8米,现沿AD将其分为两块,若设DC=x米,△ABD的面积为y平方米,请求出y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;当x=6时,求△ABD的面积y.

图2 例2题图

在STEAM教育理念下,数学应用题的教学方法应该注重培养学生的解决问题能力,包括审题和独立思考等方面.教师可以根据题目的特点设计有针对性的问题,引导学生针对性地分析、理解和解决问题.通过这种方式,学生可以逐渐养成精准思考和审题的好习惯,提高解题能力.同时,教师还可以根据学生的学习情况,针对性地提出问题,激发学生的兴趣和学习动力,促进学生的理解和掌握知识的能力,从而提升其数学核心素养.

3 鼓励学生一题多变,推动学生探究

一题多变是STEAM教育理念中的一个重要概念.在STEAM教育中,课堂教学活动要立足于实际问题,鼓励学生在实际问题中探寻解决方法,通过这个过程,学生可以深入理解和掌握知识,并开发创造性思维.因此,在初中数学教学中,教师可以采用一题多变的教学方法,通过变异题目、加强练习、提高难度等手段,鼓励学生深入探究问题本质,培养学生探究解决问题的能力.

例3 如图3所示,在△ABC中,AB=10,BC=8,∠B=90°,将△ABC折叠,使A点与BC的中点D重合,折痕为MN,则线段BN的长是多少?

图3 例3题图

解析根据图形特征,设NB=x,则AN=10-x．由翻折的性质可知ND=AN=10-x.因为点D是BC的中点,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,教师可让学生归纳总结这类折叠问题的特点及求解方法.学生发现本题有两个特点:一是原图形是直角三角形;二是所折叠的三角形的一个顶点与原三角形一边的中点重合.解决这类题时,不仅要运用勾股定理的相关知识,还要借助一元二次方程求解.基于这样的思考,学生可得到本题的变式题.

变式如图4所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC,点D、E分别是边AB、AC上的点,把△ADE沿DE折叠,点A恰好落在BC上的点F处,若点F为BC的中点,则CE:AC的值是多少?

图4 变式题图

由此可以看出,一题多变的教学方法也与STEAM教育中的综合性解决问题的理念有关.采用一题多变的教学方法,教师能让学生对数学问题有更全面的认识和理解,同时也可以培养学生的综合性思维和解决问题的能力.在一题多变的过程中,学生需要更深入地思考问题的本质,从而提高学生解决问题和创新思维的能力[3].

4 结束语

在STEAM教育的理念引导下,初中数学应用题教学不再是单一、死板的知识传授,而是将学科知识与学生的能力、生活等无缝融合的过程.在这一过程中,教师要将目光投向学生的个性化成长和综合素质提升,不断提高学生分析问题和解决问题的能力,提升学生的数学核心素养.