数字化工具赋能初中数学探究式教学的实践与学生逻辑思维发展研究

期刊: 学子 DOI: PDF下载

颜梅芳

莆田市城厢区南门学校,福建 莆田 351100

摘要

探究式教学是初中数学培养学生自主学习与思维能力的核心模式,数字化工具凭借交互性、可视化、数据化等优势,为探究式教学提供了有力支撑。本文结合初中数学教学目标与逻辑思维发展要求,分析数字化工具赋能探究式教学的必要性,明确具体实践路径,探讨其对学生逻辑思维发展的作用机制。


关键词

数字化工具;初中数学;探究式教学;逻辑思维;核心素养

正文


1引言

数学核心素养框架将“逻辑推理”列为重要内容,强调通过数学学习培养学生从具体到抽象、从已知到未知的推理能力。探究式教学以学生为主体,通过自主探究、合作交流、实践验证等环节,引导学生主动建构数学知识,是培养逻辑思维的重要途径。然而,传统初中数学探究式教学面临诸多局限:探究情境缺乏直观性,难以帮助学生理解抽象数学概念;探究过程缺乏有效支架,学生易陷入思维困境;探究反馈缺乏即时性,无法及时纠正思维偏差,导致探究效率低下,逻辑思维培养效果不佳。

2数字化工具赋能初中数学探究式教学的必要性

数字化工具赋能初中数学探究式教学,是突破传统教学局限、满足学生探究需求、落实核心素养要求的必然选择。

突破传统探究式教学局限需要数字化工具赋能。传统探究式教学中,数学概念的抽象性使探究起点过高,如函数、几何图形的性质等内容,仅通过文字与静态图形难以让学生建立直观认知;探究过程中,学生缺乏高效的数据分析与验证工具,复杂的计算与绘图消耗大量时间,影响探究深度;探究成果的展示与交流形式单一,难以实现思维的碰撞与互补。数字化工具可通过可视化呈现抽象概念、自动化处理数据、搭建互动交流平台,有效解决这些问题,提升探究式教学的实效性。

满足学生个性化探究需求需要数字化工具赋能。初中学生的数学基础、思维速度与探究能力存在明显差异,传统探究式教学多采用“统一任务、统一指导”的模式,难以兼顾不同学生的需求:基础薄弱的学生因缺乏引导而无法推进探究,基础扎实的学生因任务简单而难以获得提升。数字化工具可通过分层探究任务推送、个性化学习支架提供、自适应反馈调整,为不同水平学生匹配适宜的探究内容与指导方式,满足个性化探究需求,确保全体学生都能在探究中获得思维发展。

3数字化工具赋能初中数学探究式教学的实践路径

数字化工具赋能初中数学探究式教学,需遵循“情境激发—探究引导—反馈提升”的逻辑,从探究情境创设、探究过程支撑、探究成果深化三个维度构建实践路径,确保数字化工具与探究环节深度融合。

利用数字化工具创设直观化、生活化的探究情境。探究情境是激发学生探究兴趣的起点,数字化工具可将抽象的数学问题转化为直观、可感的情境。在几何教学中,利用几何画板动态演示三角形全等、圆与直线的位置关系等,让学生通过拖动图形、改变参数,直观观察图形的性质与变化规律,激发探究图形关系的兴趣;在代数教学中,利用数据可视化工具呈现生活中的统计数据(如家庭用电量、校园绿植生长情况),引导学生探究数据背后的数学规律,建立“用数学解决实际问题”的意识;在函数教学中,利用函数图像生成工具,输入不同函数表达式即可实时生成对应图像,帮助学生探究函数性质与图像特征的关联,降低探究难度。

利用数字化工具实现即时化、多元化的探究反馈。探究反馈是帮助学生修正思维偏差、深化探究成果的关键,数字化工具可提供高效、全面的反馈。在探究过程中,利用在线答题系统、互动测验工具,实时检测学生对中间结论的掌握情况,及时发现逻辑漏洞并给出针对性指导,如在几何证明探究中,若学生推理步骤错误,系统可提示“需先证明哪两个三角形全等”;在探究成果展示环节,利用在线交流平台、小组协作工具,让学生分享探究过程与结论,通过同伴互评、教师点评,实现思维的碰撞与互补;在探究总结阶段,利用数字化档案袋工具,记录学生的探究过程、成果与反思,帮助学生梳理思维脉络,总结探究方法,形成可迁移的思维能力。

4数字化工具赋能下初中数学探究式教学对学生逻辑思维发展的作用

数字化工具赋能的探究式教学,通过优化探究过程,从思维的系统性、严谨性、创新性三个维度促进学生逻辑思维发展,实现“探究过程”与“思维发展”的协同推进。

促进逻辑思维的系统性发展。逻辑思维的系统性要求学生能梳理知识间的关联,形成完整的思维脉络。数字化工具赋能的探究式教学,可帮助学生构建结构化的知识体系:在探究过程中,利用思维导图工具梳理探究步骤与知识点关联,如在四边形性质探究中,通过思维导图呈现平行四边形、矩形、菱形的从属关系与性质差异;利用数字化知识图谱,将分散的数学知识(如方程、函数、不等式)连接起来,引导学生探究知识间的内在逻辑,形成“牵一发而动全身”的系统思维;通过探究过程的数字化记录,学生可回顾自己的思维轨迹,发现思维断点,完善思维链条,提升逻辑思维的整体性与系统性。

强化逻辑思维的严谨性发展。逻辑思维的严谨性要求学生推理过程符合逻辑规则,结论具有科学性。数字化工具赋能的探究式教学,可通过多维度验证强化思维严谨性:在几何探究中,利用几何画板的测量功能,对猜想的结论进行定量验证,如猜想“三角形中位线平行于第三边且等于第三边一半”,可通过测量长度与角度进行验证,避免主观臆断;在代数探究中,利用编程工具或计算软件,输入不同数值测试结论的普遍性,如探究“一元二次方程根的判别式”时,通过多组数据测试,确认判别式与根的个数的必然联系;在探究反馈中,数字化工具可精准指出推理过程中的逻辑错误(如前提不充分、推理跳跃),引导学生规范推理步骤,培养“言必有据、证必合规”的严谨思维。

激发逻辑思维的创新性发展。逻辑思维的创新性要求学生能突破常规思维,提出新颖的探究思路与方法。数字化工具赋能的探究式教学,为思维创新提供了广阔空间:在探究角度上,利用数字化工具的开放性,学生可自主设定探究参数与方向,如在圆的探究中,自主改变圆心位置、半径长度,探究与其他图形的位置关系,突破传统探究的固定模式;在探究方法上,利用多工具融合,如结合几何画板与数据分析软件,探究“几何图形中的统计规律”,拓展探究视野;在探究成果上,鼓励学生利用数字化工具呈现创新结论,如通过动画演示自己发现的几何性质、用数据模型解决实际问题,激发创新思维的主动性与积极性。

5结束语

数字化工具为初中数学探究式教学注入了新活力,通过创设探究情境、提供探究支撑、实现探究反馈,有效优化了探究过程,促进了学生逻辑思维的系统性、严谨性与创新性发展。在实际教学中,教师需把握“工具服务于探究”的原则,避免过度依赖数字化工具而忽视学生的自主思考,始终以“培养逻辑思维”为核心,合理选择工具、设计探究活动,确保数字化工具与探究式教学深度融合。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022:25-29.

[2]史宁中.数学核心素养与初中数学教学[J].中小学教师培训,2017(12):3-7.

[3]张景中.数字化工具与数学教育创新[M].北京:科学出版社,2020:89-96.

[4]李善良.数学探究式教学的理论与实践[J].课程・教材・教法,2019(6):78-84.


...


阅读全文