高中數(shù)學(xué)“情境教學(xué)”策略探索與實(shí)踐

黃芬

◆摘? 要：高中階段是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要階段。高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容具有較高的抽象性和邏輯性，使得學(xué)生學(xué)起來較為困難。為了讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)，提高教學(xué)效率，教師應(yīng)在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)情境。教師要在認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)情境的作用前提下，遵循數(shù)學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)原則，掌握數(shù)學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)方法，從而創(chuàng)設(shè)有效的數(shù)學(xué)情境，更好地促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)。

◆關(guān)鍵詞：高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)情境;情境創(chuàng)設(shè)

隨著新課程改革的不斷發(fā)展，數(shù)學(xué)教學(xué)也在發(fā)生改變，由傳統(tǒng)的教師單純地講授知識(shí)，要求學(xué)生掌握基本知識(shí)和基本技能轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，幫助學(xué)生會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光看世界，會(huì)用數(shù)學(xué)的思想、方法思考世界，會(huì)用數(shù)學(xué)的語言描述與表達(dá)世界。高中數(shù)學(xué)知識(shí)難度高、密度大、枯燥乏味，因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中會(huì)遇到不同的困難和挑戰(zhàn)，學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)效果不理想。此外，教育部考試中心發(fā)布的高考評(píng)價(jià)體系指出要通過情境和情境活動(dòng)兩類載體實(shí)現(xiàn)對(duì)“四層”和“四翼”的考查，創(chuàng)設(shè)高考試題情境。教師在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)的數(shù)學(xué)情境不僅符合高中數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，將數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來，突破因高中數(shù)學(xué)較高的抽象性和邏輯性帶來的難以理解、不能表達(dá)的障礙，而且適應(yīng)新的高考數(shù)學(xué)考查形式，促進(jìn)數(shù)學(xué)的教與學(xué)。

一、創(chuàng)設(shè)問題情境

許多新知識(shí)是舊知識(shí)的拓展與延伸。通過舊知識(shí)的引入，教師把原來的知識(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃危蕴岢鲂聠栴}，使學(xué)生難以利用已有的知識(shí)解決當(dāng)前的問題，產(chǎn)生錯(cuò)誤矛盾沖突，在知識(shí)的矛盾點(diǎn)、疑問點(diǎn)上創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)的過渡。

例如，在教學(xué)“向量減法運(yùn)算及其幾何意義”這一內(nèi)容時(shí)，教師創(chuàng)設(shè)了如下情境。

1.我們已經(jīng)學(xué)習(xí)向量的加法運(yùn)算，你們能回憶一下我們是怎樣得出向量加法的兩個(gè)運(yùn)算法則嗎？

2.我們由實(shí)數(shù)的加法推廣到向量的加法，如果實(shí)數(shù)有減法，那么你們可以推廣出向量的減法？

3.在實(shí)數(shù)中，實(shí)數(shù)和它的相反數(shù)之和等于0，那么向量和它的相反向量之和呢？

通過問題串的形式創(chuàng)設(shè)問題情境，教師讓學(xué)生在已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上運(yùn)用類比的方法，發(fā)現(xiàn)實(shí)數(shù)加、減法與向量加、減法之間的聯(lián)系，突出知識(shí)之間的聯(lián)系與推廣是學(xué)生“跳一跳夠得著”的。

二、創(chuàng)設(shè)生活情境

陶行知先生說過“生活及教育”，生活中的方方面面都包含數(shù)學(xué)，數(shù)學(xué)又作用于生活。教師應(yīng)充分挖掘現(xiàn)實(shí)生活，善于發(fā)現(xiàn)與提出各個(gè)方面的數(shù)學(xué)問題，觀察并了解學(xué)生的興趣愛好和生活習(xí)慣，將數(shù)學(xué)知識(shí)與生活實(shí)例相結(jié)合，創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的生活情境。

例如，在開展數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)之前，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)如下情境。

在新冠肺炎疫情期間，全國人民眾志成城，攜手共克時(shí)艱。在這場抗疫戰(zhàn)斗中，科研工作者們用他們的博學(xué)才智構(gòu)建了一系列符合新冠肺炎傳播、發(fā)展趨勢和我國特有的疫情防控策略的數(shù)學(xué)模型。這些數(shù)學(xué)模型在早期的新冠肺炎疫情預(yù)測、防控、決策中發(fā)揮重要的作用。例如，許多專家根據(jù)相關(guān)疫情大數(shù)據(jù)，構(gòu)建了以武漢為中心的疫情嚴(yán)重城市的新冠肺炎傳播復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型，得出了若2020年3月2日復(fù)工并有較強(qiáng)的防控措施，則湖北各個(gè)城市的疫情在一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)二次爆發(fā)。

教師通過介紹數(shù)學(xué)模型在當(dāng)今疫情中的作用與意義創(chuàng)設(shè)生活情境。一方面，能讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的科學(xué)應(yīng)用價(jià)值，激發(fā)學(xué)生探索與解決現(xiàn)實(shí)問題的熱情，提高學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模的積極性;另一方面，能把疫情當(dāng)教材，將德育融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，更好地落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)。

三、創(chuàng)設(shè)操作情境

高中數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象性和邏輯性較高。在遇到難度較大的問題時(shí)，學(xué)生雖有較好的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)，但不容易理解與掌握。這時(shí)，僅僅靠口頭講授是不夠的，因此，教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，結(jié)合實(shí)驗(yàn)演示對(duì)內(nèi)容進(jìn)行講解，創(chuàng)設(shè)操作情境，通過實(shí)踐操作活動(dòng)展現(xiàn)知識(shí)內(nèi)涵，讓學(xué)生親身經(jīng)歷知識(shí)生成與發(fā)展的過程，體驗(yàn)“在做中學(xué)”。

例如，為了研究冪函數(shù)的圖像性質(zhì)，教師在教學(xué)“冪函數(shù)”這一內(nèi)容時(shí)創(chuàng)設(shè)了如下情境：教師讓學(xué)生小組合作，在同一平面直角坐標(biāo)系內(nèi)畫出冪函數(shù)的指數(shù)分別為1、2、3、12、-1時(shí)的函數(shù)大致圖像。教師通過讓學(xué)生自己動(dòng)手畫函數(shù)圖像創(chuàng)設(shè)操作情境，能使學(xué)生自己思考并得出相應(yīng)的結(jié)論，在操作過程中體驗(yàn)成功的喜悅。

四、創(chuàng)設(shè)可視化情境

在教學(xué)部分?jǐn)?shù)學(xué)內(nèi)容時(shí)，由于數(shù)學(xué)內(nèi)容的抽象性和呈現(xiàn)方式的局限性，數(shù)學(xué)課上常常出現(xiàn)教師憑空講述、學(xué)生“不識(shí)廬山真面目”而死記硬背的情況，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量不理想。這就需要教師運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件等信息技術(shù)軟件將數(shù)學(xué)內(nèi)容可視化，即將抽象、難以直接表述的數(shù)學(xué)內(nèi)容用大家能看見的表征形式，如圖像、動(dòng)畫、視頻等直觀清晰地呈現(xiàn)出來，創(chuàng)設(shè)可視化情境，充分展現(xiàn)內(nèi)容之間的內(nèi)在關(guān)系和規(guī)律趨勢，有助于學(xué)生更好地理解與掌握數(shù)學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

例如，在教學(xué)“橢圓的離心率與橢圓的形狀”相關(guān)知識(shí)時(shí)，教師可以利用GeoGebra動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)軟件建立滑動(dòng)條a、c，定義變量離心率e，把滑動(dòng)條c設(shè)為動(dòng)畫，為學(xué)生展示橢圓離心率和形狀的變化，讓學(xué)生直觀地感知橢圓的離心率與形狀之間的知識(shí)聯(lián)系。教師借助數(shù)學(xué)軟件將橢圓內(nèi)容可視化來創(chuàng)設(shè)可視化情境。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生能觀察到橢圓的離心率與橢圓形狀之間的變化，明白其變化規(guī)律，自然而然地得出相應(yīng)的結(jié)論。

數(shù)學(xué)情境為學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)創(chuàng)造了情感體驗(yàn)，其在課堂教學(xué)中的作用與價(jià)值使得情境教學(xué)在數(shù)學(xué)學(xué)科中應(yīng)用廣泛。但教師在教學(xué)中應(yīng)用情境的同時(shí)要重視情境創(chuàng)設(shè)的合理性。教師創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)情境時(shí)要遵循創(chuàng)設(shè)原則，掌握創(chuàng)設(shè)方法，提高數(shù)學(xué)情境的適用性，防止“設(shè)而無用”的情況發(fā)生，使數(shù)學(xué)情境更好、更有效地服務(wù)于教學(xué)。

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