情境創(chuàng)設(shè)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略研究

郭慧慧

【摘要】在當(dāng)前的高中數(shù)學(xué)教學(xué)背景下，傳統(tǒng)的教學(xué)方法逐漸顯示出局限性.隨著教育理念的不斷更新，情境創(chuàng)設(shè)成為一種新興的教學(xué)方法，它通過(guò)模擬現(xiàn)實(shí)情境，可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐能力.文章首先概述了情境創(chuàng)設(shè)在提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣、理解能力和創(chuàng)新思維方面的重要性，接著詳細(xì)分析了五種具體的情境創(chuàng)設(shè)策略，即利用現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題、數(shù)學(xué)活動(dòng)、信息技術(shù)、人文元素豐富教學(xué)過(guò)程，這些策略旨在通過(guò)提供多樣化和動(dòng)態(tài)化的學(xué)習(xí)環(huán)境，促使學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)知識(shí)，并獲得全面發(fā)展.

【關(guān)鍵詞】情境創(chuàng)設(shè)；高中數(shù)學(xué)；積極作用；教學(xué)策略

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，情境創(chuàng)設(shè)是一種有效的教學(xué)策略，它能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的思維能力和創(chuàng)新能力.隨著教育理念的不斷更新，傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的教學(xué)需求.情境創(chuàng)設(shè)通過(guò)將數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活、文化背景和信息技術(shù)相結(jié)合，為學(xué)生提供了一個(gè)更加貼近現(xiàn)實(shí)、更加有趣且具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)環(huán)境.文章旨在分析情境創(chuàng)設(shè)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，并探討其對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的積極影響.

一、在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用情境創(chuàng)設(shè)的積極作用

在現(xiàn)代教育理論與實(shí)踐中，情境創(chuàng)設(shè)作為一種有效的教學(xué)方法，已經(jīng)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用.情境創(chuàng)設(shè)指的是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)創(chuàng)造或選擇適宜的學(xué)習(xí)情境進(jìn)行教學(xué)，以促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展和技能提升.在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，情境創(chuàng)設(shè)的應(yīng)用不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而且顯著提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng).

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

一方面，情境創(chuàng)設(shè)能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.數(shù)學(xué)作為一門(mén)抽象的學(xué)科，學(xué)生往往對(duì)其感到枯燥和乏味.而將數(shù)學(xué)知識(shí)置于真實(shí)或貼近真實(shí)的情境中，學(xué)生能夠直觀感受到數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值和美感.例如，教師將幾何知識(shí)應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中，可以讓學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中感受數(shù)學(xué)的魅力，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣.另一方面，情境創(chuàng)設(shè)有助于提高學(xué)生的課堂參與度.當(dāng)學(xué)生處于一個(gè)設(shè)計(jì)良好的學(xué)習(xí)情境中時(shí)，他們更容易產(chǎn)生探索和解決問(wèn)題的欲望.例如，在討論如何優(yōu)化一個(gè)花壇的面積與周長(zhǎng)時(shí)，學(xué)生會(huì)積極思考，投入到問(wèn)題解決中.這種主動(dòng)參與不僅加深了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解，也提高了他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力.

（二）提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)

通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)，學(xué)生可以在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)習(xí)和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí).這種教學(xué)方式可使學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵和外延.例如，在探討統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析時(shí)，學(xué)生不僅能學(xué)習(xí)到數(shù)據(jù)的處理方法，還能夠理解統(tǒng)計(jì)學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，從而提升數(shù)學(xué)素養(yǎng).此外，情境創(chuàng)設(shè)能促進(jìn)對(duì)學(xué)生批判思維的培養(yǎng).在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生需要對(duì)所給情境進(jìn)行分析和評(píng)估，從而選擇合適的數(shù)學(xué)工具和方法，這一過(guò)程不僅鍛煉了學(xué)生的邏輯思維能力，還培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新意識(shí)和解決問(wèn)題的能力.

二、情境創(chuàng)設(shè)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的策略分析

（一）利用現(xiàn)實(shí)生活創(chuàng)設(shè)生活問(wèn)題情境

情境教學(xué)法是一種富有成效的教學(xué)方法.在這種教學(xué)方法中，教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生生活的情境，將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)與學(xué)生的實(shí)際生活緊密聯(lián)系起來(lái)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們解決實(shí)際問(wèn)題的能力.

以“集合”的教學(xué)為例，教師首先可以從學(xué)生日常生活中的實(shí)例出發(fā).如以學(xué)生日常飲食為切入點(diǎn)，教師可提出問(wèn)題：“如果將我們每天吃的食物分為幾類，你會(huì)如何分類？”這樣的分類活動(dòng)不僅能激發(fā)學(xué)生的興趣，還能讓他們?cè)趯?shí)際操作中理解抽象概念.此時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生將這種分類方式與數(shù)學(xué)中的“集合”概念相聯(lián)系，進(jìn)而解釋集合是由具有某種特定性質(zhì)的元素組成的整體.這種聯(lián)系不僅加深了學(xué)生對(duì)集合概念的理解，還增強(qiáng)了他們對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用價(jià)值的認(rèn)識(shí).接著，教師可以進(jìn)一步深入，創(chuàng)設(shè)一個(gè)具體的情境：“假設(shè)我們班級(jí)要組織一次野餐活動(dòng)，需要準(zhǔn)備各種食物，我們?cè)撊绾未_保每種食物至少有一人喜歡，同時(shí)又不重復(fù)購(gòu)買(mǎi)呢？”這個(gè)問(wèn)題不僅貼近學(xué)生生活，而且能有效引導(dǎo)學(xué)生思考集合的概念，如元素的獨(dú)特性（不重復(fù)）和共有性（至少一人喜歡）.在這個(gè)情境下，學(xué)生需要運(yùn)用集合思想確定食物的多樣性和受歡迎程度.在這個(gè)過(guò)程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用集合的基本概念，如集合的并、交和補(bǔ)等解決這個(gè)問(wèn)題.例如，學(xué)生可以先調(diào)查班級(jí)學(xué)生對(duì)各種食物的喜好，然后將喜好相同的食物歸為一個(gè)集合，這樣的操作能讓他們學(xué)會(huì)如何將理論應(yīng)用于實(shí)際.此外，學(xué)生可以嘗試將不同的食物喜好集合進(jìn)行交集和并集的操作，以找出最適合野餐的食物組合.教師還可以利用這個(gè)情境讓學(xué)生討論有關(guān)集合的一些更高級(jí)的概念，如集合之間的關(guān)系（子集、交集等）和操作（如并集、差集等）.教師可以提出一個(gè)問(wèn)題：“如果有些同學(xué)對(duì)某些食物過(guò)敏，我們應(yīng)該如何調(diào)整食物清單？”這要求學(xué)生考慮排除特定元素的集合操作，即差集.通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題，學(xué)生能夠更加深刻地理解這些概念，并能夠更加靈活地運(yùn)用它們.這種教學(xué)方法不僅加深了學(xué)生對(duì)集合理論的理解，還培養(yǎng)了他們的邏輯思維能力和問(wèn)題解決能力.

（二）利用數(shù)學(xué)活動(dòng)，創(chuàng)設(shè)活動(dòng)性情境

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可以創(chuàng)設(shè)活動(dòng)性的情境，從而有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和理解能力.在這種教學(xué)模式下，學(xué)生通過(guò)參與實(shí)際操作和解決問(wèn)題的過(guò)程，可深化對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解.

以“橢圓”的教學(xué)為例，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)以動(dòng)手制作橢圓為核心的數(shù)學(xué)活動(dòng).設(shè)計(jì)這種活動(dòng)旨在通過(guò)實(shí)際操作激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并幫助他們從直觀上理解橢圓的幾何特性.在活動(dòng)開(kāi)始之前，教師不直接介紹橢圓的標(biāo)準(zhǔn)定義，而是讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作來(lái)探索和發(fā)現(xiàn)橢圓的相關(guān)性質(zhì).具體來(lái)說(shuō)，教師可以提供一些簡(jiǎn)單的工具，如釘子、繩子和鉛筆，指導(dǎo)學(xué)生用這些工具畫(huà)出橢圓.在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生需要將兩個(gè)釘子固定在紙上，取繩子的長(zhǎng)度大于兩個(gè)釘子之間的距離，將繩子兩端固定在兩個(gè)釘子上，然后用鉛筆拉著繩子中間任一部分，拉緊畫(huà)圈，則畫(huà)出的圖形就是橢圓.這樣的活動(dòng)不僅能讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，還能讓他們?cè)趯?shí)際操作中發(fā)現(xiàn)橢圓的生成原理.在學(xué)生完成橢圓繪制后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生討論他們觀察到的橢圓的特點(diǎn).有的學(xué)生可能會(huì)注意到橢圓的長(zhǎng)軸和短軸，以及它們與圓的相似之處和不同之處.通過(guò)這種討論，學(xué)生可以逐步建立起對(duì)橢圓形狀的初步理解.隨后，教師可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生探討橢圓的對(duì)稱性、焦點(diǎn)以及如何通過(guò)改變繩子的長(zhǎng)度和釘子的位置來(lái)改變橢圓的形狀.這種探索性的討論有助于學(xué)生從不同角度理解橢圓性質(zhì)，并激發(fā)他們探索數(shù)學(xué)知識(shí)的興趣.教師還可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生基于自己的觀察和實(shí)踐活動(dòng)給出橢圓的定義.這種從實(shí)踐到理論的教學(xué)方法不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠幫助他們更深刻地理解橢圓的幾何特性.在這個(gè)過(guò)程中，教師可以補(bǔ)充一些關(guān)于橢圓的理論知識(shí)，如橢圓的焦點(diǎn)性質(zhì)，以及如何通過(guò)數(shù)學(xué)公式來(lái)描述橢圓.通過(guò)這樣的補(bǔ)充，學(xué)生可以將實(shí)際操作和理論知識(shí)相結(jié)合，從而更全面地理解橢圓的相關(guān)知識(shí).更為重要的是，教師可以設(shè)計(jì)一些與橢圓相關(guān)的數(shù)學(xué)問(wèn)題，如計(jì)算橢圓的周長(zhǎng)和面積，或探討實(shí)際中應(yīng)用橢圓的例子，如天文學(xué)中的行星軌道或工程學(xué)中的橋梁設(shè)計(jì).這些問(wèn)題設(shè)計(jì)旨在將學(xué)生對(duì)橢圓的理解應(yīng)用于具體的數(shù)學(xué)問(wèn)題解決中，幫助他們加深對(duì)橢圓概念的理解，并更好地將數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系.通過(guò)這種具有應(yīng)用導(dǎo)向的教學(xué)方法，學(xué)生不僅能夠掌握橢圓的數(shù)學(xué)概念，還能夠提高問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新思維能力.

（三）利用信息技術(shù)，創(chuàng)造趣味生動(dòng)情境

在當(dāng)今信息技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代，利用信息技術(shù)創(chuàng)造具有互動(dòng)性的教學(xué)情境已成為高中數(shù)學(xué)教學(xué)的趨勢(shì).通過(guò)引入動(dòng)畫(huà)、模擬實(shí)驗(yàn)和互動(dòng)軟件等多媒體教學(xué)工具，教師能夠使抽象的數(shù)學(xué)概念變得更加直觀和易于理解.

以“等比數(shù)列”的教學(xué)為例，教師可以通過(guò)經(jīng)典的“國(guó)王賞麥子”故事來(lái)引入等比數(shù)列的概念.為了使這個(gè)故事更加生動(dòng)和具有教育意義，教師可以運(yùn)用信息技術(shù)（如多媒體演示或動(dòng)畫(huà)）將故事呈現(xiàn)給學(xué)生.通過(guò)視覺(jué)上的直觀感受，學(xué)生可以更容易地理解等比數(shù)列的特性，從而激發(fā)學(xué)習(xí)等比數(shù)列知識(shí)的興趣.接下來(lái)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)際計(jì)算來(lái)探索這個(gè)故事中的數(shù)學(xué)問(wèn)題.教師可以利用電子表格軟件展示棋盤(pán)每一格中麥子數(shù)量的遞增情況，包括每格的麥子數(shù)量以及累計(jì)總量，學(xué)生可以觀察和分析這一等比數(shù)列的增長(zhǎng)速度和特點(diǎn)，理解數(shù)列中每一項(xiàng)的增長(zhǎng)是如何迅速超過(guò)人們預(yù)期的.這種互動(dòng)式的學(xué)習(xí)方式不僅有助于學(xué)生更加清晰地理解等比數(shù)列的概念，還能使他們體會(huì)到數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問(wèn)題中的重要性.進(jìn)一步地，教師可以利用信息技術(shù)工具（如數(shù)學(xué)模擬軟件或在線互動(dòng)平臺(tái)）設(shè)計(jì)一些與等比數(shù)列相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用題目，如在不同的等比數(shù)列情況下，計(jì)算麥子的總量或棋盤(pán)上特定位置的麥子數(shù)量.學(xué)生可以在軟件中模擬這些情況，并比較不同條件下的結(jié)果.這樣的實(shí)際操作不僅能夠幫助學(xué)生鞏固對(duì)等比數(shù)列的理解，還能夠提高他們運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.教師還可以利用信息技術(shù)手段（如在線討論或數(shù)學(xué)論壇）鼓勵(lì)學(xué)生分享他們對(duì)“國(guó)王賞麥子”故事中等比數(shù)列的理解和發(fā)現(xiàn).學(xué)生可以在這些平臺(tái)上發(fā)表自己的看法，分享計(jì)算過(guò)程中的發(fā)現(xiàn)，甚至提出自己的問(wèn)題和疑惑，其他學(xué)生和教師可以對(duì)這些分享進(jìn)行評(píng)論和補(bǔ)充，從而形成一個(gè)積極的學(xué)習(xí)社區(qū).這種交流和分享不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生之間的互動(dòng)，還能夠激發(fā)他們對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和探索精神，同時(shí)培養(yǎng)他們的合作和溝通能力.

（四）創(chuàng)設(shè)人文情境，提高學(xué)生人文素養(yǎng)

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師創(chuàng)設(shè)人文情境并融入數(shù)學(xué)家的故事和數(shù)學(xué)發(fā)展史，不僅能夠豐富學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)，更能提升他們的人文素養(yǎng).數(shù)學(xué)不僅是公式和定理的集合，更是一門(mén)蘊(yùn)含深厚人文精神的學(xué)科.教師通過(guò)講述數(shù)學(xué)家的故事和數(shù)學(xué)的發(fā)展過(guò)程，可以激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)加深他們對(duì)數(shù)學(xué)及其在人類文明中作用的理解.

以“等差數(shù)列”的教學(xué)為例，教師可以在講授等差數(shù)列時(shí)引入高斯的故事：高斯在小學(xué)時(shí)，面對(duì)老師布置的計(jì)算從1加到100的問(wèn)題，展現(xiàn)出了其非凡的數(shù)學(xué)才能.他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巧妙的方法，即將這些數(shù)分為兩部分（1～50和51～100），然后將兩部分相對(duì)應(yīng)的數(shù)字（例如1和100，2和99）相加，分別得到101，并注意到共有50對(duì)這樣的組合，因此，他將101乘以50，便迅速得出了5050的答案.這個(gè)故事不僅展示了高斯的天才思維，也生動(dòng)地展現(xiàn)了等差數(shù)列求和的基本原理.接下來(lái)，教師可以通過(guò)播放關(guān)于高斯的紀(jì)錄片生動(dòng)地向?qū)W生展示高斯解決這個(gè)問(wèn)題的思維過(guò)程.通過(guò)視頻材料，學(xué)生可以直觀地了解高斯的生平，以及他在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的重大貢獻(xiàn).同時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考高斯如何通過(guò)創(chuàng)新的思考將一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的問(wèn)題，從而降低運(yùn)算難度，簡(jiǎn)化解題步驟.此外，教師可以組織課堂討論，鼓勵(lì)學(xué)生分享他們從高斯故事中獲得的啟示.學(xué)生可以討論他們?cè)撊绾芜\(yùn)用類似的思維方式解決其他數(shù)學(xué)問(wèn)題，或者如何在日常生活中應(yīng)用這種創(chuàng)新思維.這樣的討論不僅能深化學(xué)生對(duì)等差數(shù)列求和公式的理解，還能激發(fā)他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，同時(shí)提高問(wèn)題解決能力.

結(jié) 語(yǔ)

情境創(chuàng)設(shè)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中有著至關(guān)重要的作用.教師通過(guò)將數(shù)學(xué)教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活、學(xué)生活動(dòng)、信息技術(shù)、人文素養(yǎng)以及反饋機(jī)制相結(jié)合，可以有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，加深他們對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，并促進(jìn)其思維能力的發(fā)展.文章提出的四種情境創(chuàng)設(shè)策略旨在為教師提供實(shí)用的指導(dǎo)，幫助他們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中更好地運(yùn)用情境創(chuàng)設(shè)方法提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展.未來(lái)的教學(xué)實(shí)踐應(yīng)更加注重對(duì)情境創(chuàng)設(shè)的應(yīng)用，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)效果.

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