高中數(shù)學(xué)開展情境教學(xué)活動(dòng)的有效方式

安勝運(yùn)

《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》指出，要在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中創(chuàng)設(shè)合適的教學(xué)情境，使學(xué)生在情境化的活動(dòng)中把握數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)，啟發(fā)學(xué)生、驅(qū)動(dòng)學(xué)生，由此改進(jìn)教與學(xué)的形式，有效助力核心素養(yǎng)目標(biāo)的落實(shí)。在此背景下，高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)探索開展情境教學(xué)活動(dòng)的有效方法，綜合發(fā)展學(xué)生的非智力因素與智力因素，為提升學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)知水平做好充分準(zhǔn)備。但是，就目前來講，高中數(shù)學(xué)教學(xué)還并未全面普及情境教學(xué)法，很多教師組織情境教學(xué)活動(dòng)時(shí)常常采用單一的創(chuàng)設(shè)方式，如通過“溫故而知新”的方式引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)、回顧已學(xué)知識(shí)，或者以直接引入的方式點(diǎn)明學(xué)習(xí)主題，并不能真正激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，致使情境教學(xué)流于形式，無法順利創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)環(huán)境，也不能喚起學(xué)生的情感共鳴。

一、高中數(shù)學(xué)組織情境教學(xué)的意義

（一）降低數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象度

眾所周知，數(shù)學(xué)知識(shí)具有較強(qiáng)的抽象性，尤其是高中學(xué)段的數(shù)學(xué)知識(shí)往往呈現(xiàn)出符號(hào)化、簡(jiǎn)約化和圖像化的特點(diǎn)，很多理性思維能力發(fā)育不足的學(xué)生難以在數(shù)學(xué)課堂主動(dòng)進(jìn)行數(shù)學(xué)探究，無法深刻掌握數(shù)學(xué)概念，也就不能打牢知識(shí)基礎(chǔ)，在數(shù)學(xué)遷移與問題解決活動(dòng)中也會(huì)面臨各種問題。而在情境教學(xué)實(shí)踐中，高中生能夠在教師的點(diǎn)撥下去觀察某種數(shù)學(xué)現(xiàn)象，借助生活實(shí)物思考現(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)量和空間問題，了解數(shù)學(xué)知識(shí)在各個(gè)行業(yè)和科技中的應(yīng)用情況等，很好地梳理數(shù)學(xué)知識(shí)的起源和發(fā)展，切實(shí)拓展知識(shí)儲(chǔ)備，從而順利實(shí)現(xiàn)有效建構(gòu)。在這種狀態(tài)下，高中生在解釋數(shù)學(xué)概念時(shí)就能更準(zhǔn)確、更具體，形成良好的數(shù)學(xué)理解能力、數(shù)學(xué)抽象能力與邏輯推理能力。由此，可以幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)概念，打牢知識(shí)基礎(chǔ)。

（二）打破數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)的隔閡

在建構(gòu)主義教學(xué)理論中，情境教學(xué)應(yīng)在課堂教學(xué)實(shí)踐中去展現(xiàn)某種社會(huì)文化現(xiàn)象，主張根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)實(shí)經(jīng)驗(yàn)和時(shí)代環(huán)境去創(chuàng)設(shè)多元化的真實(shí)情境，由此喚起學(xué)生主動(dòng)探究的欲望，改善學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)行為。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中開展情境教學(xué)活動(dòng)的一個(gè)基本目的是要打破數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活之間的隔閡，一方面要通過情境導(dǎo)入喚起學(xué)生的已有認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，使學(xué)生主動(dòng)思考數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際意義；另一方面，要通過情境探究引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)問題中自主應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法，根據(jù)現(xiàn)實(shí)環(huán)境構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，嘗試從數(shù)學(xué)角度去解決生活問題，有利于優(yōu)化學(xué)生的建模素養(yǎng)，為學(xué)生的素質(zhì)發(fā)展做好充分準(zhǔn)備。

（三）綜合發(fā)展學(xué)生的非智力與智力水平

情境教學(xué)的一個(gè)突出作用便是能夠豐富學(xué)生的情緒感受，調(diào)動(dòng)學(xué)生的多種感官能力，使學(xué)生能夠全身心投入數(shù)學(xué)探究活動(dòng)，有利于發(fā)展學(xué)生的非智力素養(yǎng)，喚醒學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使學(xué)生保持自主的學(xué)習(xí)狀態(tài)。同時(shí)，指向性明確、目的性更強(qiáng)的問題情境有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維能力，使學(xué)生自主利用已有認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)去思考數(shù)學(xué)問題解決方法，能夠直接提升學(xué)生的智力水平，最終促進(jìn)學(xué)生身心素質(zhì)綜合發(fā)展。

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中開展情境教學(xué)活動(dòng)意義重大，可以進(jìn)一步開發(fā)學(xué)生的智力潛能，促進(jìn)學(xué)生非智力因素的發(fā)展，切實(shí)打破數(shù)學(xué)與學(xué)生之間的隔閡，使學(xué)生主動(dòng)參與數(shù)學(xué)探究與問題解決活動(dòng)，形成以學(xué)生為中心、以核心素養(yǎng)為目標(biāo)引領(lǐng)的教學(xué)形態(tài)。

二、高中數(shù)學(xué)組織情境教學(xué)實(shí)踐的策略分析

（一）以生活實(shí)例創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實(shí)情境，設(shè)計(jì)生活化的數(shù)學(xué)問題

高中生很少將數(shù)學(xué)與生活關(guān)聯(lián)起來，一方面，學(xué)生普遍缺少生活遷移意識(shí)，另一方面，數(shù)學(xué)概念的抽象性很難與具體的生活現(xiàn)象關(guān)聯(lián)起來。對(duì)此，高中數(shù)學(xué)教師在組織情境教學(xué)活動(dòng)時(shí)可以充分利用生活實(shí)例創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實(shí)情境，由此喚起學(xué)生的生活記憶，使學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行數(shù)學(xué)探究。

首先，善于開發(fā)與整合生活資源，比如具有數(shù)學(xué)味的七巧板、幾何模型，或者某些數(shù)字排列、能反映數(shù)量問題的實(shí)物等，盡量利用生活資源展現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)學(xué)現(xiàn)象，以初步調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維能力，使學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行數(shù)學(xué)探究與思考。其次，在現(xiàn)實(shí)情境中提出數(shù)學(xué)問題，使學(xué)生從數(shù)學(xué)角度進(jìn)行觀察和體驗(yàn)，并由此展開數(shù)學(xué)猜想，積極構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，以便切實(shí)優(yōu)化學(xué)生的思維發(fā)育狀態(tài)，使其主動(dòng)探究數(shù)學(xué)知識(shí)。

例如，在“隨機(jī)抽樣”一課教學(xué)實(shí)踐中，教師準(zhǔn)備了一個(gè)抽獎(jiǎng)箱，根據(jù)本班學(xué)生人數(shù)依次寫下各個(gè)數(shù)字，規(guī)定抽中“15”號(hào)的學(xué)生代表中獎(jiǎng)，由此引導(dǎo)學(xué)生思考隨機(jī)抽樣的概念和具體表現(xiàn)形式，計(jì)算隨機(jī)抽樣事件的概率大小。當(dāng)教師擺放抽獎(jiǎng)箱時(shí)，學(xué)生便產(chǎn)生了好奇，在生活實(shí)物的啟發(fā)下展開數(shù)學(xué)聯(lián)想，當(dāng)解釋了具體的抽獎(jiǎng)與中獎(jiǎng)規(guī)則時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情也變得高漲起來，而且因?yàn)槌楠?jiǎng)這一情境任務(wù)帶來的緊張感和刺激感，促使學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂產(chǎn)生豐富的聯(lián)想，有利于優(yōu)化學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)知狀態(tài)。但是也有學(xué)生對(duì)此質(zhì)疑：“抽獎(jiǎng)的順序是否會(huì)影響中獎(jiǎng)的公平性？”對(duì)自己的質(zhì)疑，學(xué)生也做出了解釋：“前面抽獎(jiǎng)的學(xué)生會(huì)為后面的同學(xué)剔除錯(cuò)誤選項(xiàng)，但是如果前面抽獎(jiǎng)的同學(xué)直接抽到15號(hào)，那么就說明后面的同學(xué)失去了中獎(jiǎng)的機(jī)會(huì)?！睂?duì)此，教師根據(jù)學(xué)生的疑問引入隨機(jī)抽樣的概念，學(xué)生自主閱讀教材，解釋隨機(jī)抽樣的實(shí)際意義，結(jié)合抽獎(jiǎng)活動(dòng)總結(jié)隨機(jī)抽樣的兩種實(shí)現(xiàn)方式，思考計(jì)算隨機(jī)抽樣概率的具體策略，根據(jù)數(shù)學(xué)運(yùn)算與統(tǒng)計(jì)分析判斷抽獎(jiǎng)順序是否會(huì)影響中獎(jiǎng)的公平性。

在上述案例中，高中數(shù)學(xué)教師根據(jù)“隨機(jī)抽樣”一課的教學(xué)重難點(diǎn)制作了抽獎(jiǎng)箱，提前設(shè)計(jì)了中獎(jiǎng)號(hào)碼，引起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生自主體會(huì)隨機(jī)抽樣的一般步驟與實(shí)現(xiàn)方式，便于學(xué)生在生活化的情境中總結(jié)隨機(jī)抽樣的概念，有利于優(yōu)化學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)行為，降低“隨機(jī)抽樣”這一數(shù)學(xué)概念的抽象性。值得一提的是，在本節(jié)課的情境創(chuàng)設(shè)過程中，學(xué)生成了設(shè)問的主體，因?yàn)閷W(xué)生對(duì)中獎(jiǎng)概率和抽獎(jiǎng)順序的公平性產(chǎn)生了疑問，從而促使學(xué)生自主思考隨機(jī)抽樣事件的概率分析方法，從數(shù)學(xué)角度探究隨機(jī)事件的發(fā)生概率。這樣一來，學(xué)生便可以在數(shù)學(xué)課堂主動(dòng)展開探究，也能帶著思考與教師和其他同學(xué)互動(dòng)。

（二）以信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)電教情境，呈現(xiàn)時(shí)代化的情境線索

在“互聯(lián)網(wǎng)+”教育環(huán)境下，信息技術(shù)已經(jīng)成為非常重要的教學(xué)輔助手段之一，高中數(shù)學(xué)教師也可以利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)電教情境，生動(dòng)再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)量問題和空間形式，切實(shí)優(yōu)化學(xué)生的情感體驗(yàn)，使學(xué)生在信息化環(huán)境下有效內(nèi)化數(shù)學(xué)知識(shí)。

創(chuàng)設(shè)電教情境時(shí)，高中數(shù)學(xué)教師可以通過以下方式呈現(xiàn)聲像結(jié)合、圖文并茂的主題情境：

首先，根據(jù)單元知識(shí)整理對(duì)應(yīng)的視聽資源，以可視化的資源去展現(xiàn)數(shù)學(xué)概念的實(shí)際意義或應(yīng)用場(chǎng)景，使學(xué)生在電教情境下主動(dòng)匯總數(shù)學(xué)文化史，產(chǎn)生活躍的思考。其次，利用智能工具將圖畫、文字、視頻、音像等資源剪輯成最適合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的趣味資源，由此創(chuàng)設(shè)電教媒體，使學(xué)生在直觀的情境啟發(fā)下自主解釋數(shù)學(xué)概念，優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和情感態(tài)度。

例如，在“空間幾何體的結(jié)構(gòu)”一課教學(xué)實(shí)踐中，教師利用信息技術(shù)整理了能展現(xiàn)柱體、錐體等幾何體的空間結(jié)構(gòu)，通過三維視圖引導(dǎo)學(xué)生觀察各類幾何體的空間形式，豐富學(xué)生的空間想象。高中生已經(jīng)在前期的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中積累了一定的幾何認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各類幾何體的結(jié)構(gòu)也有比較清晰的認(rèn)知，但是缺少空間抽象和邏輯推理能力，所以在客觀分析幾何體的結(jié)構(gòu)類型時(shí)有可能產(chǎn)生一定的認(rèn)知問題。在信息化情境下，學(xué)生不僅可以觀察各類空間幾何體的空間結(jié)構(gòu)，也能自主總結(jié)錐體和柱體等幾何體的共同特征，形成良好的空間想象能力。

在上述案例中，高中數(shù)學(xué)教師利用信息技術(shù)優(yōu)化教學(xué)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生在信息化環(huán)境下主動(dòng)展開空間觀察與幾何探究，而學(xué)生也能利用豐富的視聽資源進(jìn)行幾何論證，總結(jié)各類幾何體的一般結(jié)構(gòu)和共同特征，切實(shí)優(yōu)化了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)狀態(tài)。由此，便可促使學(xué)生自主建構(gòu)數(shù)學(xué)概念，在現(xiàn)實(shí)生活中自主遷移幾何知識(shí)，客觀分析現(xiàn)實(shí)生活中各類幾何體的空間結(jié)構(gòu)。

（三）以動(dòng)手實(shí)踐創(chuàng)設(shè)探究情境和開放性的教學(xué)環(huán)境

雖然數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象度較高，但是具有實(shí)踐性和探究性等特點(diǎn)，高中數(shù)學(xué)教師可以根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)，由此創(chuàng)設(shè)探究情境，形成開放、自由的教學(xué)環(huán)境，以優(yōu)化學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)知狀態(tài)。

首先，利用特定的生活實(shí)物和數(shù)學(xué)道具等設(shè)計(jì)動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)，通過學(xué)生親自操作和活動(dòng)體驗(yàn)還原相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，由此引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)角度觀察現(xiàn)實(shí)生活中的空間形式和數(shù)量問題，并初步產(chǎn)生數(shù)學(xué)猜想。其次，根據(jù)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐行為引出數(shù)學(xué)探究主題、拋出數(shù)學(xué)探究任務(wù)，促使學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，自主思考問題解決方法。

例如，在“空間點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系”一課教學(xué)實(shí)踐中，教師利用課桌桌面、碳素筆等用品設(shè)計(jì)了動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生自主演示在不同空間內(nèi)的點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系，由此總結(jié)多種多樣的位置關(guān)系情況。通過實(shí)踐操作，學(xué)生圍繞“不同空間內(nèi)”這一前提條件去演示和示范點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系，指出直線與平面存在平行、相交、垂直的關(guān)系，在原有認(rèn)知基礎(chǔ)上探索不同空間中點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系，還解釋了每一種位置關(guān)系下直線和平面的性質(zhì)。這樣一來，學(xué)生便可以自然而然地在探究情境中主動(dòng)展開數(shù)學(xué)探究，帶著思考和猜想閱讀數(shù)學(xué)教材，切實(shí)實(shí)現(xiàn)有意義的學(xué)習(xí)。

在上述案例中，高中數(shù)學(xué)教師組織學(xué)生利用生活道具參與動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生自主觀察和總結(jié)不同空間中點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系，切實(shí)豐富了學(xué)生的空間觀察與體驗(yàn)，拓展了學(xué)生的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，使其自主建構(gòu)數(shù)學(xué)概念。由此，可以切實(shí)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力，有效優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì)。

（四）以娛教資源創(chuàng)設(shè)趣味情境，展現(xiàn)直觀化的知識(shí)主題

雖然高中生的認(rèn)知水平逐步提高，但是枯燥乏味的課堂教學(xué)活動(dòng)依然會(huì)使不少學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣，難以在數(shù)學(xué)課堂集中注意力。情境教學(xué)主張從學(xué)生視角創(chuàng)設(shè)多元化和直觀形象的教學(xué)情境，提倡一線教師自主創(chuàng)新情境教學(xué)手段，以便切實(shí)優(yōu)化學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)知狀態(tài)。對(duì)此，高中數(shù)學(xué)教師可以以娛教資源創(chuàng)設(shè)趣味的教學(xué)情境，促進(jìn)學(xué)生非智力因素的發(fā)展，使學(xué)生在興趣驅(qū)動(dòng)下主動(dòng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。

第一，游戲資源。皮亞杰在建構(gòu)主義理論的研究與拓展中提出要開展“玩中學(xué)”活動(dòng)，認(rèn)為這種教學(xué)形式非常適合青少年的認(rèn)知特點(diǎn)。游戲是落實(shí)“玩中學(xué)”的基本方式之一，也是十分重要的一類娛教資源，高中數(shù)學(xué)教師可以根據(jù)課程知識(shí)設(shè)計(jì)明確的數(shù)學(xué)游戲活動(dòng)，由此創(chuàng)設(shè)游戲情境，使學(xué)生在“玩中學(xué)”活動(dòng)中產(chǎn)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)。

第二，音樂、視頻等資源。此類資源往往帶有突出的情感驅(qū)動(dòng)與熏陶作用，也能在數(shù)學(xué)課堂營造某種人文情境。對(duì)此，高中數(shù)學(xué)教師可以在數(shù)學(xué)課堂中利用音樂、視頻等娛教資源創(chuàng)設(shè)趣味情境，優(yōu)化學(xué)生的數(shù)學(xué)思維與認(rèn)知狀態(tài)，使學(xué)生保持高度的好奇心。

第三，故事類資源。即將數(shù)學(xué)問題寓于故事中，使學(xué)生根據(jù)故事情節(jié)的起因、過程與結(jié)果提出數(shù)學(xué)問題，自主參與問題解決活動(dòng)。

例如，在“空間幾何體的三視圖與直觀圖”一課教學(xué)實(shí)踐中，教師設(shè)計(jì)了一輪連線游戲，即分別呈現(xiàn)多個(gè)柱體、錐體的三視圖和直觀圖，學(xué)生需要在游戲規(guī)定時(shí)間內(nèi)將同一個(gè)幾何體的三視圖和直觀圖連起來，游戲結(jié)束后配對(duì)數(shù)量最多的學(xué)生獲得勝利。這一數(shù)學(xué)游戲不僅具有娛樂性，也能鍛煉學(xué)生的思維活躍度、敏捷性和靈活度，同時(shí)在學(xué)生之間營造競(jìng)爭(zhēng)氛圍，進(jìn)一步優(yōu)化學(xué)生的注意力與專注力，可以切實(shí)提高課堂教學(xué)效益。

三、結(jié)語

總而言之，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中組織情境教學(xué)活動(dòng)的促進(jìn)價(jià)值是十分明顯的，可以切實(shí)優(yōu)化學(xué)生的思維發(fā)育、認(rèn)知狀態(tài)、情感態(tài)度和內(nèi)在動(dòng)機(jī)等，便于充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使學(xué)生主動(dòng)參與情境探究活動(dòng)。為此，高中數(shù)學(xué)教師要采用多種方法創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，優(yōu)化數(shù)學(xué)課程實(shí)施環(huán)境和育人媒介，為促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

（宋行軍）