新課標(biāo)下高中數(shù)學(xué)情境教學(xué)模式的設(shè)計與實踐

李秀花

高中數(shù)學(xué)情境教學(xué)作為新課標(biāo)下的教學(xué)創(chuàng)新模式，旨在通過創(chuàng)設(shè)具體情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的高階思維能力和解決問題的能力。在這一教學(xué)模式下，教師不再是單向灌輸知識的角色，而是引導(dǎo)學(xué)生主動探索、思考和實踐的伙伴。本文從創(chuàng)設(shè)生活情境、歷史情境、融合相關(guān)學(xué)科、運用類比猜想和創(chuàng)設(shè)操作情境等方面探討高中數(shù)學(xué)情境教學(xué)模式的設(shè)計與實踐，以期為高中數(shù)學(xué)教學(xué)提供新的思路和方法。

一、高中數(shù)學(xué)情境教學(xué)創(chuàng)設(shè)原則

首先，情境教學(xué)的創(chuàng)設(shè)需要貼近學(xué)生的現(xiàn)實生活，并能夠激發(fā)他們的興趣和好奇心。數(shù)學(xué)作為一門抽象的學(xué)科，往往讓學(xué)生覺得枯燥乏味，因此，教師在創(chuàng)設(shè)情境時應(yīng)當(dāng)結(jié)合學(xué)生的日常生活、社會實踐等方面，設(shè)計具有啟發(fā)性和趣味性的情境，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的欲望。

其次，情境教學(xué)的創(chuàng)設(shè)應(yīng)當(dāng)注重跨學(xué)科融合，將數(shù)學(xué)知識與其他學(xué)科或?qū)嶋H問題相結(jié)合。比如，引入物理、化學(xué)、生物等自然科學(xué)領(lǐng)域的內(nèi)容，或者結(jié)合經(jīng)濟、地理、歷史等社會科學(xué)領(lǐng)域的實際問題，使數(shù)學(xué)知識更加貼近實際，增強學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和理解深度。

最后，情境教學(xué)的創(chuàng)設(shè)還需要注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和學(xué)科思維能力。教師可以設(shè)置開放性的情境，鼓勵學(xué)生討論、探究和解決問題，培養(yǎng)他們的批判性思維、創(chuàng)新意識和團隊合作能力，以及對數(shù)學(xué)知識的深層理解和應(yīng)用能力。

二、新課改下高中數(shù)學(xué)實施情境教學(xué)的意義

（一）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)往往以知識傳授為主，學(xué)生在被動接受知識的過程中很難產(chǎn)生濃厚的興趣和學(xué)習(xí)動力。情境教學(xué)通過設(shè)置具體的情境和問題，讓學(xué)生在實際生活中感受到數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用和價值，從而激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動性。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和能力

數(shù)學(xué)作為一門抽象的學(xué)科，很難讓學(xué)生將所學(xué)知識和現(xiàn)實生活相結(jié)合，而情境教學(xué)通過設(shè)置生活化的情境和問題，引導(dǎo)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題，能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和解決問題的能力。

（三）增強教學(xué)的實踐性和應(yīng)用性

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)往往過于注重概念和公式的傳授，學(xué)生學(xué)完知識后很難應(yīng)用到實際生活中。情境教學(xué)通過引入真實的情境和問題，讓學(xué)生在具體的情境中運用所學(xué)知識解決問題，增強了數(shù)學(xué)的實踐性和應(yīng)用性，使學(xué)生在解決實際問題中更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識。

（四）培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和溝通能力

在情境教學(xué)中，學(xué)生往往需要通過團隊合作來解決復(fù)雜的情境和問題，在小組合作中互相討論，提出自己的想法，在思維碰撞中找出解決數(shù)學(xué)問題的創(chuàng)新方法。這種方式既培養(yǎng)了學(xué)生的合作與溝通能力，也增強了學(xué)生的團隊意識和責(zé)任意識。

三、新課標(biāo)下高中數(shù)學(xué)情境教學(xué)模式的設(shè)計與實踐

（一）創(chuàng)設(shè)生活情境，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)興趣

現(xiàn)代教育理念強調(diào)以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，情境教學(xué)正是符合這一理念的教學(xué)形式之一。情境教學(xué)是一種將學(xué)科知識與學(xué)生日常生活相結(jié)合的教學(xué)方式。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活密切相關(guān)的情境，引導(dǎo)學(xué)生主動探究、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，并將其運用到實際問題解決中；綜合運用啟發(fā)式教學(xué)、問題解決教學(xué)等教學(xué)法創(chuàng)設(shè)相關(guān)的生活情境，讓學(xué)生體驗到數(shù)學(xué)在現(xiàn)實生活中的重要性和應(yīng)用性；利用生活情境，將數(shù)學(xué)知識融入學(xué)生日常生活經(jīng)歷中，增強學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和動力，使學(xué)生在實際情景中更好地理解數(shù)學(xué)知識，培養(yǎng)他們對數(shù)學(xué)的興趣和熱愛，從而提高其學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動性。

例如，在教學(xué)高中數(shù)學(xué)必修五“數(shù)列”這一單元的知識點時，教師可以創(chuàng)設(shè)具體的生活情境：“小明每天都按同樣的速度在操場上跑步，他想知道第n天跑的總里程是多少？”首先，教師根據(jù)教材中數(shù)列的定義和公式，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察小明跑步的情景列出數(shù)列的前幾項，然后嘗試總結(jié)數(shù)列的通項公式。其次，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，如何利用數(shù)列的知識來解決小明的問題，并幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出總里程與天數(shù)的關(guān)系式。最后，教師讓學(xué)生利用計算器或電腦進(jìn)行模擬實驗，驗證他們所得到的結(jié)論，并對結(jié)果進(jìn)行分析與討論。

通過這樣的教學(xué)實踐，學(xué)生不僅能夠在實際情景中感受數(shù)列的應(yīng)用，也能鍛煉自己的數(shù)學(xué)建模能力和問題解決能力，培養(yǎng)運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力。

在學(xué)習(xí)“等比數(shù)列”時，教師可以開展一個小活動，從某一組的某一列第一個開始，給他兩支筆，然后讓學(xué)生依次加倍給下一個學(xué)生，寫出對應(yīng)的這一組數(shù)，然后讓學(xué)生觀察這組數(shù)列有什么特征。這種生活情境的導(dǎo)入可以給數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)增添一點趣味，使數(shù)學(xué)知識更加形象，拓展學(xué)生對數(shù)列知識應(yīng)用的認(rèn)識，培養(yǎng)他們的發(fā)散思維能力。

（二）創(chuàng)設(shè)歷史情境，促進(jìn)學(xué)生主動思考問題

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，歷史情境的創(chuàng)設(shè)能夠幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣和主動性。數(shù)學(xué)是一門古老的學(xué)科，有著悠久的歷史和豐富的文化背景，教師可以通過還原歷史背景、引入歷史人物和事件等方式，引導(dǎo)學(xué)生深入探究數(shù)學(xué)問題，培養(yǎng)他們的思維能力和解決問題的能力，讓他們感受到數(shù)學(xué)的魅力和價值。數(shù)學(xué)的發(fā)展過程是一個不斷探索和發(fā)現(xiàn)的過程，教師讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，便于學(xué)生深入探究數(shù)學(xué)問題，培養(yǎng)他們的思維能力和解決問題的能力。

以高中數(shù)學(xué)必修二中“空間幾何體的表面積和體積”這一課的教學(xué)為例。教師可以引入古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得等歷史人物，講述他們對幾何學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)和影響，向?qū)W生介紹古希臘數(shù)學(xué)家如何通過觀察和實踐得出幾何學(xué)的基本原理和公式。通過對這些歷史知識的講解，學(xué)生能夠更加深入地理解空間幾何學(xué)的本質(zhì)和規(guī)律，在這些數(shù)學(xué)家的故事中對空間幾何體的表面積和體積的求解產(chǎn)生興趣，跟隨古人的腳步去逐步探索出立體幾何的求解方法，主動地去思考和探究；從圓柱體、錐體再到球體等立體幾何圖形，結(jié)合掌握的相關(guān)數(shù)學(xué)方法舉一反三，求解更復(fù)雜的空間幾何體的表面積和體積。教師也可以鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生去驗證古代數(shù)學(xué)家的思路和方法，或者結(jié)合如今更加先進(jìn)的信息技術(shù)創(chuàng)新解決數(shù)學(xué)問題的方法。

教師可以通過還原歷史背景、引入歷史人物和事件等方式，引導(dǎo)學(xué)生深入探究數(shù)學(xué)問題，培養(yǎng)他們的思維能力和解決問題的能力，讓這些歷史故事不再僅是背景導(dǎo)讀，而是成為學(xué)生思考和探究問題的動力和指導(dǎo)方向。在實際教學(xué)中，教師需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實際情況靈活運用歷史情境的創(chuàng)設(shè)方法，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。

（三）開展跨學(xué)科教學(xué)，培養(yǎng)高階思維能力

跨學(xué)科教學(xué)能夠拓寬學(xué)生的知識面，加深他們對數(shù)學(xué)知識的理解。數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，與物理、化學(xué)、生物等學(xué)科有著密切的聯(lián)系，教師將數(shù)學(xué)與這些學(xué)科進(jìn)行整合，能夠引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同學(xué)科之間的聯(lián)系和共同點，促進(jìn)知識的遷移和運用。高階思維能力是指較高層次的思維活動，包括分析、評價、創(chuàng)造等方面的能力。教師將數(shù)學(xué)與其他學(xué)科進(jìn)行整合，能夠引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題，促進(jìn)他們的思維活動向更高層次發(fā)展。教師在教學(xué)中要善于發(fā)現(xiàn)不同學(xué)科之間的聯(lián)系和交叉點，通過整合教學(xué)資源、合作備課等方式實現(xiàn)跨學(xué)科教學(xué)。同時，教師還需要根據(jù)學(xué)生的實際情況和學(xué)習(xí)需求，靈活運用多種教學(xué)方法和手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。

例如，在教學(xué)高中數(shù)學(xué)必修三中“統(tǒng)計和概率”單元中的相關(guān)知識點時，在統(tǒng)計“用樣本估計總體”這一課的教學(xué)中，教師可以引入生物學(xué)中的人口普查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，對人口普查數(shù)據(jù)的圖表和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，讓學(xué)生了解統(tǒng)計學(xué)在現(xiàn)實中的應(yīng)用，同時了解人口變化對社會發(fā)展的影響。在“概率”教學(xué)中，教師可以結(jié)合物理學(xué)中的隨機現(xiàn)象進(jìn)行分析，如拋硬幣的概率問題、擲骰子的概率問題等，讓學(xué)生通過這些實際問題了解概率在生活中的應(yīng)用，并通過實際操作加深對概率知識的理解。教師還可以結(jié)合物理學(xué)中的實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗、收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。

通過跨學(xué)科學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能夠掌握統(tǒng)計學(xué)的知識，還能夠培養(yǎng)實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析等方面的能力，促進(jìn)高階思維的發(fā)展。在教學(xué)中，教師可以結(jié)合現(xiàn)實生活中的案例，如人口增長問題、傳染病的傳播問題等，讓學(xué)生運用所學(xué)的統(tǒng)計和概率知識對相關(guān)問題進(jìn)行分析和預(yù)測，通過實際的數(shù)據(jù)分析和概率計算，加深對這一單元的知識點的理解和應(yīng)用，從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和創(chuàng)新能力。

（四）運用類比猜想，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力

類比猜想是一種重要的數(shù)學(xué)思維方式，它通過對兩個或多個事物的比較，發(fā)現(xiàn)它們之間的相似之處，進(jìn)而提出新的猜想或解決問題的方法。在新課標(biāo)下的高中數(shù)學(xué)情境教學(xué)中，數(shù)學(xué)概念和性質(zhì)往往具有一定的抽象性和復(fù)雜性，學(xué)生在學(xué)習(xí)時容易感到困惑，教師可以運用類比猜想的方法，幫助學(xué)生建立新舊知識之間的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生尋找它們之間的相似之處，從而更好地理解新的概念和性質(zhì)。同時，創(chuàng)造性思維是數(shù)學(xué)思維的重要組成部分，它要求學(xué)生能夠獨立思考、勇于創(chuàng)新，教師可以運用類比猜想的方法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度看待問題，發(fā)現(xiàn)新的解決問題的方法。

例如，在教學(xué)教材中“平面向量”這一單元的過程中，教師可以引入一個具體的類比場景實施類比猜想的策略，如力的作用。在這個教學(xué)場景中，教師向?qū)W生提出問題：“如果我們把力的作用問題與平面向量場景聯(lián)系起來，你認(rèn)為可以使用平面向量的方法解決力的合成問題嗎？”通過這個問題，學(xué)生認(rèn)識到力的作用問題和平面向量問題之間存在類似的特征和規(guī)律。在教學(xué)實踐中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析力的作用問題和平面向量問題的聯(lián)系，提煉出共性規(guī)律，進(jìn)而將平面向量的概念和運算方法應(yīng)用到力的合成問題中。教師可以給學(xué)生提供一個力的合成問題，然后引導(dǎo)學(xué)生思考如何通過平面向量的方法解決該問題，并讓學(xué)生自己動手計算和驗證答案。

通過這樣的實踐操作，學(xué)生既能夠?qū)⑵矫嫦蛄康闹R應(yīng)用到實際問題中，又能夠培養(yǎng)歸納推理能力和類比思維能力，將已有的知識與新的問題相聯(lián)系，從而在解決問題時能夠靈活運用數(shù)學(xué)知識和思維方式。這種教學(xué)方式不僅提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力，還培養(yǎng)了他們獨立思考和解決問題的能力。

（五）創(chuàng)設(shè)操作情境，鍛煉學(xué)生的動手能力

創(chuàng)設(shè)操作情境是指在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師設(shè)計具體的操作場景，讓學(xué)生親身參與到實際操作中，鍛煉他們的動手能力。這種教學(xué)方式可以幫助學(xué)生將抽象的數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)化為具體的實踐活動，增強學(xué)習(xí)的趣味性和吸引力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。通過操作情境，學(xué)生可以親自操作實驗器材或計算機軟件，進(jìn)行實際的觀察、測量和計算，通過自己的實際操作，深入理解和掌握數(shù)學(xué)概念和原理，探究數(shù)學(xué)問題，培養(yǎng)解決問題的能力。同時，教師創(chuàng)設(shè)操作情境，也有助于培養(yǎng)學(xué)生實際應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的能力，提升他們的綜合運用能力和創(chuàng)新思維。

以高中數(shù)學(xué)選修教材中“圓錐曲線與方程”這一單元的教學(xué)為例。在介紹橢圓的定義和性質(zhì)時，教師可以設(shè)計一個物理實驗場景，讓學(xué)生通過測量橢圓的焦點和相應(yīng)點的距離來驗證橢圓的定義。教師可以準(zhǔn)備一個橢圓形的板子，上面有兩個固定的點作為焦點，并且在橢圓上固定幾個其他點。學(xué)生使用測量工具，如尺子或卷尺等測量焦點到橢圓上各個點的距離并記錄下來。然后，學(xué)生整理測量數(shù)據(jù)，計算焦點到各點的距離之和。

通過比較實際結(jié)果與理論值的差異，學(xué)生可以驗證橢圓的定義和性質(zhì)。在教學(xué)實踐操作中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實際操作的結(jié)果，思考和解釋為什么測量結(jié)果符合橢圓的定義，從而促進(jìn)學(xué)生對橢圓的理解和掌握。同時，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生改變橢圓形狀、焦點的位置等參數(shù)，觀察橢圓的變化規(guī)律，進(jìn)一步加深對橢圓的理解，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實驗?zāi)芰?。通過上述教學(xué)實踐，學(xué)生能夠在實際操作情境中深入理解和掌握圓錐曲線與方程的知識，提升知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維能力。

四、結(jié)語

總而言之，高中數(shù)學(xué)情境教學(xué)模式的設(shè)計與實踐對于學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和綜合素質(zhì)的提高具有重要意義。高中數(shù)學(xué)情境教學(xué)模式的設(shè)計與實踐需要教師具備全面的素質(zhì)和能力，也需要學(xué)生與家長的積極配合和支持。只有通過教育改革的不斷深化和教學(xué)模式的不斷創(chuàng)新，才能夠?qū)崿F(xiàn)教育的目標(biāo)，為社會和國家培養(yǎng)更多優(yōu)秀的人才。未來，教師應(yīng)該注重多方面的創(chuàng)新，如優(yōu)化教學(xué)設(shè)計、拓展教學(xué)資源、豐富教學(xué)形式等方面，以適應(yīng)時代和學(xué)生的需求，同時，不斷提升自身的專業(yè)水平和教學(xué)技能，為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的教育，促使他們成為具有創(chuàng)新精神和解決問題能力的高素質(zhì)人才。