初中數(shù)學(xué)問題情境創(chuàng)設(shè)對學(xué)生思維能力發(fā)展的影響

【摘要】本文探討在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，如何通過問題情境的創(chuàng)設(shè)促進學(xué)生思維能力的發(fā)展.通過對比分析不同類型的問題情境下學(xué)生在思維靈活性、批判性思維和創(chuàng)造性思維等方面的表現(xiàn)，揭示問題情境創(chuàng)設(shè)在促進學(xué)生思維能力方面的有效性.研究結(jié)果表明，合理設(shè)計的數(shù)學(xué)問題情境能夠顯著提高學(xué)生解決問題的能力，并促進其批判性與創(chuàng)造性思維的發(fā)展.基于這些發(fā)現(xiàn)，進一步提出幾種實用的問題情境創(chuàng)設(shè)策略，旨在為初中數(shù)學(xué)教師提供具體的教學(xué)參考和支持.

【關(guān)鍵詞】問題情境；初中數(shù)學(xué)；教學(xué)策略

數(shù)學(xué)問題情境的創(chuàng)設(shè)是教學(xué)中一項重要的任務(wù)，它不僅涉及知識的傳授，更關(guān)乎學(xué)生思維習(xí)慣的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的激發(fā).在中學(xué)階段，特別是初中，學(xué)生正處在思維能力迅速發(fā)展的關(guān)鍵期，合理運用問題情境可以有效促進其思維能力的多方面發(fā)展.隨著教育技術(shù)的進步，以及對學(xué)生個性化需求的重視，如何設(shè)計富有挑戰(zhàn)性與互動性的數(shù)學(xué)問題情境，成為當(dāng)前數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域研究的熱點.此外，教育者和研究者也在探索如何通過問題情境的創(chuàng)設(shè)，使學(xué)生在解決數(shù)學(xué)問題的過程中能夠鍛煉和提升自己的思維靈活性、批判性思維及創(chuàng)造性思維等.本文將通過分析問題情境與學(xué)生思維能力發(fā)展之間的關(guān)系，探討有效的情境創(chuàng)設(shè)策略，以助力初中數(shù)學(xué)教育的實踐改進.

1問題情境對學(xué)生思維能力的影響

在教育心理學(xué)和認知發(fā)展理論中，思維能力是學(xué)生學(xué)習(xí)和生活中最為核心的能力之一.在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，通過精心設(shè)計的問題情境，可以有效地激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的多種思維能力.

1.1思維能力的具體表現(xiàn)形式

思維能力的表現(xiàn)形式主要包括但不限于解決問題的能力、邏輯推理能力、批判性思維、創(chuàng)造性思維以及決策制定能力.在數(shù)學(xué)學(xué)科中，這些能力尤為重要，因為數(shù)學(xué)問題往往需要學(xué)生綜合運用各種思維技巧.而通過問題情境的創(chuàng)設(shè)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從多角度和多層次去分析問題，全面提升其思維能力.

1.2問題情境對思維靈活性的影響

思維靈活性是指個體在面對新問題時，能夠迅速調(diào)整自己的思維方式，尋找多種可能的解決方案.在數(shù)學(xué)問題情境的創(chuàng)設(shè)中，教師通過引入不同的問題變量和情景設(shè)定，挑戰(zhàn)學(xué)生原有的思維模式[1].例如，教師可以通過設(shè)定含有變量和條件限制的問題情境，要求學(xué)生探索多種解題路徑，鍛煉學(xué)生的思維靈活性.學(xué)生在解決這些問題的過程中，需要學(xué)會如何快速適應(yīng)新情境、如何在不同的思維模式之間切換，這樣有助于提升他們的思維靈活性.

1.3問題情境對批判性思維的影響

批判性思維是指在分析和評估問題時，能夠獨立思考，不受既有偏見和不合邏輯的推理的影響.在數(shù)學(xué)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)的問題情境往往包含模糊不清或有多種可能答案的元素，讓學(xué)生必須進行深入分析和推理，評估不同解決方案的有效性.例如，教師可以通過設(shè)計一些開放性問題，如實際應(yīng)用問題或者項目式任務(wù)，使學(xué)生需要通過調(diào)查數(shù)據(jù)、權(quán)衡證據(jù)、進行批判性分析來完成.這種類型的思維訓(xùn)練能幫助學(xué)生發(fā)展獨立思考的習(xí)慣，培養(yǎng)他們面對復(fù)雜問題時的批判性思維能力.

1.4問題情境對創(chuàng)造性思維的影響

創(chuàng)造性思維涉及新奇和原創(chuàng)的思想生成，是解決問題過程中的一個重要方面.在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可以設(shè)置開放性的問題情境，激勵學(xué)生去探索未知的解題方法或創(chuàng)造新的解題模式.例如，教師可以設(shè)計一些需要學(xué)生利用現(xiàn)有知識創(chuàng)新解決方案的問題.這種類型的問題不僅能測試學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理解和應(yīng)用，也能促進他們在面對新挑戰(zhàn)時的創(chuàng)新發(fā)展[2].

2初中數(shù)學(xué)問題情境創(chuàng)設(shè)的策略

2.1明確學(xué)習(xí)目標與對應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)有效的問題情境首先需要明確學(xué)習(xí)目標，并使之與教學(xué)內(nèi)容的緊密對應(yīng).這一過程涉及對學(xué)習(xí)目標的精確理解和對教學(xué)活動的具體設(shè)計，應(yīng)確保每一個活動都能夠推動學(xué)生朝著這些目標前進.

每一個教學(xué)活動的設(shè)計都應(yīng)始于教學(xué)目標.這些目標不僅指明了學(xué)習(xí)的方向，還定義了通過教學(xué)活動期望達到的具體能力的提升.在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)基于課程標準制定清晰的學(xué)習(xí)目標，如理解數(shù)學(xué)概念、發(fā)展計算技能、提高解決問題的能力等，并根據(jù)這些目標設(shè)計問題情境.問題情境的設(shè)計應(yīng)使學(xué)生能夠通過探索和實踐達到這些預(yù)設(shè)的學(xué)習(xí)目標，同時激發(fā)學(xué)生的思考和興趣.

例如在教學(xué)“軸對稱”這一章節(jié)時，教師可以設(shè)計與生活實際相結(jié)合的教學(xué)活動.“軸對稱圖形”的教學(xué)目標包括讓學(xué)生初步認識軸對稱圖形，理解軸對稱的含義，能夠找出對稱圖形的對稱軸，并能用自己的方法創(chuàng)造出軸對稱圖形.通過觀察、思考和動手操作，培養(yǎng)學(xué)生的探索與實踐能力，發(fā)展其空間觀念，并引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)略自然世界的美妙與對稱世界的神奇，激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)審美情趣.

在教學(xué)開始時，為引入軸對稱的概念并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師可以設(shè)計一個以剪紙藝術(shù)為主題的互動活動.教師展示一系列具有軸對稱特征的剪紙作品，并引導(dǎo)學(xué)生探討作品中對稱性的美感和數(shù)學(xué)原理[3].教師可以詢問學(xué)生：“你們認為這些作品為什么美？對稱在這些作品中扮演了什么角色？”這樣的問題情境不僅能引起學(xué)生的興趣，還能自然地引入軸對稱的概念.

針對教學(xué)目標“理解軸對稱圖形的含義并能找出對稱軸”，教師可以設(shè)計一個“尋找生活中的對稱圖形”活動，讓學(xué)生在教室或?qū)W校周圍尋找實際存在的軸對稱圖形，并拍照或手繪出來.學(xué)生需在班上展示并解釋他們所找到的對稱圖形及其對稱軸，這樣的活動能將理論知識與學(xué)生的生活實際緊密結(jié)合，增強學(xué)習(xí)的實用性和趣味性.

在理解了軸對稱的基本概念后，教師可以進一步設(shè)計一個創(chuàng)造性任務(wù)，如讓學(xué)生自己設(shè)計的軸對稱圖形.這一任務(wù)可以是設(shè)計一個軸對稱的節(jié)日賀卡或者創(chuàng)作一個軸對稱的圖案作為班級的標志，教師提供必要的材料如彩紙、剪刀等.通過這樣的創(chuàng)作活動，學(xué)生不僅能夠?qū)嵺`和鞏固軸對稱的知識，還能發(fā)展創(chuàng)造力和審美能力.

通過上述的活動設(shè)計，教師能夠有效地將學(xué)習(xí)目標轉(zhuǎn)化為具體的教學(xué)實踐，并通過創(chuàng)設(shè)富有吸引力的問題情境，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和實踐能力.這種方法在確保數(shù)學(xué)教學(xué)的趣味性和實用性的同時，能幫助學(xué)生建立起數(shù)學(xué)知識與現(xiàn)實世界之間的聯(lián)系.這些活動不僅能促進學(xué)生對知識的掌握，還能提升學(xué)生創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生靈活運用數(shù)學(xué)概念解決問題的能力.

2.2采用生活化與實際化的問題情境

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，將實際生活中的問題引入課堂是一種有效的教學(xué)策略.這種方法不僅使數(shù)學(xué)問題情境更加真實和具有吸引力，而且?guī)椭鷮W(xué)生理解數(shù)學(xué)概念在現(xiàn)實世界中的應(yīng)用，同時促進學(xué)生思維能力的發(fā)展.

生活化的問題情境指的是將日常生活中遇到的實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題.通過這種方式，學(xué)生可以看到數(shù)學(xué)并非僅存在于教科書中，而是一個解決實際問題的有力工具.這種教學(xué)方法不僅能增強學(xué)習(xí)的相關(guān)性和實用性，而且能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.通過處理真實的問題，學(xué)生可以發(fā)展必要的批判性思維，評估不同的解決方案，同時提高他們的問題解決技能和創(chuàng)新能力.在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可以設(shè)計與真實生活緊密相關(guān)的問題情境.

例如在教授“二元一次方程組”的單元時，可以引入一個關(guān)于農(nóng)場動物飼料消耗的實際問題來增強學(xué)習(xí)的真實性和吸引力.

假設(shè)一個養(yǎng)羊場原來有30只成年羊和15只羔羊，每天需要675kg飼料.一周后，養(yǎng)羊場又購進了12只成年羊和5只羔羊，這時每天需要的飼料增加到940kg.養(yǎng)羊場主希望學(xué)生幫助他計算出每只成年羊和羔羊每天分別需要多少飼料，以檢驗他的估算是否準確.

養(yǎng)殖戶估計平均每只成年羊一天需飼料18kg，每只羔羊一天約需4.5kg，你能否通過計算檢驗他的估計？

教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過建立和解決二元一次方程組來解決這個問題.學(xué)生需要設(shè)定兩個變量，分別代表成年羊和羔羊每天所需的飼料量.通過將問題情境轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，學(xué)生不僅可以鞏固方程組的建立和求解技巧，還可以通過實際數(shù)據(jù)來理解和掌握數(shù)學(xué)概念.

這個問題情境要求學(xué)生分析問題，確定關(guān)鍵信息，并將實際問題抽象化為數(shù)學(xué)模型.在解決問題的過程中，學(xué)生需要運用批判性思維來判斷解的合理性，并探索其他可能的解決方案.此外，處理真實世界的數(shù)據(jù)可以增強學(xué)生對數(shù)學(xué)應(yīng)用的理解，激發(fā)他們的創(chuàng)新思維，因為他們需要創(chuàng)造性地應(yīng)用數(shù)學(xué)工具來解決問題.通過這樣的教學(xué)活動，數(shù)學(xué)老師不僅傳授了數(shù)學(xué)知識和方法，還通過生活情景創(chuàng)設(shè)了豐富的問題情境，這有助于學(xué)生將學(xué)到的數(shù)學(xué)知識應(yīng)用于現(xiàn)實生活中的問題解決中[4].這種教學(xué)策略能有效地提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)動機，加深他們對數(shù)學(xué)概念的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)他們的多種思維能力.

2.3利用技術(shù)工具增強情景模擬

現(xiàn)代教學(xué)工具，如交互式白板和計算機軟件，已經(jīng)成為數(shù)學(xué)教學(xué)中不可或缺的組成部分，這些技術(shù)工具不僅能使數(shù)學(xué)概念的呈現(xiàn)更加生動和直觀，還極大地增強了學(xué)生的參與感和學(xué)習(xí)動力.通過使用這些工具，教師能夠設(shè)計出富有創(chuàng)造性的問題情境，將抽象的數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)化為學(xué)生可以直接觀察和操作的實際問題.

例如在教授全等三角形的“邊角邊（SAS）”判定定理條件時，教師可以利用交互式白板創(chuàng)建一個模擬環(huán)境，其中學(xué)生可以直接操作和構(gòu)造三角形.教師在交互式白板上呈現(xiàn)一個基礎(chǔ)問題：“如何證明兩個三角形全等？”接著引入一個具體的場景，如設(shè)計一個簡單的實地測量任務(wù)，學(xué)生需要驗證兩塊土地劃分的三角形是否全等，以確保土地分配的公平性.

學(xué)生使用白板上的圖形工具來繪制和調(diào)整三角形的邊和角.教師指導(dǎo)學(xué)生選擇兩條邊和一個包含的角來構(gòu)造一個新的三角形，并嘗試讓這個新三角形與原三角形全等.學(xué)生需要利用他們構(gòu)造的三角形來解決實地測量的問題.他們可以調(diào)整構(gòu)造出的三角形的邊長和角度，并使用直尺和量角器工具來精確測量以確保兩個三角形的對應(yīng)邊和夾角相等.

完成構(gòu)造后，學(xué)生需展示他們的三角形，并解釋為什么他們認為這兩個三角形是全等的.教師可以鼓勵學(xué)生進行批判性思考和邏輯推理，引導(dǎo)學(xué)生用“邊角邊（SAS）”定理來支持自己的觀點.

通過這些活動，學(xué)生不僅學(xué)習(xí)到數(shù)學(xué)知識，而且在解決問題的過程中發(fā)展了批判性思維和創(chuàng)新思維能力.他們需要評估不同的構(gòu)造方法，選擇其中最合適的方法來解決問題，并批判性地思考為什么某些三角形會全等而另一些不會.此外，通過與同伴的交流和討論，學(xué)生還能夠提高解決復(fù)雜問題的能力，增強團隊合作和溝通技能[5].

3結(jié)語

通過創(chuàng)設(shè)各種類型的問題情境，初中數(shù)學(xué)教學(xué)可以有效激發(fā)并增強學(xué)生的思維能力.這種方法不僅使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更具吸引力，而且顯著提高了學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力，尤其是在批判性思考和創(chuàng)新思維方面.通過這種教學(xué)策略，教師不只是教授數(shù)學(xué)技能，更是在培養(yǎng)未來的思考者，為他們應(yīng)對日益復(fù)雜的世界做好準備.這種教育實踐強調(diào)了學(xué)生主動參與和實際操作的重要性，證明了教育的最終目標是培養(yǎng)能夠自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的個體.

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