摘 要:有效情境創(chuàng)設(shè)是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中重要的教學(xué)策略,它可以使學(xué)生更加容易地接受數(shù)學(xué)知識。通過有效創(chuàng)設(shè)情境,能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,幫助學(xué)生更好地理解知識。因此在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中進(jìn)行有效情境創(chuàng)設(shè)是一項十分重要的工作,高中數(shù)學(xué)教師需要采用多種方式進(jìn)行有效情境創(chuàng)設(shè),為學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)氛圍,提高課堂教學(xué)效率。本文針對高中數(shù)學(xué)教學(xué)中如何進(jìn)行有效情境創(chuàng)設(shè)進(jìn)行分析,希望能給廣大高中數(shù)學(xué)教師提供幫助。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)教學(xué);有效情境;創(chuàng)設(shè)
高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師要采用多種手段,創(chuàng)設(shè)有效的情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,從而讓學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。教師創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境時,要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和興趣愛好,使課堂教學(xué)能夠滿足學(xué)生的發(fā)展需求。在情境創(chuàng)設(shè)過程中,教師要積極運用現(xiàn)代化教育技術(shù)手段,營造良好的教學(xué)氛圍,讓學(xué)生在輕松愉悅的學(xué)習(xí)環(huán)境中獲取知識。課堂是學(xué)習(xí)的重要陣地,教師在課堂教學(xué)過程中要不斷地進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)。教師要積極創(chuàng)設(shè)有效情境,讓學(xué)生在情境中感受到數(shù)學(xué)知識的魅力和價值,從而激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。下面就如何進(jìn)行高中數(shù)學(xué)有效情境創(chuàng)設(shè)進(jìn)行探析。
一、在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)的重要性
隨著我國新課改的不斷深入,高中數(shù)學(xué)教師也越來越重視情境教學(xué)這一教學(xué)策略。情境教學(xué)作為一種以學(xué)生為主體的教學(xué)方法,主要是指教師通過創(chuàng)設(shè)有效的情境對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)。高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中進(jìn)行有效情境創(chuàng)設(shè)可以提高學(xué)生對于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握。在新課程改革背景下,高中數(shù)學(xué)教師要重視情境教學(xué),改善教學(xué)環(huán)境,開展高效課堂,幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系,提升學(xué)科素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握和思維能力的高階發(fā)展[1]。
情境教學(xué)能使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中與教師產(chǎn)生共鳴,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生主動參與到課堂學(xué)習(xí)中。在高中數(shù)學(xué)課堂上進(jìn)行情境教學(xué)也能更好地使學(xué)生理解知識的重點和難點,從而促進(jìn)課堂教學(xué)質(zhì)量的提高。另外,在進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)時教師要充分考慮到所設(shè)置的情境與所講課程相關(guān)性,是否能夠吸引學(xué)生的注意力。通過有效情境創(chuàng)設(shè),與舊知識相關(guān)的新知識巧妙地引出,幫助學(xué)生輕松理解數(shù)學(xué)的抽象概念,培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的學(xué)科素養(yǎng)。
二、現(xiàn)階段高中數(shù)學(xué)教學(xué)存在的不足之處
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師首先應(yīng)該明確自身的教學(xué)目標(biāo),然后在此基礎(chǔ)上結(jié)合學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況,制訂出一個具有針對性的、符合學(xué)生實際情況的教學(xué)計劃。但是,由于當(dāng)前高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中教師所采用的教學(xué)模式相對來說比較傳統(tǒng)、單一,這樣就容易導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生厭倦心理,從而影響高中數(shù)學(xué)課程教學(xué)
效果。
其次,教師在實際的課堂教學(xué)過程中應(yīng)該將傳統(tǒng)的課堂模式和現(xiàn)代化教育技術(shù)充分結(jié)合起來,以此來提高高中數(shù)學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量。但是現(xiàn)階段許多教師在課堂教學(xué)過程中僅僅將傳統(tǒng)教育模式和現(xiàn)代化教育技術(shù)進(jìn)行簡單結(jié)合,并沒有真正發(fā)揮出這二者所具有的優(yōu)勢。這樣就容易導(dǎo)致高中數(shù)學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量得不到提高。
最后,教師在實際的課堂教學(xué)過程中應(yīng)該不斷創(chuàng)新和改進(jìn)自己的教育理念和模式,通過結(jié)合先進(jìn)的教育技術(shù)和現(xiàn)代化教育理念來培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)的興趣。但是目前很多教師并沒有將這兩種理念和技術(shù)有效融合,從而導(dǎo)致學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中對數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)興趣不高,直接影響高中數(shù)學(xué)課程教學(xué)有效性[2]。
三、高中數(shù)學(xué)教學(xué)中如何進(jìn)行有效情境創(chuàng)設(shè)
(一)概念教學(xué)中有效情境的創(chuàng)設(shè)
情境創(chuàng)設(shè)是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容,但不是唯一的內(nèi)容。創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)的目的在于引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高課堂教學(xué)效果。情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)該做到貼近學(xué)生生活,與學(xué)生實際相結(jié)合,符合學(xué)生學(xué)習(xí)特點。教師在情境創(chuàng)設(shè)中要善于抓住一些現(xiàn)實生活中的具體實例,讓學(xué)生在具體情境中體會數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用價值和學(xué)習(xí)價值。例如:在講解《全概率公式》這一節(jié)時,教師采用這樣的情境引入課題。
情境設(shè)置一:“現(xiàn)在有三扇門,游戲開始前一輛汽車可能被放置于三扇門的其中一扇后面。其他門后均為山羊。參與者選定任意一扇門后,主持人將打開一扇有山羊的門。此時參與者是應(yīng)堅持首選還是改選另一扇門呢?”通過小組合作,相互討論,利用已學(xué)過的條件概率得出結(jié)論,展示結(jié)果。
設(shè)置意圖:將原有的知識與現(xiàn)有的推理相聯(lián)系,把抽象的“全概率”知識點與生活實際相結(jié)合,將生活融入課堂,讓生活中的疑惑與數(shù)學(xué)知識相碰撞,引導(dǎo)學(xué)生感悟知識的實際應(yīng)用,從多個角度聯(lián)想去發(fā)現(xiàn)和解決問題,自主探究感知概念。
情境設(shè)置二:某電子設(shè)備制造廠所用的元件是由三家元件制造廠提供的,根據(jù)以往的記錄,設(shè)這三家元件制造廠的元件在倉庫中是均勻混合的,且無區(qū)別的標(biāo)志。在倉庫中隨機(jī)取一個元件,求它是次品的概率。
設(shè)置意圖:使學(xué)生在探究問題一的基礎(chǔ)上深入探究,對問題本質(zhì)的思考逐步升華,思維水平不斷提高。引導(dǎo)學(xué)生歸納出情境一,情境二中相應(yīng)隨機(jī)事件概率的共性。通過三門事件和電子元件質(zhì)量問題,讓學(xué)生運用互斥事件概率的加法公式和條件概率的乘法公式進(jìn)行探究,在此基礎(chǔ)上歸納出它們的共性,進(jìn)而將其一般化,抽象概括出全概率公式。
數(shù)學(xué)是一門抽象的基礎(chǔ)學(xué)科,很多學(xué)生成績提高不上去,應(yīng)用能力差,大多是對概念的理解和應(yīng)用能力不夠。所以,高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中應(yīng)注重把抽象的數(shù)學(xué)概念進(jìn)行簡化,轉(zhuǎn)化為學(xué)生易懂又容易接受的信息,借助已經(jīng)掌握的知識逐步搭建更高的知識梯架,然后通過單元教學(xué)形成一類知識結(jié)構(gòu)圖框,再經(jīng)過題型訓(xùn)練和實際探究掌握新課標(biāo)大綱要求,實現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)提升。
(二)利用生活情境,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生通過生活情境的創(chuàng)設(shè)來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。例如:在講授“基本不等式”案例時,教師可以根據(jù)教材中所講的內(nèi)容創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的生活情境。
情境設(shè)置:某某到一家藥店購買中藥材,回家一稱發(fā)現(xiàn)重量有問題。于是向市場管理部門投訴,市場管理人員去調(diào)查,發(fā)現(xiàn)藥店用于稱重的天平左、右臂長不等。放左邊稱變重,購買藥材的人吃虧;放右邊稱變輕,藥店吃虧。于是藥店老板向市場監(jiān)督部門提出一個調(diào)節(jié)方案:“將兩次稱重的和除以2所得的值”作為中藥材的實際重量。
問題1:假設(shè)天平的左臂長為,右臂長為,把藥材放在左邊稱,稱得其重量為,把藥材放在右邊稱,稱得其重量為,那么藥材的實際重量是多少?
設(shè)計意圖:通過創(chuàng)設(shè)生活中問題情境,抽象概括出算術(shù)平均數(shù)和幾何平均數(shù)的概念,體現(xiàn)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值,讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)來源于實際,激發(fā)學(xué)生探索問題和解決問題的欲望,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)。
問題2:藥店老板提出的調(diào)整方案中藥材重量與藥材實際重量的大小關(guān)系如何呢?藥店老板提出的調(diào)解方案合理嗎?
設(shè)計意圖:上述問題中,同時出現(xiàn)算術(shù)平均數(shù)和幾何平均數(shù),前者是生活中的估計值,而后者是數(shù)學(xué)知識推導(dǎo)的精確值,要判斷藥店老板提出的調(diào)解方案是否合理,學(xué)生勢必產(chǎn)生比較兩者大小的欲望,不分不棄,比較大小變得順理成章,提升了學(xué)生邏輯推理的素養(yǎng)。
(三)以學(xué)生為主體,發(fā)揮學(xué)生的主體作用
數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出,數(shù)學(xué)課程應(yīng)當(dāng)致力于每個學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高,要以學(xué)生發(fā)展為中心,以學(xué)生的“學(xué)”為出發(fā)點和落腳點。因此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中教師應(yīng)當(dāng)堅持以學(xué)生為主體,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。教師可以結(jié)合教材內(nèi)容設(shè)置相關(guān)的數(shù)學(xué)情境,讓學(xué)生主動參與,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,這樣可以使教師和學(xué)生之間形成一種良好的互動關(guān)系,使教師更好地了解學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的掌握程度和掌握情況。下面以“橢圓及其標(biāo)準(zhǔn)方程”談?wù)勔詫W(xué)生為主體發(fā)揮學(xué)生主體作用的教學(xué)案例。
情境設(shè)置一:生活中看到的橢圓有哪些?根據(jù)圓錐曲線的發(fā)現(xiàn)史,我們可以用平面截對頂圓錐得到橢圓,還有別的方法能得到橢圓嗎?
以學(xué)生為主的體驗活動一:雙球模型(北師版教材中是圓柱面雙球模型)。根據(jù)雙球模型的巧妙構(gòu)造,筆者設(shè)計一個實驗。讓學(xué)生感受球在燈光下的投影。其中一種情形,投影為橢圓,球與桌面相切于一點。由光源電燈發(fā)出的光束與球相切成圓錐的形狀,并且使得球是內(nèi)切于圓錐的;我們將這個實際情形抽象轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)中的幾何圖形。由于光線是可逆的,我們發(fā)現(xiàn)從點光源發(fā)出的光束也可以看作是一束光聚焦到點光源上面。所以橢圓的投影也可以看作是由桌面下方與桌面相切于點的另一個球的投影。
設(shè)計意圖:通過學(xué)生親自體驗,讓學(xué)生參與課堂教學(xué),問題探究,從生活情境構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,揭示幾何本質(zhì),提升學(xué)生直觀想象、邏輯推理的數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。
情境設(shè)置二:讓學(xué)生準(zhǔn)備一張矩形的硬紙板,兩個圖釘,一根無彈性的細(xì)繩。教師引導(dǎo),也可示范去做。把一根無彈性的細(xì)繩兩端固定在硬紙板上的和兩點,當(dāng)繩長大于和間的距離時,用鉛筆尖把細(xì)繩拉緊,使鉛筆尖在硬紙板上慢慢移動,觀察畫出的曲線;調(diào)整和的距離,使細(xì)繩的長度不變,觀察形成的橢圓的形狀有什么樣的變化?當(dāng)和的距離與細(xì)繩的長度相等時,觀察畫出的曲線;當(dāng)鉛筆尖把細(xì)繩拉緊,使鉛筆尖不在硬紙板上,而是在空間,會形成什么樣的曲線呢?
設(shè)計意圖:這樣讓學(xué)生親自試驗,創(chuàng)設(shè)開放性的有效情境,借助數(shù)學(xué)教具,自己觀察分析探究橢圓形成的條件,不但讓學(xué)生自然理解橢圓定義、圓扁程度的認(rèn)識,而且培養(yǎng)了學(xué)生實驗探究的動手能力。學(xué)生通過觀察想象、實驗驗證、推理證明,獲得新知識的能力得到提高,核心素養(yǎng)得到提升。
因此,教師需要根據(jù)實際情況來選擇合適的教學(xué)方法創(chuàng)設(shè)情境,以達(dá)到更好地提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的目的。
(四)創(chuàng)設(shè)問題情境,引發(fā)學(xué)生思考
數(shù)學(xué)的本質(zhì)是人類解決問題的工具,也是人類認(rèn)識世界的一種方式。因此,教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,一定要注重從生活實際出發(fā),充分運用教材內(nèi)容,結(jié)合學(xué)生實際生活來創(chuàng)設(shè)問題情境,以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。讓學(xué)生在創(chuàng)設(shè)問題情境中思考、探索、發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題,最終讓學(xué)生獲得成功的體驗。
例如:在學(xué)習(xí)《二次函數(shù)與一元二次方程、不等式》這一節(jié)內(nèi)容時的有效情境:園藝師打算在綠地上用柵欄圍成一個矩形區(qū)域種植花卉。若柵欄的長度是24米,圍成的矩形區(qū)域的面積要大于20平方米,則這個矩形的邊長為多少米?
問題:類比一元一次不等式的定義,觀察這個不等式有什么特點?引導(dǎo)學(xué)生找出該不等式的特征,歸納出一元二次不等式的定義。
追問1:該題目的求解運算中用到因式分解和實數(shù)相乘的符號法則,如果題中表達(dá)式不方便或者不能因式分解,怎么辦呢?
追問2:我們學(xué)習(xí)過從一次函數(shù)的觀點看一元一次方程、一元一次不等式的思想方法,類似地,能否從二次函數(shù)的觀點看一元二次不等式,進(jìn)而得到一元二次不等式的求解方法呢?
追問3:上述方法能否推廣到求一般一元二次不等式的解集?請思考并填寫二次函數(shù)與一元二次方程、不等式的解的對應(yīng)關(guān)系表。
追問4:二次函數(shù)的零點與一元二次方程的根,二次函數(shù)圖像與軸的交點之間有什么聯(lián)系?
追問5:我們思考并解決了>0的一元二次不等式的解法,對于<0的一元二次不等式的解法呢?
通過這樣一系列問題情境的創(chuàng)設(shè)與問題探索的結(jié)合,可以讓學(xué)生意識到知識之間的聯(lián)系。同時讓學(xué)生在這樣一種情境下積極思考、不斷探索。既可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識,又能培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究能力。
(五)利用多媒體情境,開闊學(xué)生知識視野
新課程改革下,數(shù)學(xué)教師要從傳統(tǒng)的教學(xué)方式中解放出來,利用多媒體技術(shù)進(jìn)行有效情境創(chuàng)設(shè),可以為學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,提高課堂教學(xué)效率。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生實際情況,合理利用多媒體技術(shù),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其主動參與到教學(xué)中來。如通過各種教學(xué)軟件構(gòu)建各類函數(shù)的模型,在模型上展示變化特征等;還可以借助多媒體插入短視頻,利用短視頻的真實趣味性激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)成高效課堂教學(xué)的目的。
結(jié)束語
高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的有效情境創(chuàng)設(shè)能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生主動參與到課堂中來,讓學(xué)生通過自己的實踐活動,對所學(xué)知識進(jìn)行探索和應(yīng)用,達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績的目的。教師通過有效情境創(chuàng)設(shè),讓學(xué)生主動參與知識建構(gòu)、方法形成,能力得到提升。在探究過程中,引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思維,讓學(xué)生真正成為知識的“發(fā)現(xiàn)者”和“研究者”,在知識的發(fā)生、發(fā)展過程中想象,通過知識與生活的融合,推動基礎(chǔ)教育高質(zhì)量發(fā)展。
教師要不斷提升自己的專業(yè)水平和教學(xué)能力,讓學(xué)生能夠在教師創(chuàng)設(shè)的有效情境中感受到數(shù)學(xué)知識的魅力和學(xué)習(xí)的樂趣,引導(dǎo)學(xué)生感悟數(shù)學(xué)的科學(xué)價值、應(yīng)用價值、文化價值和審美價值。提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生認(rèn)識自我,增強(qiáng)自信,掌握數(shù)學(xué)知識的同時完成立德樹人的根本任務(wù),為今后進(jìn)入高等院校學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的有效情境創(chuàng)設(shè)有利于教師不斷改進(jìn)教學(xué)策略,提高教學(xué)效率,有效促進(jìn)高中數(shù)學(xué)教師的高質(zhì)量專業(yè)發(fā)展。
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本文系2020年度河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項目“新課程背景下中學(xué)數(shù)學(xué)教師的專業(yè)發(fā)展問題研究”(JCJYC20031712)研究成果。