黃進(jìn)生

摘 要：在新課程改革的教育背景下，高中數(shù)學(xué)教學(xué)模式不斷轉(zhuǎn)型和優(yōu)化，強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，助力數(shù)學(xué)課程教育價(jià)值的提升。情境教學(xué)法是提升學(xué)科教育質(zhì)量的有效方式，能引導(dǎo)學(xué)生在具體形象的情境中記憶知識，為此教師應(yīng)將情境教學(xué)法引入高中數(shù)學(xué)課堂中，幫助學(xué)生主動探索不同的數(shù)學(xué)規(guī)律?；诖?，本文從創(chuàng)設(shè)生活情境、創(chuàng)設(shè)問題情境、創(chuàng)設(shè)沖突情境等六個(gè)角度，對高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)有效情境的策略進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學(xué)；有效情境；策略探究

《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版2020年修訂）指出，教師需圍繞教材內(nèi)容創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境，展示更多相關(guān)的實(shí)例，剖析數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用的全過程，使學(xué)生能夠在數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造中提升學(xué)習(xí)能力。而有效教學(xué)情境具體是指在實(shí)踐教學(xué)中合理利用不同的教學(xué)手段，創(chuàng)設(shè)與教育內(nèi)容相符合、能啟發(fā)學(xué)生深入感知和激發(fā)其創(chuàng)新意識的教學(xué)環(huán)境，輔助學(xué)生主動聯(lián)想與對比。因此在高中數(shù)學(xué)課堂中創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境時(shí)，需要深入分析學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與接受能力，聯(lián)系高中生思維認(rèn)知發(fā)展的特點(diǎn)，在課前、課中或課后等不同環(huán)節(jié)營造教學(xué)氛圍。從而培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)，使其體會數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣與魅力。

一、高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)有效情境的意義

（一）有利于提高學(xué)生知識應(yīng)用能力

相較其他階段數(shù)學(xué)教學(xué)活動來說，高中數(shù)學(xué)抽象性和邏輯性特征較為突出，學(xué)習(xí)難度較大，學(xué)生容易產(chǎn)生心理障礙和抗拒情緒。而在高中數(shù)學(xué)課堂中創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境，能將復(fù)雜化的理論知識進(jìn)行直觀展示，幫助學(xué)生具象化理解數(shù)學(xué)問題。還能將生活中的真實(shí)場景與數(shù)學(xué)理論知識相融合，拓展數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)視角，有效鍛煉其自主探究與實(shí)踐應(yīng)用能力。同時(shí)，數(shù)學(xué)也是應(yīng)用性較強(qiáng)的教育科目，新課標(biāo)中指出數(shù)學(xué)教學(xué)活動的本質(zhì)是通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生邏輯化、發(fā)散化的數(shù)學(xué)思維，鍛煉其空間想象與邏輯判斷能力。在情境化的高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師會將理論與實(shí)際緊密結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生在獨(dú)立思考與合作探究中深入理解數(shù)學(xué)知識，有利于拉近師生、生生關(guān)系，培養(yǎng)深度思考的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣，增強(qiáng)其數(shù)學(xué)知識應(yīng)用能力。

（二）有利于激發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)興趣

在教育學(xué)相關(guān)理論中指出，興趣是推動個(gè)人開展實(shí)踐學(xué)習(xí)的重要動力，學(xué)生只有真正熱愛學(xué)習(xí)，才能主動配合教師完成各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，將自身從被動式學(xué)習(xí)狀態(tài)中解脫出來。而在高中數(shù)學(xué)課堂中創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境，能激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)興趣，使其始終保持高昂的熱情與積極的態(tài)度應(yīng)對學(xué)習(xí)問題，降低數(shù)學(xué)知識理解難度，也能幫助學(xué)生把握數(shù)學(xué)原理的本質(zhì)，為開展數(shù)學(xué)知識應(yīng)用提供有利條件。同時(shí)在高中階段學(xué)生面臨更大的課業(yè)壓力，高考倒計(jì)時(shí)帶來的緊迫感與繁雜的學(xué)習(xí)任務(wù)會給學(xué)生造成心理負(fù)擔(dān)，但傳統(tǒng)“灌輸式”和講授式的教育模式無法調(diào)節(jié)學(xué)生心理壓力。為此，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中引入情境教學(xué)，能為學(xué)生提供輕松自由的學(xué)習(xí)環(huán)境，煥發(fā)數(shù)學(xué)教學(xué)的更多活力，增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的自信心，逐步完善學(xué)科知識體系。

二、高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)有效情境的策略

（一）創(chuàng)設(shè)生活情境，提高知識應(yīng)用意識

現(xiàn)實(shí)生活是教材數(shù)學(xué)知識的主要來源，在現(xiàn)實(shí)生活中隱含著許多數(shù)學(xué)規(guī)律，只有將二者緊密融合，才能豐富課堂教學(xué)素材，提升學(xué)生知識理解與記憶的效率，凸顯數(shù)學(xué)課程的教育與應(yīng)用價(jià)值。因此在高中數(shù)學(xué)課堂中創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境的過程中，教師需創(chuàng)設(shè)生活化數(shù)學(xué)情境，將生活元素與教材知識內(nèi)容相結(jié)合，提升學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的參與度和積極性。并適時(shí)引入更多實(shí)踐應(yīng)用案例，加深學(xué)生頭腦中對數(shù)學(xué)知識的印象，有效豐富數(shù)學(xué)教學(xué)形式。而且伴隨信息技術(shù)的高速發(fā)展，能將現(xiàn)實(shí)生活中的景象在課堂中進(jìn)行直觀呈現(xiàn)，師生之間針對數(shù)學(xué)問題還可以開展線上交流，創(chuàng)新師生、生生之間的互動形式[1]。為此教師需摒棄傳統(tǒng)教學(xué)模式下過于依賴教材的錯(cuò)誤意識，從不同角度剖析生活與數(shù)學(xué)之間的關(guān)系，在良好的教學(xué)氛圍中掌握數(shù)學(xué)內(nèi)容。

以人教A版高中數(shù)學(xué)必修第二冊《空間點(diǎn)、直線、平面之間的位置關(guān)系》為例，本課主要了解直線與直線、直線與平面和平面與平面之間的不同位置關(guān)系，正確畫出與這些位置關(guān)系相關(guān)的空間圖形，學(xué)會使用數(shù)學(xué)符號和圖形語言描述同一空間中的平面關(guān)系。在實(shí)際教學(xué)中，教師需適時(shí)提出問題“在建設(shè)高樓時(shí)，建筑工人如何保障樓的墻面與地面保持垂直？”引導(dǎo)學(xué)生回憶生活中的相關(guān)景象，明確用一端系有鉛錘的繩子能判斷兩面是否垂直，要求學(xué)生思考生活中該方式應(yīng)用的科學(xué)原理。鼓勵學(xué)生以小組為單位在教室中進(jìn)行演示和驗(yàn)證，使其在生活化情境中獲得更直觀的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。隨后再聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生分析在門轉(zhuǎn)動時(shí)是否依然與地面保持垂直，全面加深其對本課平面垂直定理的理解。

（二）創(chuàng)設(shè)問題情境，培養(yǎng)質(zhì)疑探究精神

與初中和小學(xué)階段的數(shù)學(xué)教育內(nèi)容不同，高中數(shù)學(xué)知識更加復(fù)雜化和體系化，不同知識之間存在密切關(guān)聯(lián)，需要學(xué)生循序漸進(jìn)地理解知識內(nèi)容。在傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，為實(shí)現(xiàn)教學(xué)時(shí)間的合理利用，教師通常會將數(shù)學(xué)知識直接灌輸給學(xué)生，并不注重實(shí)踐案例的展示。導(dǎo)致學(xué)生難以在短時(shí)間內(nèi)完全消化，甚至?xí)霈F(xiàn)逃避和逆反的不良學(xué)習(xí)情緒。因此，在高中數(shù)學(xué)課堂中創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境的過程中，教師需創(chuàng)設(shè)問題數(shù)學(xué)情境，利用數(shù)學(xué)問題呈現(xiàn)抽象化復(fù)雜化的數(shù)學(xué)知識，帶領(lǐng)學(xué)生從不同角度分析解題步驟，逐步積累自主學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)[2]。有利于降低數(shù)學(xué)課程的教學(xué)難度，為開展更深入的數(shù)學(xué)探究指明方向。同時(shí)應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生逐層次分析問題內(nèi)容，強(qiáng)化新舊知識之間的過渡與聯(lián)系，明確解決不同數(shù)學(xué)問題的一般思路，培養(yǎng)質(zhì)疑探究的數(shù)學(xué)精神。

以人教A版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第二冊《等差數(shù)列》為例，本課應(yīng)了解等差數(shù)列的概念、通項(xiàng)公式和應(yīng)用范圍，學(xué)會推導(dǎo)等差數(shù)列的通項(xiàng)公式和前n項(xiàng)和公式，正確判斷數(shù)列的類型和數(shù)據(jù)規(guī)律。在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)將問題作為主要的導(dǎo)入方式，創(chuàng)設(shè)問題化數(shù)學(xué)教學(xué)情境，為此需利用大屏幕呈現(xiàn)“3，5，7，9”和“24，34，44”等不同數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生觀察和對比，總結(jié)兩組數(shù)據(jù)的共性，嘗試用規(guī)范化專業(yè)化的數(shù)學(xué)語言進(jìn)行描述。在此環(huán)節(jié)中，應(yīng)適時(shí)引入等差數(shù)列首項(xiàng)、公差和通項(xiàng)公式等數(shù)學(xué)概念，要求學(xué)生結(jié)合自身觀察結(jié)果理解概念的具體含義。同時(shí)也可以以問題為輔助推動各項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)的落實(shí)，使其能明確數(shù)列公式的推導(dǎo)方式，打造深度學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)教學(xué)課堂。

又如：人教A版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊《直線的傾斜角與斜率》，教師應(yīng)向?qū)W生講解傾斜的定義和傾斜角的取值范圍，順勢提出教學(xué)問題“直線傾斜的程度與傾斜角之間有何關(guān)聯(lián)？”“在生活中是否有其他衡量傾斜程度的量？”借助數(shù)學(xué)問題為學(xué)生理解傾斜角的相關(guān)知識提供方向指引。隨后教師應(yīng)利用大屏幕展示物體傾斜的真實(shí)案例，引導(dǎo)學(xué)生觀察和概括確定直線位置的方法，依托問題將數(shù)學(xué)知識與現(xiàn)實(shí)生活緊密結(jié)合，幫助其充分發(fā)散和拓展數(shù)學(xué)思維，能使學(xué)生始終保持積極的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望。

（三）創(chuàng)設(shè)沖突情境，激發(fā)內(nèi)在學(xué)習(xí)動力

在學(xué)科教育體系中，認(rèn)知沖突是指在學(xué)生已有思想認(rèn)知和現(xiàn)實(shí)情況不相符時(shí)，心理產(chǎn)生的矛盾和沖突感受。針對數(shù)學(xué)課程來說，認(rèn)知沖突一般體現(xiàn)為新學(xué)知識與原有知識結(jié)構(gòu)之間的矛盾，這是由于高中生在接觸新的教學(xué)內(nèi)容前，思維層面已經(jīng)建立了較為完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致無法運(yùn)用相同的原理進(jìn)行剖析和同化理解。為此在高中數(shù)學(xué)課堂中創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境時(shí)，教師應(yīng)打造認(rèn)知沖突的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情境，正確看待學(xué)生無法解釋和不能理解新知識的問題，關(guān)注其態(tài)度行為和學(xué)習(xí)效果的差異，有效激發(fā)其內(nèi)在學(xué)習(xí)動力。同時(shí)教師應(yīng)將教材中難度較高的知識點(diǎn)提煉出來，與學(xué)生共同鉆研和分析相關(guān)內(nèi)容，引導(dǎo)其經(jīng)歷不斷產(chǎn)生認(rèn)知沖突和不斷解決的學(xué)習(xí)過程[3]。深入把握不同數(shù)學(xué)知識點(diǎn)之間的交錯(cuò)關(guān)系，確保其能靈活應(yīng)對學(xué)習(xí)問題。

以人教A版高中數(shù)學(xué)必修第一冊《對數(shù)函數(shù)》為例，本課主要了解對數(shù)和對數(shù)函數(shù)的概念，學(xué)會運(yùn)用對數(shù)性質(zhì)解決常見的函數(shù)模型問題，分析對數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)的差異，利用描點(diǎn)法確定函數(shù)的定義域和圖像。在學(xué)生解答本課例題時(shí)，通常會在頭腦中篩選和過濾對數(shù)函數(shù)的知識，反復(fù)確定解決例題的思路與方法。但由于函數(shù)題型復(fù)雜靈活，題目中條件設(shè)定的不同會影響解題方法的選擇，科學(xué)辨別如“定義域?yàn)?”和“值域?yàn)?”等題目內(nèi)容，幫助其走出思維誤區(qū)。為此教師需著重關(guān)注學(xué)生的實(shí)踐解題過程，及時(shí)糾正其錯(cuò)誤之處。引導(dǎo)學(xué)生在認(rèn)知沖突的教學(xué)情境中把握正確的解題方向，積極調(diào)整自身學(xué)習(xí)狀態(tài)，提升數(shù)學(xué)解題效率和準(zhǔn)確度。

（四）創(chuàng)設(shè)多媒體情境，開發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)意識

相較信息化教學(xué)手段來說，傳統(tǒng)紙質(zhì)教材的最大弊端在于知識呈現(xiàn)方面，其難以直觀闡述立體幾何的相關(guān)內(nèi)容，無法營造具象化的幾何學(xué)習(xí)環(huán)境，影響學(xué)生數(shù)學(xué)知識理解的完整性，學(xué)生也難以產(chǎn)生深刻印象。為此在高中數(shù)學(xué)課堂中創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境的過程中，教師需巧妙運(yùn)用信息化教學(xué)手段，優(yōu)化數(shù)學(xué)情境創(chuàng)設(shè)方式，用新穎直觀的方式給予學(xué)生更多體驗(yàn)，擴(kuò)展其思考空間。而且教師應(yīng)明確學(xué)科教育活動不能流于形式，還需關(guān)注其實(shí)踐應(yīng)用能力的提升，帶領(lǐng)學(xué)生從不同角度剖析數(shù)學(xué)問題[4]。為此在多媒體的數(shù)學(xué)教學(xué)情境中，需要求學(xué)生親自動手實(shí)踐驗(yàn)證，勾畫幾何體的三視圖和平面圖特征，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)意識的延伸與發(fā)散。

以人教A版高中數(shù)學(xué)必修第二冊《立體圖形的直觀圖》為例，本課應(yīng)了解立體圖形直觀圖的一般畫法，正確使用斜二測畫法和正等測畫法，總結(jié)空間圖形的幾何特征，養(yǎng)成規(guī)范畫圖的學(xué)習(xí)意識。在本課備課環(huán)節(jié)，教師應(yīng)利用信息化技術(shù)手段整合知識內(nèi)容，繪制出立體的空間幾何體圖形，創(chuàng)設(shè)多媒體數(shù)學(xué)教學(xué)情境，并在課堂中對其進(jìn)行多角度全方位的展示，增強(qiáng)學(xué)生空間觀念。同時(shí)教師應(yīng)展示幾何體在生活中的實(shí)物，組織合作探究的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動，引導(dǎo)學(xué)生在對比中明確空間幾何體的結(jié)構(gòu)特征。并要求學(xué)生利用計(jì)算機(jī)親手繪制幾何體模型，在實(shí)踐中加深對理論知識的理解，促進(jìn)學(xué)生合作學(xué)習(xí)能力與數(shù)學(xué)實(shí)踐素養(yǎng)的提升。

（五）創(chuàng)設(shè)猜想情境，發(fā)展數(shù)學(xué)思維品質(zhì)

社會的發(fā)展與變革離不開創(chuàng)新，學(xué)生只有大膽展開聯(lián)想，才能明確學(xué)科知識之間的關(guān)聯(lián)，促進(jìn)其創(chuàng)新意識的發(fā)展。為此在高中數(shù)學(xué)課堂中創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境的過程中，教師應(yīng)打造猜想數(shù)學(xué)情境，全面分析當(dāng)前階段高中生思維認(rèn)知的發(fā)展規(guī)律，從不同角度引導(dǎo)學(xué)生猜想，為培養(yǎng)數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維提供有利條件。在此環(huán)節(jié)中，需有效整合數(shù)學(xué)教材，依據(jù)預(yù)期教學(xué)目標(biāo)的不同，合理創(chuàng)設(shè)猜想形式的學(xué)習(xí)環(huán)境，幫助學(xué)生探索和發(fā)現(xiàn)更多數(shù)學(xué)規(guī)律，凸顯數(shù)學(xué)課程的實(shí)用功能。

以人教A版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第二冊《等比數(shù)列》為例，本課主要了解等比數(shù)列中首項(xiàng)、公比、項(xiàng)數(shù)和通項(xiàng)等數(shù)學(xué)概念，掌握等比數(shù)列的關(guān)系式和計(jì)算方法，重點(diǎn)分析算數(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)之間的關(guān)系。在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)向?qū)W生提供實(shí)驗(yàn)探究的學(xué)習(xí)情境，在實(shí)踐中引導(dǎo)學(xué)生深入猜想，為此教師可以先拿出一張紙，向?qū)W生說明在現(xiàn)代科技的推動下已經(jīng)準(zhǔn)確測量出地球與月球之間的距離，現(xiàn)在需要將手中的紙對折五十次后，順著對折的紙向上爬就能達(dá)到月球?！巴瑢W(xué)們覺得這種說法是否正確？”利用新穎的科學(xué)問題激發(fā)學(xué)生好奇心，鼓勵學(xué)生結(jié)合本課知識開展聯(lián)想，以小組為單位驗(yàn)證和探尋解決方案。能幫助學(xué)生從抽象到具體地理解數(shù)學(xué)知識，從而發(fā)展邏輯思維能力等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

（六）創(chuàng)設(shè)故事情境，加深學(xué)習(xí)體驗(yàn)理解

在數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生、演變與應(yīng)用的漫長歷史中，蘊(yùn)含著許多有趣的數(shù)學(xué)典故、故事和數(shù)學(xué)家們的逸事，這些都是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，也是滲透數(shù)學(xué)文化知識的主要載體。為此在高中數(shù)學(xué)課堂中創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境的過程中，教師應(yīng)立足整體視角審視數(shù)學(xué)教材，有針對性地選擇相關(guān)的數(shù)學(xué)故事引入課堂中，營造趣味化的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)氛圍，幫助學(xué)生充分調(diào)動自身思考能力，加深對數(shù)學(xué)發(fā)展史的了解。

以人教A版高中數(shù)學(xué)選擇性必修第一冊《直線和圓的方程》為例，本課應(yīng)了解確定直線傾斜角與斜率的方法，從形式上感受直線與圓的相關(guān)性，學(xué)會利用直角坐標(biāo)系解答直線與圓方程的相關(guān)問題。在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)向?qū)W生講解笛卡爾發(fā)現(xiàn)直角坐標(biāo)系的故事，其在觀察蜘蛛網(wǎng)隨風(fēng)飄動的過程中，總結(jié)出直線與曲線運(yùn)動的關(guān)聯(lián)，使代數(shù)計(jì)算在一定程度上能替代幾何證明。同時(shí)，教師可以鼓勵學(xué)生分享更多數(shù)學(xué)故事，強(qiáng)化數(shù)學(xué)教學(xué)的精神熏陶作用，增強(qiáng)其內(nèi)在學(xué)習(xí)動力，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。有助于在趣味化的故事情境中發(fā)散學(xué)生思維，吸引其主動參與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動中，凸顯學(xué)生主體性學(xué)習(xí)地位。

結(jié)束語

綜上所述，在高中數(shù)學(xué)課堂中創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境，有利于確保課堂教學(xué)緊跟教育形式的變化，將復(fù)雜化理論化的數(shù)學(xué)知識進(jìn)行具象化呈現(xiàn)，增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模、邏輯思考與數(shù)據(jù)處理能力。因此，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)多元化教學(xué)情境，鼓勵學(xué)生之間交流合作，注重情境教學(xué)的目標(biāo)設(shè)計(jì)和深度，幫助學(xué)生全面感受數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的奧秘，為培養(yǎng)獨(dú)立思考習(xí)慣和實(shí)踐素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

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