情境教學具有一定的代表性,它以優化的情境為空間,根據教材的特點和學生的具體學情,通過讓學生動眼觀察、動手操作,積累豐富的的感性認識,引發思考,有利于凸現數學知識的本質屬性,可以發現問題的特征或內在規律,形成新的概念、原理等,達到逐步認知、發展、乃至創造,還可以煥發起學生對新知識學習的欲望,形成主動發展的動因,調動學生思維的積極性. 以下筆者就初中數學幾種探究型教學情境創設的案例(義務教育新課程標準北師大版教材)予以點評.
1 故事探究型
案例1 “有理數的乘方”一課的設計片斷.
課始,可以講述這樣一個故事,古印度有一個國王,迷戀下棋,在全國征召下棋高手并許諾,誰勝了國王,國王就滿足他一個要求.后來一個僧人勝了國王,它就要求國王在棋盤上放麥粒,第一個放1粒,第二格放2粒,第三格放4粒,第四個放8粒,然后是16粒,32粒,64粒等等,一直到64格,它只要棋盤上的麥粒.國王笑她,“真傻,就要這一點麥粒.”僧人說,“恐怕你的國庫里沒有那么多的麥粒”.同學們,你們認為國王的國庫里有那么多的麥粒嗎?
教師接著指出:通過這節課的學習,你們將會知道64個棋盤,如果按每10克/千粒計算,那么所放麥子約1 800億噸.
評 在初中數學教學中,講故事能有效的構建愉悅的教學情境,使教學內容深深的觸及學生的心靈深處,誘導學生把學習新知識的壓力變為探究新知識動力,這是提高課堂效率的重要手段.
本節課教師設置的故事情境富有挑戰性,激發了學生求知的火花,使學生產生了強烈的好奇心和濃厚的探究興趣,促使學生全身心投入到學習中,同時也為探究有理數的乘方埋下了伏筆.
2 疑惑陷阱探究型
案例2 “完全平方公式”一課的設計片斷.
教師提問1:(ab)2=(a2b2),同學們大膽猜想一下(a+b)2=?
生:(a+b)2=a2+b2 (學生充滿自信并異口同聲的回答)
教師提問2:(a+b)2真的等于a2+b2嗎?(不少學生開始產生懷疑)
教師提問3:當a=1,b=2時,大家計算一下,(a+b)2=( ),a2+b2=( ).
學生計算:(a+b)2=(1+2)2=32=9,a2+b2=12+22=5.
教師提問4:(a+b)2=a2+b2嗎?
學生回答:不一定.
教師提問5:(a+b)2不等于a2+b2,那么它究竟等于什么呢?這就是我們今天要學習的完全平方公式.
評 在數學結論的探究過程中,要注意思考過程應避免“一帆風順”.在教學過程中的某些環節,教師可巧妙地設計一些“教學陷阱”,誘使學生失誤出錯,引起觀念上的不平衡,再利用這些契機實現既定的教學目標,往往能收到意想不到的教學效果. “吃一塹,長一智”,有時候反面的教訓比正面的經驗要深刻的多,只有歷經險阻才知道路上的坎坎坷坷,才會印象深刻,記憶久長,甚至終生難忘.
3 類比探究型
案例3 “一元一次不等式”一課的設計片斷.
教師提問:(1)什么叫一元一次方程?(2)它的標準形式是什么?(3)解一元一次方程的一般步驟是什么?(4)一元一次方程一定有解嗎?有幾個解?要求學生口答.
學生練習:
1.解下列方程(1)3(1-x)=2(x-9);(2)2+x=2(x-1),并在數軸上表示他們的解.
2.指出不等式x+3<6的解集,并在數值上表示出來.
指定三名學生板演,其余學生在練習本上完成.完成后由學生判斷是否正確.
最后教師引導學生共同歸納得到:解方程與解一元一次不等式相比,最大的區別就是式子兩邊乘或除以同一個負數時,“不等號”需改變方向,而“等號”不改變,除此之外的對式子進行的任何其他變形都是完全正確的.
評 奧蘇伯爾曾經說過:“教育心理學用一句話概括,就是知道兒童已經知道了什么”. 正是基于這些已由認知經驗,學生才能通過種種活動將新舊知識聯系起來,思考現在所面臨的問題,驅動思維的自覺性和主動性,由此發展他們對數學的理解.
本節課由于一元一次方程與一元一次不等式在諸多方面都有聯系,因此,教學時先復習一元一次方程的有關內容,然后引入一元一次不等式的相應內容,通過仿同求異對比來學習,這樣既降低了學習難度,又強化了對新知識的理解.
4 過程體驗探究型
案例4 “有理數的減法”一課的設計片斷.
教師提問1:在小學里我們就知道減法是加法逆運算,要求(-1)-(-6)=?只要知道?+(-6)=-1,學生回答+5.
教師指出:(+5)+(-6)=-1,所以(-1)-(-6)=+5.
教師提問2:(-1)+?=+5,學生回答+6.
教師出示如下問題:
5-2=_____;5+(-2)=_____;
5-1=_____;5+(-1)=______;
5-0=________;5+0=________;
5-(-1)=_______;5+(+1)=_____.
由此可得到:5-2=5+(-2);5-(-1)=5+(+1);(-1)-(-6)=(-1)+(+6).
由以上三式是你發現了什么?
學生回答:減去一個數等于加上一個數的相反數.這是有理數的減法法則.
評 這個過程可以讓學生有效的經歷有理數減法的發生發展過程.在這個過程中不僅讓學生理解有理數減法是小學減法的繼續,更讓學生在這一過程中體驗發現方法,經歷規律的探究過程,從而真正理解有理數減法法則的意義,更有利于學生實現知識的再創造.
5 懸念探究型
案例5 “代數式求值”一課的設計片斷.
教師提問:將你的年齡乘以5加上19,再把結果乘以2減去38,將最后的結果告訴我,我會在一秒鐘內說出你的年齡.
學生紛紛舉手讓教師回答結果.
此時,教師將代數式(5a+19)×2-38化簡得到10a.
提問學生:在進行代數式求值時,為了使計算簡便,需要先做什么?
學生很容易回答出必須先進行代數式的化簡.
評 針對學生好奇心強的特點,教師將學生未知的數學規律、法則、關系、事實等前置應用,創設了新奇的懸念情景,展示數學知識的非凡魅力,有助于激發學生探究知識的熱情.
本節內容的教學設計因學生剛接觸代數式感到萬分驚異,認為這是一件很難的事情,當學生的一個個問題得到解決時,他們感到很震驚,而當教師將代數式化簡后,學生才會發現其中的奧妙. 這樣使學生從中體會到把代數式化簡后求值的重要性.
6 生活實例探究型
案例6 “分式”一課的設計片斷.
教師用多媒體演示雅典奧運會上劉翔跑110米欄、姚明投籃時的圖片,讓學生觀看多媒體演示,并思考回答下列問題:
1.劉翔在雅典奧運會110米欄中以12.91秒的成績奪冠,被稱為“世界飛人”,那么它的平均速度是多少?若他以x秒跑完110米欄,則他的平均速度是多少?
2.奧運會期間姚明在7場籃球比賽中個人進球共得115分,為中國隊進入八強立下了汗馬功勞,請問他平均每場比賽得幾分?若他7場球個人共得y分,則他平均每場得幾分?
若姚明在z場籃球比賽中共投進2分球a個、3分球b個、罰球共得c分,則他平均每場得幾分?3分球得分數占總分的幾分之幾?
設置思考題:請將剛才得到的六個代數式按照你認為的共同特征移入不同圈內,并說明理由.
特征:

教師引導學生觀察上述代數式中為學過的那類代數式特征,并請同學自行命名,通過類比、引出課題.
評 根據學生的年齡特點和生活體驗,以每個學生都較關注的奧運會名星賽事為背景,把教材內容與“數學現實”有機結合起來,符合中學生的認知特點,消除了學生對數學知識的陌生感,學生對此非常熟悉,屬于“個人生活”,與學生實際生活經驗近,可以增進學生學好數學的信心,培養學生良好的數學思維習慣和應用意識. 其中設置的思考題學生必須對上述6個代數式的特征做深入地分析,嘗試歸納抽象出一些代數式的共同特征,并根據自己的理解區分它們.解決問題的結果時發現一類從未學過的代數式的特征——分母中含有字母,即探究出分式這個概念的本質.
總之,創設教學情境的方式和方法是多種多樣的,教師要善于重組教材,創造性地使用教材,通過情境創設,展示知識的發生發展過程,為培養學生的創新能力創造條件,努力實現新課程標準所倡導的“三維目標”.