建構主義視角下數學教學情境創設策略探析

◎肖文昌 和小軍

(1.廣西民族大學理學院，廣西 南寧 530006；2.玉林師范學院教育科學學院，廣西 玉林 537000)

建構主義視角下數學教學情境創設策略探析

◎肖文昌1和小軍2

(1.廣西民族大學理學院，廣西 南寧 530006；2.玉林師范學院教育科學學院，廣西 玉林 537000)

在數學課堂中運用情境教學是提高課堂教學效果的有效方法.本文通過分析建構主義與情境教學的內在聯系，認為可以通過設計問題串、實際操作、游戲、生產實踐、數學史、科普故事以及現代教育技術等方式創設學習情境，以激發學習者積極情感、引發數學思考，從而實現讓學習者根據自己的興趣愛好主動發現探索的目的.

建構主義；數學教學；情境教學

情境教學是指在教學過程中，教師有目的地引入或創設具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動具體的場景，引起學生一定的態度體驗，從而幫助學生理解教材，并使學生的心理機能得到發展，其核心在于激發情感，引發思考.情境教學就像一個過濾器，它剔除情感中的消極因素，保留積極成分，這種凈化后的情感體驗具有更有效的調節性、動力性、感染性、強化性、定向性、適應性、信號性等方面的輔助認知功能.情境教學中的特定情境，提供了調動人的原有認知結構的某些線索，經過思維的內部整合作用，人就會頓悟或產生新的認知結構.但在實際教學中，情境教學往往因對知識、學習、學生關注度不夠而產生許多問題，建構主義恰恰在這些方面提供了有益的借鑒作用，因此，下面將從建構主義的視角探討數學情境教學.

一、建構主義理論與數學情境教學

建構主義是20世紀90年代以來興起的一種激進思潮，被譽為當代教育心理學中的一場革命[1].建構主義認為，學習不是個體對世界的被動適應而是主動建構.知識不是對現實世界的準確表征，是人們在與情境的交互作用中所構建的一種解釋，一種假設，“情境”“協作”“會話”和“意義建構”是知識的四大屬性[2].學習是在社會文化情境下，學習者在已有知識經驗的基礎上，主動加工新信息且建構知識意義的過程.

建構主義從知識觀、學習觀、教學觀三個方面對學和教做出了解釋.在知識觀方面，建構主義強調知識的動態性，認為知識并不是對現實的準確表征，只是一種解釋和假設.在學習觀中，建構主義認為學習是學習者以自己的經驗為基礎，對外部信息進行主動選擇、加工和處理，以自己獨特的經歷和經驗進行建構，建構起自己特有的意義，不同的人對知識有不同的理解.在教學觀中，建構主義認為教學應以學生為中心，充分利用教學資源，注重協作學習，在學生原有知識經驗基礎上，促進其知識經驗的重新組織、轉換和改造.

建構主義知識觀、學習觀、教學觀為情境創設提供了有益的借鑒.在數學教學中，教師通過創建一定的學習情境來喚起學生以往的知識與經驗，結合大量的信息資料和應用實例，讓學習者主動發現，自主探索，實現良好的教學效果.下面以創設問題串情境、動手操作情境、游戲情境、數學史情境、媒體技術情境為例闡述.

二、建構主義下情境創設的策略

(一)通過問題串創設情境

問題串創設情境就是設置一串有內在聯系、層層深入的問題，在激發學生興趣的基礎上，讓學生通過自己解決問題，在“舊知”的基礎上建構“新知”，并完善或改造舊知，建構自己的知識結構.數學問題產生于數學情境，人們通過對數學情境中數學信息的觀察、分析，進而產生疑慮、困惑，逐步發現、形成問題，因而，在實施提出數學問題的教學過程中，設置數學情境是一項重要的工作[5].

案例1 在學習反比例函數時，設置以下三個問題，形成一個問題串：

問題1：把一張面值100元的人民幣換成50元的人民幣，可兌換幾張？

如果換成面值20元的，可兌換幾張？

如果換成10元的呢？

設所換成的面值表示為x元，可兌換的張數為y.

① 是否可以用含x的代數式來表示y？

② 當兌換成的面值x變化時，相應的張數y會有何變化？

③ 變量y是x的函數嗎？

問題2：京滬高速公路全長1 262 km，汽車行駛完全程所用時間t(h)與行駛的平均速度v(km/h)之間有怎樣的關系？變量t是v的函數嗎？為什么？

問題3：一個矩形的面積為48平方厘米時，那么長a與寬b有什么關系?當b越來越大時，變量a與b的關系式是________，理由是________.

評析 問題1設置熟悉的生活情境，引入反比例函數.由于錢的面值只有整數，接下來又提出了問題2，將反比例函數的適用范圍擴展到了實數.問題3是在問題2的基礎上，將反比例關系由直觀描述上升到了定量分析(關系式表示).這個學習過程中，教師不再是講授反比例函數，而是創設一連串的問題情境；學生不再一味聽講，而是在結合生活經驗，主動建構反比例函數概念；反比例函數概念在問題串的引領下不斷在學生心里“生根發芽”，不斷完善豐滿起來，這些問題串情境恰好可以作為新舊知識之間的“肥料”，最終生長出了反比例函數的概念.

(二)通過實際操作創設情境

波利亞說過，學習任何知識的最佳途徑是自己去發現，這種發現最容易理解其中的規律、性質和聯系.在教學時，教師創設更多的操作實踐的機會，讓學生通過新舊知識的“同化”和“順應”建構自己的知識結構，實現知識記憶和遷移.

案例2 在學習勾股定理時，課前讓學生自己動手用硬紙片做兩個相同的直角三角形，再以其斜邊為腰做一個等腰直角三角形，通過在課堂上讓學生用這三個直角三角形拼湊成一個直角梯形的方式，讓學生證明B，C，B1在同一條直線上，然后，在計算三角形和梯形面積時發現a2+b2=c2(如圖).

評析 在教學過程中，根據要學習的新知識，讓學生制作自己比較熟悉的直角三角形，符合情境創設的真實性和探索性原則，學生在自己動手過程中即鞏固了舊知識，又可以利用直角三角形的特性，實現了新舊知識的同化和順應，并在教師的指點下通過對圖形面積的計算后很容易得出勾股定理的公式，實現了知識的記憶和遷移，使學生思維在操作和觀察過程中得到激活，增強了學生提出問題、分析問題、解決問題的能力.

(三)通過游戲創設情境

在課堂上學生很容易被熟悉的生活情境和感興趣的事物所吸引，教師可以設計與教學內容相關的游戲，以此作為教學活動的切入點，讓學生在游戲的樂趣中接觸新知識，能迅速進入思維的“最近發展區”，學習的效率也會有很大提高.

案例3 在“概率”教學中，為了使學生更清晰地明白概率具體是怎么回事，可以設計一個“誰和我最默契”的游戲，請各小組以日常生活事例(如春節超市舉辦的抽獎活動，分別設置了相同數目的一、二、三等獎，最后抽到一等獎的機會有多大)為背景，設計不同的情境，過后各小組派代表向大家陳述各自設計的情境，比賽哪些組配合最默契且選擇的事例最有趣.

評析 通過游戲創設了一個理想的學習情境，讓學生在已有經驗的基礎上，通過協作學習的方式，促進學生知識經驗的組織、轉化、改造，充分調動學生熱情，活躍學生思維，在輕松愉悅的游戲過程中對概率有更加充分和深刻的理解.

(四)通過數學史創設情境

數學給人以知識，數學史給人以智慧.數學史中有趣人物或故事是情境教學不可多得的優質素材，利用數學史創設情境還原知識的產生、發展過程，在知識的關鍵點給學生搭建腳手架，激發學生濃厚的學習興趣，體會知識的發展脈絡.

案例4 在學習“相似三角形”時，可以給學生講這樣一個有趣的故事：古希臘哲學家泰勒斯在埃及伊西達神殿司祭長的陪同下參觀胡夫金字塔，泰勒斯問司祭長：“你們知道這座金字塔有多高嗎？”眾人皆搖頭，并告訴他不僅在書中沒有告訴這個，而且以當時的知識也不可能大概地判定這座金字塔有多高.泰勒斯說：“你們錯了，我可以根據我的身高測出塔的高度.”眾人聽完很疑惑，泰勒斯隨即從白長袍下取出一條結繩，在他助手的幫助下，很快測出了金字塔的高度.

評析 通過數學小故事揭示相似三角形的本質(大小變化，形狀不變)，不僅能激起學生的認知沖突，而且可以激發學生主動探究解決問題的欲望.

(五)通過媒體技術創設情境

布魯納說過，在教育教學中，所有教學計劃在很大程度上將依賴于為達到教學目標而采用的教學媒體[6].依靠聽覺獲得的知識能記憶15%，從視覺獲得的知識能記憶25%，如果把兩種方式結合起來，所接受的知識能記憶65%.多媒體教學正是充分發揮視覺和聽覺相結合的優勢，通過圖文聲并茂的方式，充分展現知識的形成過程，使學生保持旺盛的學習興趣[7].

案例5 在學習三角形的穩定性時，可以通過多媒體，在屏幕上展示一個工地的施工場面，并給出施工中起重機的鋼架特寫，接下來再展現一幅河流上方的鋼架鐵路橋的畫面，最后再給出大家非常熟悉的自行車的圖片，之后讓學生們觀察并討論這些事物都有什么共同的特點？學生很容易可以得出它們都含有三角形的結構，接下來再問學生這些事物為什么都使用的是三角形的結構，而不是其他結構呢？接下來帶著問題，讓學生動手操作準備好的三角形木架和平行四邊形木架，并作比較，之后在屏幕上演示各種包含三角形和平行四邊形結構的事物.

評析 通過屏幕視覺刺激和教師提問引導，對學生進行視覺加聽覺雙通道刺激.學生在呈現的情境中與他人進行協商、互動和協作，利用學習資料和其他輔助手段去對三角形和平行四邊形的形象進行比較，經過篩選、整理和吸收后建構“新知”.

三、結 語

建構主義倡導圍繞現實教學問題創設教學情境.良好的情境在推動學生參與到社會化的真實情境中起積極作用，不良的情境則起消極作用.課堂上情境創設和學生認知、動機、興趣、信念發展變化息息相關.良好情境可以讓學生在好的情緒驅動下，思維變得主動和活躍，帶著濃厚的興趣，自覺地參與到教學活動當中去.運用情境教學時，一定要根據知識的特點和學生的經驗創設適合的、科學的情境，切記不要生搬硬套，注重趣味而忽略知識，注重實際而忽視教材.

[1]白學軍.心理學概論[M].北京：北京師范大學出版社，2015：129.

[2]李子建，宋萑.建構主義：理論的反思[J].全球教育展望，2007，36(4)：44-51.

[3]陳琦，劉儒德.當代教育心理學[M].北京：北京師范大學出版社，2007：187.

[4]李吉林.情境教學實驗與研究[M].北京：人民教育出版社，2007.

[5]汪秉彝，呂傳漢.“設置數學情境—提出數學問題”教學探索[J].貴州師范大學學報(自然版)，2003，21(1)：52-54.

[6]李運林，徐福蔭.教學媒體的理論與實踐[M].北京：北京師范大學出版社，2003.

[7]周秀峰.初中數學課堂情境創設及教學效果的研究[D].長沙：湖南師范大學，2008.