中職數學課堂創設專業情境的策略探微

摘要：職業教育的目標是培養高素質技術技能型人才。中職數學教學應加強數學教學內容與專業課程、職業應用的聯系，注重選擇和設計與行業企業相關聯的教學情境，增強學生的數學應用意識。結合中職數學教學現狀，從專業情境的概念、創設專業情境的價值、創設專業情境的方法等幾個方面探討創設專業情境的策略。

關鍵詞：中職數學;專業情境;教學策略

中圖分類號：712文獻標志碼：A文章編號：1673-9094-（2020）04C-0015-05

為社會培養高素質技術技能型人才，服務學生的終身發展是職業教育的終極目標。數學課程作為中等職業學校各專業學生必修的公共基礎課程，承載著落實立德樹人根本任務，發展素質教育的功能，具有基礎性、發展性、應用性和職業性等特點。中職數學教師應通曉數學學科對于學生發展的特殊貢獻，明確中職數學課程的任務。如何讓學生在學習過程中形成中職數學核心素養，形成未來學習和工作中運用數學知識和經驗發現問題的意識，運用數學的思想方法和工具解決問題的能力，筆者認為，中職數學教師應立足于學生的數學基礎，著眼于學生所學專業，精心進行教學設計，創設合理的專業情境;讓學生進入情境、感知情境、理解情境、檢驗情境;讓學生在熟悉的專業領域中主動探究數學問題，在探究中找到自信和快樂。

一、專業情境促進數學學習的獨特價值

心理學認為，情境是對人有直接刺激作用，有一定的生物學意義和社會學意義的具體環境。我國對情境教學研究比較早，內容涉及理論研究和實踐研究兩方面。我國古代著名教育家孔子主張“相機教學”。“相機”就是抓住時機，運用情境，隨時隨地因事因人，對學生進行恰如其分的教育。又如耳熟能詳的“孟母三遷”“斷織教子”等故事，無一不強調情境在教育過程中起到的重要作用。

專業情境，指在教學過程中，為了達到既定的教學目標，從中職學生所學專業出發，創設的與教學內容相適應的具體專業場景或氛圍。從學生角度看，專業情境可以理解為學生從事學習活動、產生學習行為的一種環境和背景，它提供給學生專業背景和思考空間，產生某種情感體驗，進而誘發學生提出問題、解決問題的一種刺激事件或信息材料，同時也是傳遞信息的載體。專業情境可以貫穿全課，也可以體現在課的開始、中間或結束。

中職數學課堂應注重創設情境，在數學知識和實際問題之間搭建橋梁，引導學生用數學的眼光看問題，培養數學核心素養。課堂上常見的情境來源如表1所示。

筆者經過實踐發現，“選擇什么樣的情境”直接影響著學生能否順利將實際問題轉化為數學知識，實現教學目標。相比生活情境、社會情境等情境，專業情境正發揮著它越來越重要的作用，其獨特價值體現在以下幾個方面。

（一）緩解畏難情緒

建構主義理論提倡學生在教師的組織指導下，利用以往的生活經驗或者已有的知識儲備，建立新舊知識之間的聯系，將知識內化。由于中職學生的社會和生活經歷不同，生活情境、社會情境的創設往往不能照顧到每位學生的經驗和知識水平，所創設的情境不能發揮應有的功能。而教師創設與學生專業相關的情境，把學生現有的專業知識經驗作為新知識的生長點，更容易使學生從舊知識中“生長”出新知識。在低起點、小梯度的專業情境下的學習，緩解了學生的畏難情緒，增強了學生學習數學的自信心。

（二）增強應用意識

帶有專業背景的情境教學主要分為創設專業情境，在專業情境中發現數學問題，學生進行交流討論，從中得出結論四個環節。具體如圖1所示。

學生在專業情境中發現數學問題，在小組合作中分析問題，討論中發現原有知識儲備無法輕易解決問題，產生強烈的求知欲。在教師的引導下，學生探究出新的結論，并用新的結論解決專業情境中的問題。在此過程中，學生的數學抽象能力、數學建模能力也得到提升。相比純數學問題情境，學生在專業情境中學習數學知識，印象更深刻，學習積極性更高，學生的數學應用意識也能得到增強。這樣的數學應用意識，有利于學生在未來的工作中用數學的眼光看問題，用數學的思維思考問題并解決問題。

（三）深化專業認知

專業情境是以學生的專業知識為基礎的。因此，教師創設的專業情境，既方便了學生從中探究數學問題，也鞏固了學生的專業知識。同時，比專業教材上更為豐富詳細的專業情境，也深化了學生的專業認知，提高了學生的專業認同感與職業歸屬感。

二、數學教學中創設專業情境的主要策略

（一）運用實物演示專業情境

俗話說：“百聞不如一見。”這是人們認識客觀事物的規律。運用實物演示情境，正是從這一認識規律出發的，重點在演示過程，讓學生了解實物中所蘊含的數學知識，既能幫助學生明白道理，也能增進學生的實感體驗。

案例1 機械專業——曲柄連桿機構

教師與機械專業學生研究“解三角形”問題時，除了研究“漁船航行”問題、“測量”問題、“氣象臺風”問題等實際問題外，還可以應用專業模型來創設情境。比如演示學生所熟悉的曲柄連桿機構模型，在教師演示曲柄連桿機構工作原理的過程中，抽象出如下數學問題：

如下圖，是曲柄連桿機構的示意圖，當曲柄CB0繞C點旋轉時，通過連桿AB的傳遞，活塞作直線往復運動，當曲柄在CB0位置時，曲柄和連桿成一條直線，連桿的端點A在A0處，設連桿AB長為340 mm，曲柄CB長為85 mm，曲柄自CB0按順時針方向旋轉80°，求活塞移動的距離。（即連桿的端點A移動的距離A0A）（精確到1 mm）

曲柄連桿機構是機械專業學生所學的機械基礎知識。教師實物演示的過程，就是學生復習曲柄連桿機構工作原理的過程。教師在演示過程中，提出了機械專業非常實際的問題，即活塞移動的距離。當學生發現三角形中已知兩邊一對角，沒有能力求出第三邊時，就會切實感受到學習數學知識的重要性，會渴望獲得新知來解決這個實際問題。在教師的引導下，學生主動探究正弦定理和余弦定理，最終解決問題。相比用“漁船航行”或“測量”問題創設的情境，用“曲柄連桿機構”實物演示的專業情境更加接近學生的最近發展區，更能激發學生的求知欲望，收效更佳。

（二）借助圖畫再現專業情境

借助圖畫可以再現專業情境，把數學問題具體化、形象化，收到“一圖窮千言”的效果。學生從畫的顏色、線條中不僅能感知專業知識，也能聯想到與之相關的數學知識。在運用圖畫再現情境時，教師要加以指點和啟發，以引導學生認識的方向。

案例2 電子電工專業——正弦型函數圖象

利用正弦型函數在電子技術中橋式振蕩電路和電工技術中正弦交流電的應用，教師可以先給出正弦波振蕩器輸出波形圖，讓學生了解正弦型函數在專業學習中有著廣泛的應用，并提出問題：

已知某純電阻電路中：i=10sin（314t-），試畫出波形圖，并指出它的角頻率、周期、幅值、有效值和初相位。

利用專業知識，學生看得明了、感受真切，配以教師解說，走進三角函數的殿堂。學生能聯想到正弦函數y=sinx的圖象，發現專業的波形圖與之“形似”，但比之更復雜。學生開始思考：如何由畫讀出表達式，又如何由表達式畫出圖象？由圖可知，專業波形圖需要將正弦函數的圖象變換（橫向、綜向）和平移而得到，如何變換和平移？帶著這些問題，學生開始依次探究函數y=Asinx（A>0）、y=sinωx（ω>0）、y=sin（x+φ），最后，研究正弦型函數y=Asin（ωx+φ）（A>0，ω>0）與正弦函數y=sinx圖象之間的關系，再去嘗試作波形圖，順利解決圖中產生的疑問。

杜威在《我們怎樣思維》一書中用實例提出“思維起于直接經驗的情境”。本案例中由波形圖所創設的情境，成功點燃了學生思維的火花。學生由圖聯想，由圖發問，由圖積極思維。數形結合的思想滲透其中，團結協作能力也在潛移默化中得以提升。在此過程中，數學教師適時“點火”，恰當激勵。

（三）運用視頻展現專業情境

播放視頻也是一種展現情境的重要手段，而對視頻的選擇，除了符合教學內容的基本要求外，還要考慮視頻表達的情感和價值觀。如果能把視頻和教學內容緊密聯系起來，就能真正實現調動學生的聽覺、視覺等器官。

案例3 建筑專業——趙州橋

建筑專業的學生學習“圓的標準方程”時，教師可通過播放介紹趙州橋的視頻來創設專業情境。通過視頻，學生了解到趙州橋是世界聞名的石拱橋，是世界上現存年代久遠、跨度最大、保存最完整的單孔坦弧敞肩石拱橋。教師適時提出如下問題：

趙州橋的跨度是37.4 m，圓拱高7.2 m。建設這座圓拱橋，首先需要圓拱的設計圖紙，需要建立平面直角坐標系中的圓的方程。那么，如何建立圓的方程呢？

運用視頻展現的專業情境比較直觀、形象，“帶入感”強。視頻既介紹趙州橋的結構，又介紹趙州橋的歷史。學生既復習了專業知識，又增強了愛國情懷。“圓拱橋的設計圖紙，需要建立平面直角坐標系中的圓的方程”，這一專業情境下的數學問題，讓學生了解到學習圓的標準方程的必要性。如何設計圖紙？如何建立平面直角坐標系，并建立圓的方程？帶著這些問題，學生就會自然地進入后續內容的探究。

在表達效果上，“字不如圖，圖不如視頻”，用視頻展示的內容更容易吸引學生。視頻展現情境，解決了去實地考察的困難。此種方法適用于建筑、機械、服裝等專業學生。視頻中可以展示整體結構，也可以近景顯示內部結構，可以停頓于鏡頭的某個細節處，方便師生探究其中的數學問題。

（四）通過實踐感受專業情境

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，一句話道出了實踐對于學習的重要性。教師可以結合專業知識，創設合理的情境，讓學生親自實踐，用自己的思維方式，感悟其中的道理。

案例4 工藝美術專業紅木雕刻班——四角八叉凳

工藝美術專業紅木雕刻班的學生在學習直線和平面所成角這一課時，學生每人自帶一張在專業課上完成的作品：四角八叉凳。學生在通過微課了解直線和平面所成角的概念后，教師給出學生在專業課上做的四角八叉凳的合格統計表，引導學生探討部分同學做的四角八叉凳不合格的原因。學生分成兩組探討：一組同學對比合格品和不合格品，量角度找規律;另一組同學從合格作品的工藝要求入手，查資料找原因。學生在探究過程中進一步掌握了直線和平面所成角的概念。

通過與專業相關的“四角八叉凳”的學習，學生感受到了數學知識和專業學習是息息相關、共融共存的。本節課創設的專業情境，從學生的角度出發，用數學理論知識解決學生在專業學習中遇到的實際問題。本案例中，凳子放置不平穩，必須用相關角度來進行檢驗，是學生學習的一個聚焦點。這個聚焦點引領學生分組探討，動手實踐，突破難點。學生從中掌握了“線面角”的知識，在分工協作實踐中，感受到了團隊協作的快樂和成功的喜悅。

教師要做教學的有心人，要了解學生所學專業，從學生的專業作品挖掘數學元素，抓住其中的“教眼”，這是學生實踐的前提;要尊重學生個體差異，精心設計實踐的細節，確保每一位學生在實踐中有收獲，提升數學核心素養;要幫助學生領悟與專業緊緊契合、相輔相成、共融共生的數學思維。

三、挑戰與對策

專業情境促進學生數學學習發揮著積極作用，然而情境素材來源缺乏、素材選擇困惑以及專業情境中的問題設計，是數學教師遇到的主要難題。為積極應對，數學教師需要補習學生所學專業知識，提升數學思維，用數學的眼光發現與專業知識的結合點，可以從以下幾個方面尋求突破。

（一）情境素材的來源

素材可以來自于教材。中職數學教材非常重視呈現有專業背景的問題，體現在“探究”“例題”“問題解決”等環節。如不等式中，提出了“加工傳動軸的誤差”問題，引入絕對值不等式的知識;在數列中提出了“烹飪專業學生面點課做拉面，對折的根數問題”，引入數列的知識;在直線與圓的方程的“機器人臉”等，都給教師提供了合適的素材。

素材可以來源于專業教師。數學教師可與專業教師多探討，學習專業知識，了解學生專業知識水平。教師之間形成合力，為抽象的數學問題找到合適的“專業原型”，實現所要學的數學知識和學生已有專業經驗的有機整合。專業教師的教材、專業教師的零件模型、學生的專業作品等都可以成為素材。

素材可以來源于網絡。信息化發達的今天，搜索知識要點、圖片或視頻，學習相關專業知識，成為了教師工作和學習的常態。

（二）情境素材的選擇

教學情境是教師教學意圖的體現。不同的專業情境，在教學中起到的效果是不同的。教師要認真分析素材，精挑素材。好的素材應真正發揮情境在具體問題和數學知識之間的中介作用，培養學生從情境中提煉數學知識，發展用數學的眼光看問題的能力。

一是符合認知規律，把好難易度。建構主義教學觀認為，學習是在已有知識基礎上主動建構的過程，情境的創設、問題的提出，必須與學生已有知識基礎與認知水平相吻合。因此，專業情境素材的選擇既不能超越學生認知的最近發展區，也不能低估學生的水平。過于艱深的專業情境，會使中職學生把過多的精力用在專業情境的理解上，使教學過程失去重心，影響教學目標的達成。

二是緊扣教學內容，找準契合點。情境創設是優化教學的手段，不是目的。情境素材應緊緊圍繞教學目標、教學內容，聚焦于培養和發展學生的數學學科核心素養上。過多無關信息不僅不利于學生數學知識的掌握，而且會偏離學習目標，失去情境創設的價值。好的專業素材，應該和所學的數學知識契合度高，方便學生從中發現數學問題，引起學生的興趣和思考。

（三）專業情境中的問題設計

思維是從問題開始的，問題是調動學生積極思維的“催化劑”。專業情境中的問題設計恰當與否，直接決定了情境創設的效果好壞。首先，教師要熟知情境中的專業知識，這是把握提問時機的前提。其次，教師要善于結合學生已有的專業知識經驗，提出富有啟發性的數學問題，引起學生認知結構上的“不平衡”，從而激發學生探索的興趣和產生進一步學習的動力。第三，教師設計的問題要定方向、有路線，由易到難，層層遞進，有助于學生順利地獲取相關信息，并做出積極反應，參與到問題解決的過程中。

總而言之，中職數學教學應聯系學生所學專業，采取以解決問題為主線的教學方式;創設專業情境將數學帶入學生的專業學習，也將專業中的工匠精神帶到數學課堂。學生在專業情境中既可以深化專業認知，也可以養成用數學思考問題的習慣。

參考文獻：

[1]王霞.基于數學核心素養的初中課堂情境教學研究[D].上海：上海師范大學， 2018.

[2]楊艷紅.中職數學概念學習中數學抽象素養的培育探究[J].江蘇教育研究， 2018（11）.

責任編輯：夏英