信息技術環境下高中數學問題情境教學模式研究

黃彪

【摘要】科技發展推動教育現代化的生成，在注重對學生進行學科素養培養的高中數學教學中，教師需要利用信息技術實施教學活動，并注重任務驅動和問題探討.本文就信息技術環境下高中數學問題情境教學模式的產生、運行及課堂推進等進行探討.

【關鍵詞】高中數學;信息技術;問題情境;情境教學;模式研究

高中數學問題情境教學模式是建構主義、生本理念和科學人才培養所倡導的一種教學模式.教學建構主義認為，數學學科的學習不應該是學生被動接受數學知識的過程，而應該是學生主動認識、自主研究、自己探索的以已有知識為基點的主動建構過程.因此，數學學習就是學生發現、認知和解決問題的過程，即“做數學”.學生只有通過觀察、思考、分析需要解決的數學問題并實施解決的行動，才能真正地掌握數學知識，獲得知識的積累與運用的可能.因此，高中數學問題情境教學模式需要教師根據自己的經驗幫助學生個人或學習小組搜集資料、提取信息，使學生進行合作探究學習.這種數學教學模式的目的是培養學生用數學思維解決問題的意識，逐步提高學生提出數學問題的能力，增強學生應用數學知識來解決實際問題的能力.

一、高中數學問題情境教學模式的設計

信息技術環境為自主探究性學習教學模式的創設提供了技術支持和學習環境的支撐.初步構建了信息環境下的中學生的教育模式，它是以自主學習為核心問題，一般有以下一些步驟，下面我們來看下面的流程圖：

自主探究性學習是與傳統的被動接受學習對應的，在注重高中生數學核心素養的培養中，推進自主探究性學習成為一種更能培養學生數學思維、數學學習品質和能力的策略.從上述流程圖中我們可以看出，這樣的一個學習方式能夠推動和培養學生獨立的分析、實踐、探索、懷疑、創新等能力，實現教與學的目標達成.

二、高中數學問題情境教學模式的操作解析

高中數學問題情境教學模式一般是教師結合教學內容，在學生遇到學習困難時，設計一個學習探究的課題，讓學生利用數學軟件進行自主的探究活動，讓他們在問題情境中認識、思考和獲得.

1.創設情境

高中數學情境教學是給學生提供一個生活化、實用性較強的數學知識的運用場.高中生數學知識的汲取和能力的生成需要一個漸進的過程，在“以生為本”的理念下要給學生創設“身臨其境”的數學情境.創設情境可以依據教材的典型例子改編，可以是源自生活與學生生活關聯的現象，還可以是經典的數學故事等，讓學生在情境中感知數學信息，思考數字、數量的關系，從而建立由已知到未知的橋梁.

數學在大千世界是無處不在的，因此如果我們在數學教學中能適時地揭示數學的實際應用價值，提供許多數學應用實例，那么很可能會大大激發學生的濃厚學習興趣.

教師在上課的時候可以提出一些有趣的問題，這些問題能提高學生的思維能力.如今，中學數學課堂上基本都使用計算機教學，計算機的作用越來越重要.教師在課堂上可以利用計算機制作與課程對應的精美課件，提高課堂教學的樂趣.讓精致、精美的課件感染學生，吸引學生的注意力，促使學生思考和探索，并形成參與熱情與解決數學問題的情感，從而提高學習效率和課堂教學的效率.例如在函數y=Asin（ωx+φ）這一內容的教學中，教師對最簡單的函數y=sin x圖像進行不斷的增加變量，通過圖形的平移讓學生感知函數的變化，使學生在數形結合中獲得知識.但是，以往教師在黑板作圖與講解圖形變化時花費的時間較多，一些接受能力強的學生就感覺課堂效率低下，但通過計算機編程軟件，可以富有動態感的將函數y=sin x的圖像進行振幅、相位、周期改變等，可以在較多的轉化中讓學生獲得視覺沖擊，快速感知y=Asin（ωx+φ）圖像的動態變化，且在變化過程中掌握這一學習重點，也能在對比中讓學生糾正自己的思維和想法，獲得對問題的認識和解決能力.

2.提出問題

要培養學生提出問題的能力，首先要求學生能夠在課堂學習中關注和思考教師的指導性提問，明白何處可問，怎么提問題，如何做到提問的嚴謹與嚴密.在這里，教師可以引導和鼓勵學生將課堂上自己感覺似懂非懂，作業中存在的困惑之處提出來，進行生生之間、師生之間的交流.這需要學生的自主性和主動性，更需要教師的啟發和引導，使學生敢問會問，教師還要提升學生善于用懷疑的眼光去觀察問題的能力，可以質疑課本、問難老師，對學習中存在的問題提出不同看法和見解.

教師要鼓勵學生提問，更要尊重學生，如果學生問得不恰當、不合適，教師可給予解釋，但不嘲笑、不說風涼話，除了師生間提問的形式，還有學生自我提問和學生之間提問兩種形式.

3.自主探究

在素質教育提出后，高中數學教師更要加強對課堂教學中生本理論的研究和教學實踐的運行.目前，教師在教學中都注重讓學生提前介入，在導學案、預習案的完成中預習教材，理解教材中一些比較簡單的知識點.教師要注意到學生的數學知識儲備、認識到他們的學習能力和水平的差異性，更要注重對學生自主學習習慣、意識和能力的培養.畢竟面對新學內容時，學習能力強的學生能夠較快地掌握知識，獲得較好的知識遷移運用能力，而一些接受能力比較弱的學生可能只能簡單的記憶和運用.教師想要提高學生提前介入的學習效果，就要讓他們學會自主學習，能夠結合已學和新學進行一定的探究性學習.

（1）自主探究的方式

自主探究的形式較多，可以是學生個體獨立發現法.教師把想要表達的內容設立于相似的問題里，然后由學生單獨去發現、推測、自主進行實驗等;也可以是發明操作法，即學生在學習過程中、在問題解決過程中、在運用數學思維產生疑問困惑時，自己去找方法、找思路進行實踐或實驗性的操作，從而獲得個性化解決問題能力的提升.另外，還可以是歸納類比法.高中數學中一部分概念性的知識也具有一定的抽象性，學生理解和接受存在一定的難度.比如，學生在學習新知識時，教師要引導學生在新舊知識歸納類比的基礎上學習，并再加以驗證，結合原有知識構成新的知識體系結構.

（2）改變思維的定勢

我們還要注意讓學生改變數學學習的思維定式，既要掌握常規的數學自主學習和探究的方法，也要有自己數學思維的運用，能夠針對學習內容和具體問題而改變學習方法，獲得數學學習的效果.如在概念性教學時，要教清什么是概念性的外延及內涵和它們之間的聯系，了解知識的來龍去脈，清楚新舊概念的聯系，然后通過想象使數學概念更加完美，模型變得更加通俗普遍.教師要將已有的知識點作為一個新的起點，引導學生去觀察它、比較它，從而擴充知識的橫縱向發展的關聯.教師要用不同的方式指導學生來掌握概念的基本含義，從不同的方面來了解概念，以免被錯誤思想導入，從而靈活運用基礎知識.為了加深學生對新知識的理解，教師也可增添便于學生理解掌握的例子，讓學生形成感性的分析，從而促進對知識的理解.

4.網上協作

基于網絡的協作學習是指通過多媒體，多名學習者可以對同一個問題進行溝通交流，這種形式對理解知識有很大的幫助.

我們將建構主義思想和網絡技術、多媒體技術相結合，設計并實現了競爭、辯論、協同、伙伴、角色扮演五種基本的協作模式，其中以兩種基于網絡的協作學習模式“角色扮演”和“辯論”為主要模式.

角色扮演可以分為兩種，可是師生角色扮演，也可是問題情境中的角色扮演.讓兩名學生分別來飾演老師和學生，扮演學生的需要回答問題，由扮演教師的來檢查回答是否正確，這就是師生角色扮演.如果學生對某一問題回答不了時，可以請教老師.在扮演的時候，學生所飾演的角色是可以互換的，遇到回答不了的問題時，可以請教老師，在互動中收獲知識與能力.

5.網上測試

計算機系統也有網上測試和評估的功能，教師要充分利用目前最流行的計算機編程、信息技術和多媒體技術來進行系統設計，讓該系統成為網上檢測和分析的強有力的輔助工具，能對不同層次的學生都產生促進學習和鼓勵學習的動力.我們通過分層教學可將試題分為四個層次：第一個是達標級，它是按照教學大綱來設計的;第二個是提高級，它是在達標的基礎上再增加分析的學習和試題的練習;第三個是優勝級，它是增添了新知識與舊知識之間綜合聯系的練習;第四個是奧賽級，它是對有關聯的高考題目和數學比賽題目進行分析.

6.課堂小結

課堂小結是學生學習認識、學習效果獲得的呈現.可是師生的問答，也可是學生的匯報，還可是師生、生生間的答辯，每組可以推選兩人與老師成立一個“專家評論組”，先將問題上傳FTP服務器的文件夾中，然后，通過抽簽決定答辯人員和順序.答辯的時候，答辯人員先介紹本組的工作，然后再回答“專家”等人對其工作而提出的問題.最后由“專家評議組”評選結果，進行獎勵.

總之，信息環境下高中數學問題情境教學的模式改變了教師講學生聽、老師板書學生看的遏制學生思維發展與主動性的教學方式，推動了學生開展積極主動接受式、思考探究式的學習活動，形成教師更多的是關注學生對學科知識的掌握結果的教學方式，從而在信息技術的運用和學習環境下獲得數學學習能力和效果的提升.

【參考文獻】

[1]周倩.信息技術環境下高中數學探究式教學模式研究[J].數學大世界，2018（05）.

[2]穆妍.高中數學教學中問題情境創設的幾點思考[J].課程教育研究，2019（34）.