李希德
高中數學知識具有抽象性特點,在教授知識的過程中創設教學情境,可以有效激發學生的主觀學習能動性,深刻理解所學數學知識。為保證學生的學習主體地位,高中數學教師應當在教學中創設有助于學生學習的情境,運用學生感興趣的方式,設置不同類型的問題,調動學生探究學習的欲望,搭建實際生活與數學知識之間的緊密聯系,讓學生能夠感受數學的價值,促進學生數學學習質量和效率的提升。
在教育教學改革持續深入推進的背景下,高中數學教學取得了顯著的成效,但也存在一些問題,直接影響課堂教學質量的提升和學生的數學知識學習。[1]部分教師在開展教學活動時,未能足夠關注學生的學習興趣,仍舊是單方面向學生傳輸理論知識,導致學生的學習興趣低下;還有少部分教師受應試教育理念影響相對較深,過于重視學生的考試成績,忽視了學生自主學習習慣和獨立探究意識的培養,不利于改善和提升高中數學教學質量。
一是創設故事情境,激發數學學習興趣。善用趣味故事創設教學情境,有助于激發學生的學習興趣,讓學生能夠深刻理解所學知識的內涵。[2]高中數學教師應當在不同的教學環節穿插具有深意的故事,引發學生對所學數學知識的思考。
例如,在人教版《普通高中教科書·數學》(以下簡稱“數學教材”)必修第一冊《指數函數》一課的教學中,首先,教師可以講解“指數爆炸”故事,分析其中的數量增長原理,并引申出指數函數的概念模型“y=ax”,讓學生運用模型來解決故事中的問題,利用故事情境激發學生對指數函數知識的學習興趣。然后,展示指數函數解析式y=ax(a>0,且a≠1),介紹自變量x與定義域R,通過生物變成化石的故事,分析其中碳14含量隨著時間變化而變化的道理,并讓學生運用所學知識列出等式求得近似值,領悟到生物體內碳14含量的逐漸衰減。最后,教師可結合實際問題中的“指數增長模型”,引導學生分析不同放射性物質的衰減特性,講解科學家探索化學物質的故事,利用故事情境來引發學生的探索熱情,并激發源源不斷的學習興趣,實現在充分理解指數函數概念及意義的基礎上學習的目的。
二是創設問題情境,引發學生合理質疑。創設問題情境,可以讓學生帶著問題進行思考,有助于引發學生的合理質疑,提高教學活動的指向性。[3]教師可以通過提問的方式指導學生學習新知識,鼓勵學生進行思考,并自主解決學習數學知識過程中遇到的問題,進而取得良好的教學效果。
例如,在人教版數學教材必修第二冊《復數的四則運算》一課的教學中,教師可以首先提出有關整數四則運算規律的問題,引申出復數加減運算的規則,隨即提出問題:“向量加法與復數之間是否有聯系?”以問題情境引發學生的思考;接著,進一步深入引導:“復數的加法有什么幾何意義?”讓學生帶著自己的思考進行計算,在學生思考結果的基礎上,教師通過板書展示向量加法與復數之間存在的聯系,讓學生明白復數加法可以比照向量的加法進行運算;最后,教師再提出新問題:“實數減法是加法的逆運算,通過類比分析,該如何定義復數減法?”引導學生進行學習和探究,讓學生在問題的驅動下推理復數減法法則,領會結合多項式相減的知識來進行思考的方法。
三是創設生活情境,消除學生畏難情緒。數學知識與生活息息相關,創設生活情境,可以在一定程度上降低數學知識的學習難度,消除學生的畏難情緒。[4]高中數學教師應當結合現實生活引入數學知識,讓學生從已有的生活經驗出發進行學習,減少學生的抵觸感,促進數學學習效率和質量的同步提升。
例如,在人教版數學教材選擇性必修第一冊《直線的方程》一課教學中,教師可采取“先特殊、后一般”的思路,圍繞生活中的“隧道掘進”案例,展示與學生生活相關的軌道交通設施微課視頻,創設高質量生活教學情境,拉近數學知識與實際生活之間的距離,消除學生的學習畏難情緒。然后,在推導斜截式的過程中,利用點斜式方程指導學生思考生活中的“兩地之間的最短距離”問題,推導出y=kx+b,通過發揮生活情境優勢,降低抽象數學知識的學習難度。最后,教師要鼓勵學生活用點斜式方程,嘗試推導出兩點式、截距式、一般式Ax+By+C=0方程。在具體的推導過程中,學生可能會遇到不同的困難,此時教師就要結合學生的實際生活,圍繞生活中的路程問題創設生活情境,讓學生深入體會所學知識與現實生活之間的聯系,有助于幫助學生更好、更有效地解決問題,構建良好的基礎知識體系,學會分析不同知識之間的內在聯系,提高分析、推理能力,從而提升教學和學習效果。
四是創設游戲情境,營造寬松教學氛圍。創設學生感興趣的游戲情境,組織學生在參與游戲的同時學習數學知識,可以營造寬松的教學氛圍,有助于提升數學教學的實效性。[5]高中數學教師應當以學生感興趣的知識內容為出發點,設計不同形式的數學游戲活動,讓學生利用已有知識和經驗解決問題,更深入地理解所學知識,形成良好的數學思想品質,感受到學習數學的快樂。
例如,在人教版數學教材選擇性必修第二冊《導數的概念及其意義》一課的教學中,首先,教師在教授“曲線的割線變切線”相關問題時,可以設計運動狀態模擬游戲,創設學生易于接受的游戲情境,營造寬松的教學氛圍,讓學生通過操作智慧學習軟件參與游戲,嘗試運用平均速度描述不同的運動狀態,在情境中引申出導數的第一層次概念,讓學生能夠深入理解表達式的含義。其次,再引導學生開展接力游戲,組織學生按順序研究函數y=2x+5和y=x2在不同點的變化率,使學生通過參與游戲,懂得f(x)在開區間內可導,從而構建導數的第二層次概念。再次,引導學生參與“類比拓展”游戲,通過結合已學習的“瞬時速度”相關知識,推斷物體在不同時刻的速度并加以驗證,使學生能夠在寬松的教學氛圍中學習抽象數學知識,形成對導數函數概念的第三層認知,懂得運用函數思想和極限思想思考問題,為后續的知識學習積累寶貴經驗。
簡而言之,在高中數學教學中創設情境,有助于構建高效數學課堂,滿足學生的個性化學習需求,助力學生的思維發展。教師應充分發揮情境式教學的優勢,激發學生學習數學的內在動機,立足核心知識內容,積極主動地構建知識結構并展開遷移、應用,由此獲得學習滿足感與成就感,并養成良好的數學學習習慣,為日后的高階知識學習和可持續發展積累寶貴的學習經驗。