情境創(chuàng)設在高中數(shù)學教學中的應用策略研究

郭慧慧

【摘要】在當前的高中數(shù)學教學背景下，傳統(tǒng)的教學方法逐漸顯示出局限性.隨著教育理念的不斷更新，情境創(chuàng)設成為一種新興的教學方法，它通過模擬現(xiàn)實情境，可提高學生的學習興趣和實踐能力.文章首先概述了情境創(chuàng)設在提高學生數(shù)學學習興趣、理解能力和創(chuàng)新思維方面的重要性，接著詳細分析了五種具體的情境創(chuàng)設策略，即利用現(xiàn)實生活問題、數(shù)學活動、信息技術、人文元素豐富教學過程，這些策略旨在通過提供多樣化和動態(tài)化的學習環(huán)境，促使學生深入理解數(shù)學知識，并獲得全面發(fā)展.

【關鍵詞】情境創(chuàng)設；高中數(shù)學；積極作用；教學策略

在高中數(shù)學教學中，情境創(chuàng)設是一種有效的教學策略，它能夠激發(fā)學生的學習興趣，提高他們的思維能力和創(chuàng)新能力.隨著教育理念的不斷更新，傳統(tǒng)的填鴨式教學方法已經(jīng)不能滿足當前的教學需求.情境創(chuàng)設通過將數(shù)學知識與實際生活、文化背景和信息技術相結合，為學生提供了一個更加貼近現(xiàn)實、更加有趣且具有挑戰(zhàn)性的學習環(huán)境.文章旨在分析情境創(chuàng)設在高中數(shù)學教學中的應用，并探討其對學生學習效果的積極影響.

一、在高中數(shù)學教學中應用情境創(chuàng)設的積極作用

在現(xiàn)代教育理論與實踐中，情境創(chuàng)設作為一種有效的教學方法，已經(jīng)在高中數(shù)學教學中得到廣泛應用.情境創(chuàng)設指的是教師根據(jù)教學內(nèi)容和目標創(chuàng)造或選擇適宜的學習情境進行教學，以促進學生的認知發(fā)展和技能提升.在高中數(shù)學教學中，情境創(chuàng)設的應用不僅激發(fā)了學生的學習積極性，而且顯著提升了學生的數(shù)學素養(yǎng).

（一）激發(fā)學生學習積極性

一方面，情境創(chuàng)設能夠有效激發(fā)學生的學習興趣.數(shù)學作為一門抽象的學科，學生往往對其感到枯燥和乏味.而將數(shù)學知識置于真實或貼近真實的情境中，學生能夠直觀感受到數(shù)學知識的應用價值和美感.例如，教師將幾何知識應用到建筑設計中，可以讓學生在解決實際問題的過程中感受數(shù)學的魅力，從而激發(fā)他們的學習興趣.另一方面，情境創(chuàng)設有助于提高學生的課堂參與度.當學生處于一個設計良好的學習情境中時，他們更容易產(chǎn)生探索和解決問題的欲望.例如，在討論如何優(yōu)化一個花壇的面積與周長時，學生會積極思考，投入到問題解決中.這種主動參與不僅加深了學生對數(shù)學概念的理解，也提高了他們的學習動力.

（二）提升學生的數(shù)學素養(yǎng)

通過情境創(chuàng)設，學生可以在解決實際問題的過程中學習和運用數(shù)學知識.這種教學方式可使學生更好地理解數(shù)學概念的內(nèi)涵和外延.例如，在探討統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析時，學生不僅能學習到數(shù)據(jù)的處理方法，還能夠理解統(tǒng)計學在現(xiàn)實生活中的應用，從而提升數(shù)學素養(yǎng).此外，情境創(chuàng)設能促進對學生批判思維的培養(yǎng).在解決數(shù)學問題的過程中，學生需要對所給情境進行分析和評估，從而選擇合適的數(shù)學工具和方法，這一過程不僅鍛煉了學生的邏輯思維能力，還培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新意識和解決問題的能力.

二、情境創(chuàng)設在高中數(shù)學教學中的策略分析

（一）利用現(xiàn)實生活創(chuàng)設生活問題情境

情境教學法是一種富有成效的教學方法.在這種教學方法中，教師通過創(chuàng)設貼近學生生活的情境，將抽象的數(shù)學知識與學生的實際生活緊密聯(lián)系起來，可以激發(fā)學生的學習興趣，提高他們解決實際問題的能力.

以“集合”的教學為例，教師首先可以從學生日常生活中的實例出發(fā).如以學生日常飲食為切入點，教師可提出問題：“如果將我們每天吃的食物分為幾類，你會如何分類？”這樣的分類活動不僅能激發(fā)學生的興趣，還能讓他們在實際操作中理解抽象概念.此時，教師可以引導學生將這種分類方式與數(shù)學中的“集合”概念相聯(lián)系，進而解釋集合是由具有某種特定性質(zhì)的元素組成的整體.這種聯(lián)系不僅加深了學生對集合概念的理解，還增強了他們對數(shù)學應用價值的認識.接著，教師可以進一步深入，創(chuàng)設一個具體的情境：“假設我們班級要組織一次野餐活動，需要準備各種食物，我們該如何確保每種食物至少有一人喜歡，同時又不重復購買呢？”這個問題不僅貼近學生生活，而且能有效引導學生思考集合的概念，如元素的獨特性（不重復）和共有性（至少一人喜歡）.在這個情境下，學生需要運用集合思想確定食物的多樣性和受歡迎程度.在這個過程中，教師可以引導學生運用集合的基本概念，如集合的并、交和補等解決這個問題.例如，學生可以先調(diào)查班級學生對各種食物的喜好，然后將喜好相同的食物歸為一個集合，這樣的操作能讓他們學會如何將理論應用于實際.此外，學生可以嘗試將不同的食物喜好集合進行交集和并集的操作，以找出最適合野餐的食物組合.教師還可以利用這個情境讓學生討論有關集合的一些更高級的概念，如集合之間的關系（子集、交集等）和操作（如并集、差集等）.教師可以提出一個問題：“如果有些同學對某些食物過敏，我們應該如何調(diào)整食物清單？”這要求學生考慮排除特定元素的集合操作，即差集.通過解決實際問題，學生能夠更加深刻地理解這些概念，并能夠更加靈活地運用它們.這種教學方法不僅加深了學生對集合理論的理解，還培養(yǎng)了他們的邏輯思維能力和問題解決能力.

（二）利用數(shù)學活動，創(chuàng)設活動性情境

在高中數(shù)學教學中，教師可以創(chuàng)設活動性的情境，從而有效提高學生的學習積極性和理解能力.在這種教學模式下，學生通過參與實際操作和解決問題的過程，可深化對數(shù)學概念的理解.

以“橢圓”的教學為例，教師可以設計一個以動手制作橢圓為核心的數(shù)學活動.設計這種活動旨在通過實際操作激發(fā)學生的學習興趣，并幫助他們從直觀上理解橢圓的幾何特性.在活動開始之前，教師不直接介紹橢圓的標準定義，而是讓學生通過實際操作來探索和發(fā)現(xiàn)橢圓的相關性質(zhì).具體來說，教師可以提供一些簡單的工具，如釘子、繩子和鉛筆，指導學生用這些工具畫出橢圓.在這個過程中，學生需要將兩個釘子固定在紙上，取繩子的長度大于兩個釘子之間的距離，將繩子兩端固定在兩個釘子上，然后用鉛筆拉著繩子中間任一部分，拉緊畫圈，則畫出的圖形就是橢圓.這樣的活動不僅能讓學生動手實踐，還能讓他們在實際操作中發(fā)現(xiàn)橢圓的生成原理.在學生完成橢圓繪制后，教師可以引導學生討論他們觀察到的橢圓的特點.有的學生可能會注意到橢圓的長軸和短軸，以及它們與圓的相似之處和不同之處.通過這種討論，學生可以逐步建立起對橢圓形狀的初步理解.隨后，教師可以進一步引導學生探討橢圓的對稱性、焦點以及如何通過改變繩子的長度和釘子的位置來改變橢圓的形狀.這種探索性的討論有助于學生從不同角度理解橢圓性質(zhì)，并激發(fā)他們探索數(shù)學知識的興趣.教師還可以進一步引導學生基于自己的觀察和實踐活動給出橢圓的定義.這種從實踐到理論的教學方法不僅能夠激發(fā)學生的學習興趣，還能夠幫助他們更深刻地理解橢圓的幾何特性.在這個過程中，教師可以補充一些關于橢圓的理論知識，如橢圓的焦點性質(zhì)，以及如何通過數(shù)學公式來描述橢圓.通過這樣的補充，學生可以將實際操作和理論知識相結合，從而更全面地理解橢圓的相關知識.更為重要的是，教師可以設計一些與橢圓相關的數(shù)學問題，如計算橢圓的周長和面積，或探討實際中應用橢圓的例子，如天文學中的行星軌道或工程學中的橋梁設計.這些問題設計旨在將學生對橢圓的理解應用于具體的數(shù)學問題解決中，幫助他們加深對橢圓概念的理解，并更好地將數(shù)學知識與實際應用相聯(lián)系.通過這種具有應用導向的教學方法，學生不僅能夠掌握橢圓的數(shù)學概念，還能夠提高問題解決能力和創(chuàng)新思維能力.

（三）利用信息技術，創(chuàng)造趣味生動情境

在當今信息技術高速發(fā)展的時代，利用信息技術創(chuàng)造具有互動性的教學情境已成為高中數(shù)學教學的趨勢.通過引入動畫、模擬實驗和互動軟件等多媒體教學工具，教師能夠使抽象的數(shù)學概念變得更加直觀和易于理解.

以“等比數(shù)列”的教學為例，教師可以通過經(jīng)典的“國王賞麥子”故事來引入等比數(shù)列的概念.為了使這個故事更加生動和具有教育意義，教師可以運用信息技術（如多媒體演示或動畫）將故事呈現(xiàn)給學生.通過視覺上的直觀感受，學生可以更容易地理解等比數(shù)列的特性，從而激發(fā)學習等比數(shù)列知識的興趣.接下來，教師可以引導學生通過實際計算來探索這個故事中的數(shù)學問題.教師可以利用電子表格軟件展示棋盤每一格中麥子數(shù)量的遞增情況，包括每格的麥子數(shù)量以及累計總量，學生可以觀察和分析這一等比數(shù)列的增長速度和特點，理解數(shù)列中每一項的增長是如何迅速超過人們預期的.這種互動式的學習方式不僅有助于學生更加清晰地理解等比數(shù)列的概念，還能使他們體會到數(shù)學在解決實際問題中的重要性.進一步地，教師可以利用信息技術工具（如數(shù)學模擬軟件或在線互動平臺）設計一些與等比數(shù)列相關的實際應用題目，如在不同的等比數(shù)列情況下，計算麥子的總量或棋盤上特定位置的麥子數(shù)量.學生可以在軟件中模擬這些情況，并比較不同條件下的結果.這樣的實際操作不僅能夠幫助學生鞏固對等比數(shù)列的理解，還能夠提高他們運用數(shù)學知識解決實際問題的能力.教師還可以利用信息技術手段（如在線討論或數(shù)學論壇）鼓勵學生分享他們對“國王賞麥子”故事中等比數(shù)列的理解和發(fā)現(xiàn).學生可以在這些平臺上發(fā)表自己的看法，分享計算過程中的發(fā)現(xiàn)，甚至提出自己的問題和疑惑，其他學生和教師可以對這些分享進行評論和補充，從而形成一個積極的學習社區(qū).這種交流和分享不僅能夠增強學生之間的互動，還能夠激發(fā)他們對數(shù)學學習的興趣和探索精神，同時培養(yǎng)他們的合作和溝通能力.

（四）創(chuàng)設人文情境，提高學生人文素養(yǎng)

在高中數(shù)學教學中，教師創(chuàng)設人文情境并融入數(shù)學家的故事和數(shù)學發(fā)展史，不僅能夠豐富學生的數(shù)學知識，更能提升他們的人文素養(yǎng).數(shù)學不僅是公式和定理的集合，更是一門蘊含深厚人文精神的學科.教師通過講述數(shù)學家的故事和數(shù)學的發(fā)展過程，可以激發(fā)學生對數(shù)學的學習興趣，同時加深他們對數(shù)學及其在人類文明中作用的理解.

以“等差數(shù)列”的教學為例，教師可以在講授等差數(shù)列時引入高斯的故事：高斯在小學時，面對老師布置的計算從1加到100的問題，展現(xiàn)出了其非凡的數(shù)學才能.他發(fā)現(xiàn)了一個巧妙的方法，即將這些數(shù)分為兩部分（1～50和51～100），然后將兩部分相對應的數(shù)字（例如1和100，2和99）相加，分別得到101，并注意到共有50對這樣的組合，因此，他將101乘以50，便迅速得出了5050的答案.這個故事不僅展示了高斯的天才思維，也生動地展現(xiàn)了等差數(shù)列求和的基本原理.接下來，教師可以通過播放關于高斯的紀錄片生動地向學生展示高斯解決這個問題的思維過程.通過視頻材料，學生可以直觀地了解高斯的生平，以及他在數(shù)學領域的重大貢獻.同時，教師可以引導學生思考高斯如何通過創(chuàng)新的思考將一個復雜的問題轉化為簡單的問題，從而降低運算難度，簡化解題步驟.此外，教師可以組織課堂討論，鼓勵學生分享他們從高斯故事中獲得的啟示.學生可以討論他們該如何運用類似的思維方式解決其他數(shù)學問題，或者如何在日常生活中應用這種創(chuàng)新思維.這樣的討論不僅能深化學生對等差數(shù)列求和公式的理解，還能激發(fā)他們學習數(shù)學的興趣，同時提高問題解決能力.

結 語

情境創(chuàng)設在高中數(shù)學教學中有著至關重要的作用.教師通過將數(shù)學教學與現(xiàn)實生活、學生活動、信息技術、人文素養(yǎng)以及反饋機制相結合，可以有效提升學生的學習動力，加深他們對數(shù)學知識的理解，并促進其思維能力的發(fā)展.文章提出的四種情境創(chuàng)設策略旨在為教師提供實用的指導，幫助他們在教學過程中更好地運用情境創(chuàng)設方法提高教學質(zhì)量，促進學生的全面發(fā)展.未來的教學實踐應更加注重對情境創(chuàng)設的應用，以此激發(fā)學生的學習興趣，增強他們的學習效果.

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