高中數學開展情境教學活動的有效方式

安勝運

《普通高中數學課程標準（2017年版2020年修訂）》指出，要在高中數學教學實踐中創設合適的教學情境，使學生在情境化的活動中把握數學知識的本質，啟發學生、驅動學生，由此改進教與學的形式，有效助力核心素養目標的落實。在此背景下，高中數學教師應探索開展情境教學活動的有效方法，綜合發展學生的非智力因素與智力因素，為提升學生的數學認知水平做好充分準備。但是，就目前來講，高中數學教學還并未全面普及情境教學法，很多教師組織情境教學活動時常常采用單一的創設方式，如通過“溫故而知新”的方式引導學生復習、回顧已學知識，或者以直接引入的方式點明學習主題，并不能真正激發學生的學習興趣，致使情境教學流于形式，無法順利創設良好的教學環境，也不能喚起學生的情感共鳴。

一、高中數學組織情境教學的意義

（一）降低數學知識的抽象度

眾所周知，數學知識具有較強的抽象性，尤其是高中學段的數學知識往往呈現出符號化、簡約化和圖像化的特點，很多理性思維能力發育不足的學生難以在數學課堂主動進行數學探究，無法深刻掌握數學概念，也就不能打牢知識基礎，在數學遷移與問題解決活動中也會面臨各種問題。而在情境教學實踐中，高中生能夠在教師的點撥下去觀察某種數學現象，借助生活實物思考現實生活中的數量和空間問題，了解數學知識在各個行業和科技中的應用情況等，很好地梳理數學知識的起源和發展，切實拓展知識儲備，從而順利實現有效建構。在這種狀態下，高中生在解釋數學概念時就能更準確、更具體，形成良好的數學理解能力、數學抽象能力與邏輯推理能力。由此，可以幫助學生掌握數學概念，打牢知識基礎。

（二）打破數學與現實的隔閡

在建構主義教學理論中，情境教學應在課堂教學實踐中去展現某種社會文化現象，主張根據學生的現實經驗和時代環境去創設多元化的真實情境，由此喚起學生主動探究的欲望，改善學生的課堂學習行為。在高中數學教學中開展情境教學活動的一個基本目的是要打破數學與現實生活之間的隔閡，一方面要通過情境導入喚起學生的已有認知經驗，使學生主動思考數學知識的實際意義；另一方面，要通過情境探究引導學生在真實問題中自主應用數學思想方法，根據現實環境構建數學模型，嘗試從數學角度去解決生活問題，有利于優化學生的建模素養，為學生的素質發展做好充分準備。

（三）綜合發展學生的非智力與智力水平

情境教學的一個突出作用便是能夠豐富學生的情緒感受，調動學生的多種感官能力，使學生能夠全身心投入數學探究活動，有利于發展學生的非智力素養，喚醒學生的內在學習動機，使學生保持自主的學習狀態。同時，指向性明確、目的性更強的問題情境有利于調動學生的思維能力，使學生自主利用已有認知經驗去思考數學問題解決方法，能夠直接提升學生的智力水平，最終促進學生身心素質綜合發展。

在高中數學教學實踐中開展情境教學活動意義重大，可以進一步開發學生的智力潛能，促進學生非智力因素的發展，切實打破數學與學生之間的隔閡，使學生主動參與數學探究與問題解決活動，形成以學生為中心、以核心素養為目標引領的教學形態。

二、高中數學組織情境教學實踐的策略分析

（一）以生活實例創設現實情境，設計生活化的數學問題

高中生很少將數學與生活關聯起來，一方面，學生普遍缺少生活遷移意識，另一方面，數學概念的抽象性很難與具體的生活現象關聯起來。對此，高中數學教師在組織情境教學活動時可以充分利用生活實例創設現實情境，由此喚起學生的生活記憶，使學生主動進行數學探究。

首先，善于開發與整合生活資源，比如具有數學味的七巧板、幾何模型，或者某些數字排列、能反映數量問題的實物等，盡量利用生活資源展現現實生活中的數學現象，以初步調動學生的思維能力，使學生主動進行數學探究與思考。其次，在現實情境中提出數學問題，使學生從數學角度進行觀察和體驗，并由此展開數學猜想，積極構建數學模型，以便切實優化學生的思維發育狀態，使其主動探究數學知識。

例如，在“隨機抽樣”一課教學實踐中，教師準備了一個抽獎箱，根據本班學生人數依次寫下各個數字，規定抽中“15”號的學生代表中獎，由此引導學生思考隨機抽樣的概念和具體表現形式，計算隨機抽樣事件的概率大小。當教師擺放抽獎箱時，學生便產生了好奇，在生活實物的啟發下展開數學聯想，當解釋了具體的抽獎與中獎規則時，學生的學習熱情也變得高漲起來，而且因為抽獎這一情境任務帶來的緊張感和刺激感，促使學生在數學課堂產生豐富的聯想，有利于優化學生的數學認知狀態。但是也有學生對此質疑：“抽獎的順序是否會影響中獎的公平性？”對自己的質疑，學生也做出了解釋：“前面抽獎的學生會為后面的同學剔除錯誤選項，但是如果前面抽獎的同學直接抽到15號，那么就說明后面的同學失去了中獎的機會。”對此，教師根據學生的疑問引入隨機抽樣的概念，學生自主閱讀教材，解釋隨機抽樣的實際意義，結合抽獎活動總結隨機抽樣的兩種實現方式，思考計算隨機抽樣概率的具體策略，根據數學運算與統計分析判斷抽獎順序是否會影響中獎的公平性。

在上述案例中，高中數學教師根據“隨機抽樣”一課的教學重難點制作了抽獎箱，提前設計了中獎號碼，引起了學生的學習興趣，促使學生自主體會隨機抽樣的一般步驟與實現方式，便于學生在生活化的情境中總結隨機抽樣的概念，有利于優化學生的數學學習行為，降低“隨機抽樣”這一數學概念的抽象性。值得一提的是，在本節課的情境創設過程中，學生成了設問的主體，因為學生對中獎概率和抽獎順序的公平性產生了疑問，從而促使學生自主思考隨機抽樣事件的概率分析方法，從數學角度探究隨機事件的發生概率。這樣一來，學生便可以在數學課堂主動展開探究，也能帶著思考與教師和其他同學互動。

（二）以信息技術創設電教情境，呈現時代化的情境線索

在“互聯網+”教育環境下，信息技術已經成為非常重要的教學輔助手段之一，高中數學教師也可以利用信息技術創設電教情境，生動再現現實生活中的數量問題和空間形式，切實優化學生的情感體驗，使學生在信息化環境下有效內化數學知識。

創設電教情境時，高中數學教師可以通過以下方式呈現聲像結合、圖文并茂的主題情境：

首先，根據單元知識整理對應的視聽資源，以可視化的資源去展現數學概念的實際意義或應用場景，使學生在電教情境下主動匯總數學文化史，產生活躍的思考。其次，利用智能工具將圖畫、文字、視頻、音像等資源剪輯成最適合學生認知特點的趣味資源，由此創設電教媒體，使學生在直觀的情境啟發下自主解釋數學概念，優化學生的學習興趣和情感態度。

例如，在“空間幾何體的結構”一課教學實踐中，教師利用信息技術整理了能展現柱體、錐體等幾何體的空間結構，通過三維視圖引導學生觀察各類幾何體的空間形式，豐富學生的空間想象。高中生已經在前期的數學學習活動中積累了一定的幾何認知經驗，對各類幾何體的結構也有比較清晰的認知，但是缺少空間抽象和邏輯推理能力，所以在客觀分析幾何體的結構類型時有可能產生一定的認知問題。在信息化情境下，學生不僅可以觀察各類空間幾何體的空間結構，也能自主總結錐體和柱體等幾何體的共同特征，形成良好的空間想象能力。

在上述案例中，高中數學教師利用信息技術優化教學環境，引導學生在信息化環境下主動展開空間觀察與幾何探究，而學生也能利用豐富的視聽資源進行幾何論證，總結各類幾何體的一般結構和共同特征，切實優化了學生的數學學習狀態。由此，便可促使學生自主建構數學概念，在現實生活中自主遷移幾何知識，客觀分析現實生活中各類幾何體的空間結構。

（三）以動手實踐創設探究情境和開放性的教學環境

雖然數學知識的抽象度較高，但是具有實踐性和探究性等特點，高中數學教師可以根據數學知識的特點設計相應的動手實踐活動，由此創設探究情境，形成開放、自由的教學環境，以優化學生的數學認知狀態。

首先，利用特定的生活實物和數學道具等設計動手實踐活動，通過學生親自操作和活動體驗還原相應的現實場景，由此引導學生從數學角度觀察現實生活中的空間形式和數量問題，并初步產生數學猜想。其次，根據學生的動手實踐行為引出數學探究主題、拋出數學探究任務，促使學生主動構建數學模型，自主思考問題解決方法。

例如，在“空間點、直線、平面之間的位置關系”一課教學實踐中，教師利用課桌桌面、碳素筆等用品設計了動手實踐活動，鼓勵學生自主演示在不同空間內的點、直線、平面之間的位置關系，由此總結多種多樣的位置關系情況。通過實踐操作，學生圍繞“不同空間內”這一前提條件去演示和示范點、直線、平面之間的位置關系，指出直線與平面存在平行、相交、垂直的關系，在原有認知基礎上探索不同空間中點、直線、平面之間的位置關系，還解釋了每一種位置關系下直線和平面的性質。這樣一來，學生便可以自然而然地在探究情境中主動展開數學探究，帶著思考和猜想閱讀數學教材，切實實現有意義的學習。

在上述案例中，高中數學教師組織學生利用生活道具參與動手實踐活動，使學生自主觀察和總結不同空間中點、直線、平面之間的位置關系，切實豐富了學生的空間觀察與體驗，拓展了學生的認知經驗，使其自主建構數學概念。由此，可以切實提高學生的數學學習能力，有效優化學生的思維品質。

（四）以娛教資源創設趣味情境，展現直觀化的知識主題

雖然高中生的認知水平逐步提高，但是枯燥乏味的課堂教學活動依然會使不少學生失去學習興趣，難以在數學課堂集中注意力。情境教學主張從學生視角創設多元化和直觀形象的教學情境，提倡一線教師自主創新情境教學手段，以便切實優化學生的數學認知狀態。對此，高中數學教師可以以娛教資源創設趣味的教學情境，促進學生非智力因素的發展，使學生在興趣驅動下主動學習數學。

第一，游戲資源。皮亞杰在建構主義理論的研究與拓展中提出要開展“玩中學”活動，認為這種教學形式非常適合青少年的認知特點。游戲是落實“玩中學”的基本方式之一，也是十分重要的一類娛教資源，高中數學教師可以根據課程知識設計明確的數學游戲活動，由此創設游戲情境，使學生在“玩中學”活動中產生自主學習意識。

第二，音樂、視頻等資源。此類資源往往帶有突出的情感驅動與熏陶作用，也能在數學課堂營造某種人文情境。對此，高中數學教師可以在數學課堂中利用音樂、視頻等娛教資源創設趣味情境，優化學生的數學思維與認知狀態，使學生保持高度的好奇心。

第三，故事類資源。即將數學問題寓于故事中，使學生根據故事情節的起因、過程與結果提出數學問題，自主參與問題解決活動。

例如，在“空間幾何體的三視圖與直觀圖”一課教學實踐中，教師設計了一輪連線游戲，即分別呈現多個柱體、錐體的三視圖和直觀圖，學生需要在游戲規定時間內將同一個幾何體的三視圖和直觀圖連起來，游戲結束后配對數量最多的學生獲得勝利。這一數學游戲不僅具有娛樂性，也能鍛煉學生的思維活躍度、敏捷性和靈活度，同時在學生之間營造競爭氛圍，進一步優化學生的注意力與專注力，可以切實提高課堂教學效益。

三、結語

總而言之，在高中數學教學實踐中組織情境教學活動的促進價值是十分明顯的，可以切實優化學生的思維發育、認知狀態、情感態度和內在動機等，便于充分發揮學生的主觀能動性，使學生主動參與情境探究活動。為此，高中數學教師要采用多種方法創設教學情境，優化數學課程實施環境和育人媒介，為促使學生實現深度學習奠定基礎。

（宋行軍）