高中數學教學中“情境—問題”的應用策略研究

摘" 要：為有效提升高中數學教學實效，助力學生數學核心素養及綜合能力的高質量發展，本文提出“情境—問題”的教學方法，指出該方法在教學實踐中的合理應用不僅可以激發學生學習興趣，同時有助于培養學生實踐能力和探究能力，且對增強學生間的協作與交流、培養學生創新思維能力有著促進作用.

關鍵詞：高中數學；“情境—問題”；教學策略

中圖分類號：G632""" 文獻標識碼：A""" 文章編號：1008-0333（2024）18-0016-03

收稿日期：2024-03-25

作者簡介：宮璐（1995.7—），女，吉林人，本科，從事高中數學教學研究.

傳統數學教學方法以知識傳授為主，缺乏對學生自主探究的導向，學生難以對數學概念及相關知識產生深入理解，不利于學生知識應用能力、思維能力的發展［1］.而“情境—問題”的教學方法可有效激發學生學習興趣，為學生深入思考提供引導，在推進學生深度學習的基礎上，助力學生數學核心素養及綜合能力發展.為充分發揮“情境—問題”的應有作用及價值，本文對“情境—問題”的應用策略進行深入研究.

1" “情境—問題”教學價值闡釋

“情境—問題”是一種能夠促進學生參與、推進學生主動探究的教學方法，其核心是通過創設情境和引發問題的方式來激發學生的學習興趣和積極性.同時，“情境—問題”教學注重培養學生的綜合思維能力，包括觀察、分析、推理、判斷、解決問題等，對學生的綜合素質能力發展具有積極作用［2］.結合教學實踐，“情境—問題”教學價值主要有以下幾點：

（1）激發學生學習興趣.“情境—問題”教學法下，可以通過創設情境和引發問題，將學生快速帶入學習情境中，引導學生思考分析，進而激發學生的學習興趣.

（2）培養學生實踐能力、探究能力.“情境—問題”教學強調學以致用，注重培養學生的實踐能力和解決問題的技能.在教師創設的情境中，學生可以運用所學知識和技能解決實際問題，提高學生的實際應用能力和問題解決能力.

（3）促進協作與交流.“情境—問題”教學法強調學生之間的合作與交流.在特定情境中提出問題后，學生可以在小組內對問題進行深入探究，從而培養學生的團隊合作精神和溝通能力.

（4）培養學生創新思維.“情境—問題”教學鼓勵學生獨立思考和創新探索，培養學生的創新思維和學習能力，為學生未來的學習、 實踐發展等奠定堅實的基礎.

2" 高中數學教學中“情境—問題”的應用策略

2.1" 設置沉浸式問題情境，導向學生積極探究

“情境—問題”的運用可以幫助學生更深入地理解并靈活運用數學知識，激發學生的學習積極性.為充分發揮“情境—問題”的作用及價值，教師可以設置能夠推進學生沉浸式思考、深入學習的問題情境，以優化學生知識思考和知識探究的體驗，助力學生知識能力、思維能力的發展［3］.在具體教學實踐中，教師可以將數學知識與學生日常生活和實際問題相結合，創設真實的沉浸式教學情境，使學生快速進入問題情境，并對問題進行深入思考.需要指出的是，教師可以在情境中引入開放性問題，引導學生主動探究數學知識，鼓勵學生發散思維，助力學生知識探究能力及創新思維能力的發展.為有效提升問題情境的沉浸性，教師可以結合多媒體和技術工具等，創造內容豐富的教學情境，以增強師生、生生之間的知識互動體驗.

例如，人教版高中數學必修3“變量間的相關關系”的教學實踐中，教師可以設置如下沉浸式問題情境：

情境：假設你是一位城市規劃師，負責規劃一個新的城市社區.你需要確定住宅價格與房屋面積之間的關系，以便為居民提供合理的房價.在數據收集過程中，需要掌握住宅價格、房屋面積相關數據.在獲取數據后，如何確定價格與房屋之間的線性相關關系呢？

沉浸式問題1：請根據收集到的數據，繪制一個散點圖，橫坐標為房屋面積，縱坐標為住宅價格.觀察圖形，你認為這兩個變量之間存在線性關系嗎？

沉浸式問題2：假設你發現住宅價格與房屋面積之間存在較強的線性關系，你能否根據這一關系建立一個簡單的線性回歸模型來預測住宅價格？如果是，請給出你的線性回歸方程.

沉浸式問題3：使用統計軟件或計算器，計算住宅價格與房屋面積之間的相關系數.相關系數的值是多少？根據相關系數的值，你認為這兩個變量之間的線性關系是強還是弱？

通過沉浸式問題情境的設置，學生可以快速進入情境，利用已知條件，對問題進行分析和推理，探索出兩個變量之間的線性相關性.這一過程充分發揮了學生的學習能動性，使其成為課堂學習主體，為高質量開展教學實踐活動奠定基礎［4］.

2.2" 設置層次性問題情境，提升學生數學思維

層次性問題情境是深化應用“情境—問題”的基本途徑，能夠逐漸導向學生思維，促進學生的深入學習，對提升學生的數學思維能力、問題解決能力具有積極作用［5］.在具體教學實踐中，教師可以將問題分為不同的層次，從簡單到復雜，逐步引導學生思考和解決.初始問題可以是基礎概念的應用，基于學生的理解和掌握程度，逐漸增加問題的難度和復雜度，幫助學生逐步建立數學思維的層次性結構.為有效實施層次性問題情境，教師可以在設置層次性問題情境時，鼓勵學生進行自主探索和嘗試.讓學生自主思考和嘗試解決問題，培養他們的探索精神和問題解決能力.即使學生在初次嘗試中未能完全解決問題，教師也要鼓勵他們總結經驗教訓，繼續思考和嘗試.需要注意的是，教師在設置層次性問題情境的過程中，應對學生的能力發展情況進行全面分析，確保設置的層次性問題情境與學生的能力發展相適應.在層次性問題情境實施完畢后，教師可以對學生的問題分析情況、能力發展情況、知識應用情況等進行評價，使學生能夠明確自身存在的問題，助力學生能力發展，并為教師優化層次性問題情境提供有力參考.

例如，人教版高中數學必修2“直線的方程”的教學實踐中，教師可以設置如下層次性問題情境：

情境：小明和小紅在學校的操場上玩耍.他們發現了一條筆直的道路，想知道道路所在直線的方程是什么.他們決定在道路上選擇兩個點，并使用這些點來確定道路的方程.

問題層次1（基礎層次）：小明選擇了道路上的一個點A，并確定了它的坐標為（2，3）.小紅選擇了另一個點B，并確定了它的坐標為（5，7）.請問，你能幫助他們確定道路的方程嗎？

問題層次2（進階層次）：小明和小紅發現，道路還有一個點C，它的坐標為（8，11）.他們想知道，點C是否在道路所在的直線上.請幫助他們判斷，并解釋你的答案.

問題層次3（挑戰層次）：小明和小紅想知道道路所在直線的斜率是多少.他們知道，斜率可以通過兩個點的坐標來計算.請幫助他們計算斜率，并解釋斜率的意義.

各層次問題解答完畢后，教師對學生的問題實踐情況等進行多維度評價，包括學生的能力發展情況、基礎知識體系構建情況等，幫助學生明確自身不足，助力于學生思維能力發展［6］.

通過設置層次性問題情境，學生可以逐層遞進式理解直線的方程、點的坐標和斜率等概念，并將知識應用到實際情境中.同時，在層次性問題分析過程中，學生的思考逐步深入，推進了其數學思維發展，為學生的問題解決能力、思維能力發展提供助力.

2.3" 設置研討式問題情境，推進知識深度學習

研討式問題情境的創設和實施，有利于推進學生的深入思考、探究，促進其深入學習，對培養學生批判性思維、合作能力、知識應用能力等具有積極作用.在具體教學實踐中，教師可以在創設教學情境后，將學生分成若干小組，引導學生在小組內對相關問題進行研討.為保證學生研討實踐順利進行，教師可以為學生提供相關的資源和引導材料，如數據圖表、模型等，幫助學生深入研究問題.同時，教師可以在研討過程中，引導學生提出假設，并通過觀察、實驗、分析等方法，驗證和論證自己的假設，在推進學生深度學習的基礎上，幫助學生深入理解和掌握數學知識.學生研討完畢后，教師可以要求學生以口頭報告、成果展示等方式呈現研討結果，夯實學生知識基礎，拓展學生知識儲備，并驅動學生表達能力、批判性思維的高質量發展.

例如，人教版高中數學必修5“數列”教學實踐中，教師可以將學生分成若干小組，隨后設置研討式問題情境，引導學生在小組內完成選擇的研討式問題.需要特別指出的是，學生可以自主選擇研討式問題，且選擇后不得更換.研討式問題情境設置如下：

情境：假設你是一名數列研究員，正在研究一個神秘的數列.這個數列的前幾項如下：1，4，9，16，25，……

研討問題1：你能猜測出這個數列的通項公式嗎？如果可以，請給出你的猜測，并解釋你的思考過程.

研討問題2：在數列的研究中，我們經常關注數列的性質和規律.請討論一下這個數列的性質和規律，以及你是如何發現它們的.假設你的猜測是正確的，那么請計算出這個數列的第10項和第20項是多少？

研討問題3：除了這個數列，還有哪些與之類似的數列？請舉例說明，并比較它們之間的異同.

研討問題4（全體研討）：數列在數學和現實生活中都有廣泛的應用.請思考并分享一下你能想到的數列應用場景，并解釋為什么數列在這些場景中很重要.

通過研討式問題情境的創設和應用，學生積極參與到小組討論活動中，思考數列的通項公式、性質、規律及其應用.在研討過程中，學生充分分享自己的觀點、思路，促使小組內學生共同深入思考和探討問題.同時，小組內不同學生的問題解答方法不同，可以促進學生應用不同的思考方式理解數列概念等知識，在夯實知識基礎、延伸數學思維的基礎上，提升了學生團隊合作能力及數學核心素養.

3" 結束語

在實際教學過程中，教師可以充分引入教學情境，并設置沉浸式問題、層次性問題、研討式問題，以提升學生參與數學教學活動的積極性，逐步深入地培養學生的問題分析能力、問題解決能力及思維能力，從而實現學生數學核心素養及綜合能力的高質量提升.

參考文獻：［1］

梁亮峰，馮宇影.指向“核心素養”的高中地理“主題—情境—問題”學習模式構建與應用［J］.現代中小學教育，2023，39（7）：36-39.

［2］ 王兆國.創設問題情境，提升課堂效率：基于核心素養的高中數學教學的幾點思考［J］.安徽教育科研，2023（18）：42-44.

［3］ 王薇.情境式學習活動：數學問題解決能力發展的路徑探究：基于活動理論的實踐框架［J］.天津市教科院學報，2022，34（5）：77-84.

［4］ 胡玲.指向地理學科核心素養的問題情境教學探究：以人教版地理七下第八章第二節“歐洲西部”為例［J］.創新人才教育，2022（4）：53-57.

［5］ 陳仁霞，李士生.淺談問題情境教學模式在高等數學中的應用：以第一類曲線積分為例［J］.內江科技，2022，43（4）：64-66.

［6］ 長春.打造數學課堂文化味" 挖掘立德樹人切入點：以《導數的概念》教學情境設計為例［J］.基礎教育課程，2021（20）：29-34.

［責任編輯：李" 璟］