初中數學“情境—問題—思維”教學模式構建策略探究

【摘要】“情境—問題—思維”教學模式是以最近發展區理論、建構主義理論為基礎，以教學本質為出發點的新型教學理論.初中數學教學中，教師基于“真、趣、簡、美”原則設計問題情境，以核心問題為驅動，以數學思維培養為導向，將問題變式轉變為問題鏈，能夠更好地推動學生思維的形成.文章在明確初中數學“情境—問題—思維”教學模式特征的基礎上說明了這一教學模式的構建方法，并結合教學模式應用進行反思，以期為初中數學教學改革提供參考，為提升課堂教學質量起到促進作用.

【關鍵詞】初中數學；“情境—問題—思維”；教學模式

在初中數學教學中，教師應培養學生的推理意識、邏輯思維、探究思維、批判性思維等數學思維，進而使學生逐步形成理性精神.以數學情境為支撐，以問題為導向，以推動學生數學思維發展為目標的教學，是具有理論基礎并經過實踐驗證的教學模式.教師結合教學實際組織教學流程，構建新型模式，對學生數學思維的形成能夠起到積極的促進作用.

一、初中數學“情境—問題—思維”教學模式特征

情境是情形、場合、境地的綜合.在初中數學教學中，問題情境的創設是以教學目標為導向，從數學知識體系及學生認知能力出發，引發學生認知沖突，形成核心問題，從而推動學生主動探究和思考，并形成建構知識體系的氛圍.在初中數學教學中，“情境—問題—思維”教學模式的應用具有如下特征：一是問題與情境是相伴存在的.情境創設的根本目的是引發學生認知沖突，是為生成核心問題而設計的.問題則是依賴于情境產生的.問題設計應指向數學本質，能夠為培養學生數學思維起到引導作用.二是情境問題的引領作用.其應貫穿課程教學全過程，能夠借助合作探究等形式構建學習共同體，實現學生在學習共同體中的深度參與.三是注重思維的發展性，情境問題設計應從學生現有思維特征出發，又高于現有水平，要能夠引導學生掌握思維發展策略，以問題鏈驅動學生思維的高效發展.

二、初中數學“情境—問題—思維”教學模式構建方法

（一）基于問題生成的情境設計

1.情境設計原則

情境設計是應用“情境—問題—思維”教學模式的起點，直接影響到教學活動開展流程和教學方法的具體應用.情境設計應遵循如下原則：（1）基于學生學習最近發展區，利用信息化教學平臺課前預習、訪談等功能深入了解學情，并基于教育心理學理論分析學生的認知結構及認知心理，從教材體系出發準確把握學生學習最近發展區，確保情境設計能夠成為銜接新舊知識的橋梁.（2）以認知沖突形成和問題生成為導向，引導學生在情境中找出問題，打破原有認知結構，形成認知沖突，并將沖突轉化為數學問題，激發學生學習的內驅力.（3）以推動學生思維發展為根本，引導學生在解決問題的過程中形成對數學本質和思想方法的認識，并在情境中完成數學觀察、思考和表征等過程，逐層深入地培養學生抽象、推理、建模等核心素養，推動學生數學思維的形成.（4）“真、趣、簡、美”相結合原則，“真”是指情境設計要源于生活而不是照搬生活；“趣”是指情境形式要具有變化性，能夠激發學生的參與興趣；“簡”是指情境結構的簡潔性和數學性，要能引導學生學會從事物的抽象關系中解讀數學信息，理順情境內容與數學知識的關系，提升問題生成的有效性；“美”是指情境要體現出數學的方法美、思想美，培養學生數學學習的興趣.

2.情境設計方法

情境設計應以培養學生核心素養為導向，以“情境—問題—思維”教學模式的應用要求為出發點，結合現有教學條件，選擇合適的設計方法，避免片面追求教學改革而采用不合理的教學方法，導致學生過于注重情境而無法明確核心問題.情境設計可以采用如下幾種方法.（1）數學歷史情境法.教師利用數學故事、數學文化等設置問題情境，營造濃厚的課堂氛圍，激發學生的問題探究意識，把握課堂學習核心問題.例如，在“相似三角形”相關課節的學習中，教師可以利用古人測量金字塔的故事創設情境；在“二元一次方程”相關課節的學習中，教師可以利用“雞兔同籠”問題設置情境，引導學生感知古人的數學智慧.（2）生活化問題情境.數學來源于現實生活，又是為解決生活問題服務的，教師利用生活化實例創設問題情境能夠引導學生從感性思維轉變為理性思維，更好地培養學生利用數學知識解決生活問題的核心素養.例如，在“三角形全等條件”一課的教學中，教師可以利用生活中的建筑設施創設生活化情境，引導學生利用發散思維探索解決問題的多種方法，培養學生的發散思維.（3）拓展變式問題情境.也就是教師以例題為基礎，適當改變題目中的某些條件，形成新的問題，引導學生進行思路創新，解決新的問題，以此更好地培養學生的發散思維和創新思維.例如，在與“圓”相關的課節教學中，教師可以通過圓與線段、圓與三角形等的條件變化形成新的問題，引導學生在解決新問題的過程中形成創新思維.

（二）基于核心問題引領學生探索

1.核心問題

核心問題在“情境—問題—思維”教學模式中可起到統領性作用，是教學重點和難點的結合點，能在引導學生形成認知沖突的基礎上進行發散，推動學生更加深入地理解問題，更加準確地表述問題，并在分析和比較問題的過程中推動學生數學思維的形成.當前大單元教學廣泛應用背景下，教師應合理確定單元整體核心問題和課節核心問題，為教學組織奠定基礎.以人教版數學七年級下冊“相交線”為例，核心問題在于理解線的性質及在此基礎上延伸而來的角的關系.在進行情境設計時，教師應結合學生日常生活中常見的橋梁、道路、圖形等設計具有生活化的情境，并將所有問題的分析和解決方式指向“相交”這一核心.

2.問題變式

應用“情境—問題—思維”教學模式時，設計核心問題是為引導學生進行思維建構，但從學生學習過程而言，則應以發現問題、提出問題、解決問題為螺旋推進，在核心問題引領下進行變式學習.問題變式的目的是引導學生從變化中尋找不變，在現有知識體系基礎上形成新的知識建構.問題變式可以是對核心問題性質的分析，對數學概念的理解，也可以是解決問題的策略方法，如演繹引申法、逆向關聯法和類比遷移法等.在教學活動中，教師可以直接進行問題變式引導學生思考，也可以搭設支架讓學生自行完成問題變式，但要避免題海戰術，以確保學生能夠實現一般性解題策略與數學思維的同步發展.

以人教版數學七年級下冊“相交線”為例，在明確相交線的基本性質后，教師可以引導學生觀察情境，也可以根據自身生活經驗描述出與相交線相關的情境，然后教師圍繞線的關系延伸至角的關系，將線的問題轉變為角的關系，同時實現對學生想象思維的培養.

3.問題鏈引領

問題鏈是在核心問題基礎上，利用合適的關聯、遞進、類比、遷移等方式，以數學內部關聯為框架，形成具有開放性、成長性的系列問題，以此推動學生數學思維的有效形成.問題鏈設計有如下幾種方式：一是基于一般化思維形成問題歸納鏈.如兩條線的相交可以體現在工程建筑、農田水利等各類現實情境中，可以是任意角度的相交，也可以是垂直相交，進而延伸至由點向線作垂線等問題，這種方式能夠讓學生從變化中探索不變，從已知中探索未知，并由感性認知轉化為理性認知.二是基于特殊化思維形成問題演繹鏈，即在深入思考一般性問題后，從不同特殊層面形成問題變式，并得出必然性的結論.例如，在“相交線”學習過程中，由垂線是相交的特殊形式，可得出“在同一平面內，過一點有且只有一條直線與已知直線垂直”的結論，再延伸至“垂線段最短”的結論.三是基于類比思維形成問題類比鏈，即利用兩類數學對象之間具有某種相似或相同的屬性，引導學生在具有關聯性的系列情境中，由已知數學對象的屬性推導出未知數學對象的可能屬性，以此幫助學生更好地掌握解決問題的思路方法，推動知識運用能力向高層次提升.例如，在“相交線”學習中，同位角、內錯角、同旁內角都是基于線的相交而產生的，同時在角的“量”上有關聯性，教師可以利用體育活動、校園規劃等生活情境引導學生學會利用已有的處理問題的經驗方法解決未知問題.四是基于逆向思維形成問題逆向鏈，也就是從結果探索原因，也可以從非常規視角思考問題，以此引導學生突破思維定式，更加準確地把握數學問題的本質.例如，在“相交線”教學中，學生對線段長短、形狀的直覺認識通常會受圖形特征和視覺偏差的影響而產生錯覺，故在解決問題時，教師可引導學生采用合適的方法找出問題答案，從而幫助學生更好地形成辯證思維.

（三）基于理性思維發展的情境學習

應用“情境—問題—思維”教學模式，教師要充分體現教學成效，還應尊重學生的主體地位，注重學生理性思維的發展.從初中生身心發展和認知特征出發，可以將基于問題探索的思維發展細分為三個階段：一是問題生成時的思維定向或思維定式階段.處于這一階段的學生雖然能夠意識到認知沖突的存在，但是能夠運用的思維方法依然較為固化，較難利用正確的思維方式找到解決問題的思路.二是基于主動建構實現思維內化的階段.也就是在核心問題引領下，以問題鏈為載體，突破思維定向和思維定式的限制，找出解決問題的方法，在內化知識的同時實現思維內化，并學會利用合作學習和自主思考完善自身認知結構.三是基于交流展示實現思維外顯的階段.在這一階段，教師可以應用項目學習法、小組學習法等具體教學方法，利用信息化教學平臺展示學生的思維結果，以此推動學生思維過程的清晰化、可視化，從而更好地滿足學生的自我需求，為學生的良性發展奠定基礎.

三、教學反思

（一）教學成效

以初中七年級下半學期為例，教師從教材內容出發，以“情境—問題—思維”教學模式為基礎，結合大單元教學模式，系統性開展教學改革，可取得顯著教學成效.首先是學生學習興趣明顯提升，尤其是對部分學困生而言，能夠積極主動地參與到課堂學習中來，課后作業完成質量也有明顯提高，這說明“情境—問題—思維”教學模式能夠有效激發學生的主動學習意識，為課堂教學組織奠定良好基礎.其次是學生整體成績有所提升，相對于傳統教學模式，學生平均分明顯提高，學困生比例明顯降低，學生參與小組討論等活動也更加積極主動.最后是學生利用數學思維解決現實問題的意識和能力明顯提升，從課堂提問、隨堂練習、階段考核等過程性考核可以看出，學生在解答應用類型的問題時，即便出現計算錯誤等現象，但都能夠具備較好的解題思路，表明學生已初步形成數學思維.

（二）教學不足

雖然“情境—問題—思維”教學模式具有多方面應用優勢，但是當前的教學活動實施中也面臨諸多問題，使得該教學模式的應用優勢無法充分體現出來.例如，問題情境設計需要多樣化的教學資源尤其是信息化資源為支撐，但是多數教師缺乏準備教學資源的精力和能力，只是簡單套用網絡上的資源，導致問題情境設計針對性不足，無法幫助學生實現從問題解決方法向邏輯思維的轉變.例如，在教學活動中，教師需要結合小組討論法、支架教學法等具體方法靈活組織教學過程，但是部分教師對新型教學方法的應用能力較薄弱，課堂組織流程較為固化，導致學生只是從形式上形成思維結構.還有部分教師沒有轉變傳統教學理念，沒有突出學生主體地位，沒有給學生留出足夠的思維轉化空間，對學生的思維發展產生負面影響.

（三）優化改進

在后續教學改革推進過程中，教師除了要確保將“情境—問題—思維”教學模式的優勢充分體現出來，還應從以下幾方面做好優化：一是要推動自身教學理念的轉變，認識到學生在學習過程中的主體地位，合理做好教學過程組織，真正讓學生以核心問題為出發點形成良好的數學思維；二是要強化自身理論知識學習，掌握應用“情境—問題—思維”教學模式的一般方法，從課堂教學實際出發完善自身教學行為，以在教學過程中形成良好的引導作用；三是要加強應用“情境—問題—思維”教學模式所需要的資源建設，提升教學設計能力，實現多種教學資源和教學方法在教學體系中的融合，真正推動學生思維能力的提高.

結 語

綜上所述，隨著新課程改革的不斷深化，教師必須以課程標準和學生核心素養培養為導向，提升“情境—問題—思維”教學模式應用能力，提高課堂教學組織能力和教學方法應用能力，促使學生數學思維的有效建構，推動學生核心素養水平的不斷提升.

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