高中數學教學中問題情境的創設策略探究

【摘要】問題情境在高中數學教學中的應用是對學生進行思維訓練的有效途徑，教師可以將抽象的數學概念具體化，進而在真實或虛構的問題情境中展現其實際應用，有效降低學生面對難題時的心理壓力，同時提升其解決問題的興趣和效率.文章以高中數學教學中的問題情境創設為主題展開探究，闡述問題情境的內涵，在全面分析問題情境創設價值的基礎上，結合實踐案例提出具體的高中數學問題情境創設的方法與策略，并從明確問題情境創設的主目標、增強問題情境創設的豐富性、提高問題情境創設的感染力三方面展開詳細闡述，以期進一步促進高中數學課程改革的實施，通過多樣化問題情境的創設實現對學生思維能力的培養.

【關鍵詞】高中數學；問題情境創設；思維能力；培養策略

隨著新課程改革的全面推進，高中數學教學正在經歷一場深刻改革，傳統教學模式逐步被現代教育理念所替代，這種轉變不僅是教學內容和方法的更新，更是教學思維的革新.在這一過程中，教師被賦予新的教育使命，他們不只是學科知識的傳授者，還是學生思維能力提升的引導者和促進者.為此，教師在教學中需要設計豐富多彩的數學問題情境，激發學生主動思考和探究的熱情，引導學生在自主學習的過程中提升數學思維能力，從而實現對學生數學核心素養的培養.

一、問題情境的內涵

情境通常是指一個具體的環境或背景，其中包括與特定活動或任務相關的各種因素和條件.在教學領域，情境主要是指模擬或真實的環境，教師將學習內容放入具體的情境中，學生能更好地理解和記憶信息，同時看到知識在實際中的7p2HDgJMIPSfVZjkq888ThDQ+tT07WN3MXIHoubelVM=應用.問題情境則是一種特定類型的教學情境，教師將根據教學內容的特點引入相關問題或挑戰，要求學生主動探索和解決，旨在將學習內容與現實世界的問題充分聯系起來，增加學習的實踐性和互動性.實踐中，問題情境不僅能夠幫助學生理解抽象概念的實際應用，而且還可通過解決問題的過程培養學生的批判性思維和創造性思維，讓學生在具體的情境中使用知識，體驗發現問題和解決問題的全過程，從而加深對知識的理解并提升各種綜合能力.

二、高中數學教學中問題情境創設的價值分析

（一）有利于激發學生自主探究興趣

自主探究興趣是指學生主動追求知識和解決問題的動力，源于學生對某一學科或主題的好奇心和探索欲，可以推動學生自發地進行學習和研究，從而使他們積極探索未知，并通過自我驅動的學習過程獲得更完善的知識和技能.在新課改的全面實施過程中，激發學生學習興趣是提高課程教學效果的核心所在.在高中數學教學中，教師通過問題情境創設的方式開展課堂教學，對于激發學生的自主探究興趣具有重要價值.在問題情境的創設過程中，教師可以通過設計與現實生活或實際應用相關的數學問題吸引學生，直觀展示數學知識的實用性和趣味性，從而讓學生直觀感受數學在日常生活中的應用，激發他們探索和學習的興趣，進而讓學生在成功解決數學問題的過程中享受成就感.這種通過實際操作和思考解決問題的過程，更容易吸引學生的注意力，提升他們對數學學習的整體興趣，有效提高學習動力.

（二）有利于強化學生知識理解深度

在高中數學教學中，教師通過創設問題情境的方式培養學生的思維能力能夠顯著增強學生對數學知識的深度理解.一方面，問題情境通過具體問題引導學生運用數學概念和原理，幫助他們在解決實際問題的過程中深化對相關概念的認識，這種應用實踐不僅可以促使學生對數學知識進行實際操作，而且有助于他們理解數學公式背后的邏輯和意義，從而更加深刻地記住和理解這些知識.另一方面，問題情境常常需要學生在多種解決方案中進行選擇和實施，這種選擇過程促使學生需要對每一個可能的解決策略進行評估和思考，深入分析的過程不僅鍛煉學生的批判性思維，也使他們能夠從多個角度和深層次上理解和掌握數學概念，有助于形成全面且穩固的知識結構.在此基礎上，問題情境的創設往往涉及跨學科知識的應用，教師將引導學生嘗試數學知識與物理、化學、生物等其他學科知識結合起來，探討和解決更加復雜的問題，使他們在實際操作中更深層次地理解數學的功能和價值.

（三）有利于培養學生的數學核心素養

在高中數學教學中，通過創設問題情境的方式對于培養學生的學科核心素養也具有重要作用.一方面，在問題情境中，學生需要解決具體的數學問題，他們不僅需要使用數學抽象和邏輯推理，同時要進行數學建模和數據分析，多維度的思維訓練可以有效提升學生的數學思維能力.在這樣的教學環境中，學生在教師的鼓勵下積極探索問題的本質，嘗試使用數學工具構建和解決問題，不僅鍛煉他們的運算能力，也增強了他們的抽象和邏輯思維能力.另一方面，通過與同伴合作解決問題情境中的任務，學生的合作能力和溝通能力也將得到持續增強.在共同探討和解決問題的過程中，學生需要表達自己的思路，聽取他人的意見，還需綜合不同的觀點達成共識或找到解決方案，這個過程不僅促進學生之間的互動，還能幫助他們在實際操作中鍛煉團隊協作和領導能力，不斷促進學生數學核心素養的全面提升，使他們能夠在未來的學習和職業發展中更好地應對各種復雜問題.

二、高中數學教學中問題情境創設的具體策略

（一）分析教學重難點，明確問題情境創設的主目標

在高中數學教學中，為通過問題情境創設的方式提高教學效率，教師首先需要從教學重難點的分析入手，明確問題情境創設的主目標.一方面，在教學準備階段，教師需要對課程內容進行綜合分析，識別其中的關鍵概念和學生可能遇到的難題.另一方面，教師還需評估學生的當前知識水平和學習需求，從而設定具體的教學目標，以此確定問題情境創設的基本方向與核心目標，確保每一個情境都緊密對應教學目標，使學生能夠通過解決問題達到理解和掌握新知識的目的.需要注意的是，這一步驟的關鍵在于將教學目標具體化為情境創設的目標，教師應當讓學習情境成為學生主動學習和深度思考的平臺.在設計問題情境時，教師不僅要使之與教學目標緊密相連，還需要引人入勝，能夠激發學生的好奇心，有效促進學生的主動參與，增強他們對數學問題的探究意愿.

以人教A版高二數學選擇性必修第一冊中“拋物線”教學為例，該章節要求學生在掌握圓、橢圓和雙曲線等圓錐曲線的基礎上深化對拋物線的理解.教學中，教師首先需要分析學生對前置知識，即圓、橢圓和雙曲線的掌握程度，識別出學生對于拋物線的特性理解可能存在的困難.然后，針對這一分析，教師設定明確的教學目標，即加深學生對拋物線焦點和準線的幾何意義的理解，并能應用這些知識解決實際問題.為此，教師可以設計一個涉及橋梁建設的問題情境，學生需要利用拋物線知識確定橋梁的最佳弧形結構.在這個問題情境中，教師不僅可以將課程教學目標具體化，將教學重難點轉化為學生主動探索和思考的機會，而且能通過實際應用的過程培養學生的問題分析能力，使學生在解決實際工程問題的過程中深化對拋物線理論的理解和應用，極大促進思維能力的發展.

（二）實施多樣化手段，增強問題情境創設的豐富性

問題情境創設需要借助一定的教學手段.在高中數學教學中，為增強問題情境的豐富性，教師應實施多樣化手段，以生活經驗、矛盾問題等為切入點創設教學情境，從而為學生提供更廣泛、更深入的學習體驗，幫助學生將數學知識與現實世界聯系起來，促進他們在解決具體問題的過程中主動思考和學習，在多角度、多層次地探索數學問題的過程中提升思維能力.

1.立足生活經驗創設情境

在高中數學教學中，立足生活經驗創設教學情境是一種有效的做法，教師可以利用學生的日常生活經驗作為引入新知識的背景，且可以從學生的興趣出發，選取他們熟悉或感興趣的生活實例，從而將數學知識與這些實例相聯系，使數學學習更加貼近實際，增加問題情境的吸引力和理解深度.

以人教A版高一數學必修第一冊“集合的概念”的教學為例，教師可以圍繞學生日常生活中常見的分類活動設計具體的問題教學情境.首先，教師可以引導學生調查并分類他們日常使用的物品，如學習工具、衣物或電子產品等，引導他們找出這些分類中的共性.在此基礎上，教師可提出問題：這些不同類別的物品如何用數學語言表達？基于這一問題，教師即可引入了“集合”的概念，說明如何將日常的分類活動抽象化為數學的集合，每個集合由具有相同屬性的元素組成，從而深化理解并積極探究數學與生活的聯系，實現對思維能力的培養.

2.圍繞矛盾問題創設情境

在高中數學教學中，圍繞矛盾問題創設問題情境是一種有效的方法，學生在學習新知識時經常會遇到認知上的矛盾，這些矛盾如果得到適當地引導和探討，可以極大促進學生的深入理解和思維發展.為此，教師在教學中應有效識別這些矛盾，并據此設計問題情境，挑戰學生的既有認知，引導他們通過討論和合作解決問題，從而深化對數學概念的理解.

以人教A版高二數學選擇性必修第一冊中“拋物線”的教學為例，學生已經學習了橢圓和雙曲線，可能會從主觀上認為拋物線與雙曲線非常相似，甚至猜測它們的標準方程也類似.針對這種矛盾認知，教師可以設計一系列問題引導學生深入探討：首先復習橢圓和雙曲線的定義，探討它們的離心率的概念；接著詢問學生，如果離心率等于1，會是什么樣的圖形；然后，引導學生通過計算和驗證來探索答案；最后，鼓勵學生嘗試比較拋物線與其他圓錐曲線的方程形式，看哪個更簡潔.通過這樣的討論和探索，學生不僅能夠解決初步的矛盾，還能在自主探究過程中加深對拋物線的幾何屬性如焦點、準線、參數等的理解，最終理解和掌握拋物線的標準方程.基于矛盾問題的問題情境創設，可以有效激發學生的探究興趣，促進學生綜合思維能力的提升.

（三）采用互動式教學法，提高問題情境創設的感染力

為了最大化提升問題情境的創設效果，實現對學生思維能力的培養，教師應積極采用互動式教學法，如多媒體教學法、游戲化教學法等，通過直觀、動態的展示和學生的主動參與，使數學學習更加生動，不斷提f09c255b51da16fecd5ee5be82564269高學生的學習參與度，從而增強問題情境的感染力.

1.多媒體教學法

多媒體教學法是提高問題情境創設感染力的一種有效手段，教師可以通過利用技術工具如視頻、動畫、交互軟件等方式直觀展示數學概念和過程，以增強教學內容的表現力和互動性，幫助學生在視覺和聽覺上更好地把握數學知識，同時通過互動元素激發學生的探究欲望，促進他們在問題情境中的主動參與.

以人教A版高二數學選擇性必修第一冊中“橢圓”的教學為例，教師可以采用多媒體的方式增強問題情境的創設和感染力.一方面，教師可以利用多媒體軟件展示橢圓在天文學中的應用（如行星運動的軌道），同時通過動畫或視頻演示不同行星如何在橢圓軌道上繞太陽轉動，然后引出問題：為什么這些軌道是橢圓形的而不是其他形狀？在此基礎上，教師可以引導學生探討開普勒第一定律，并探究其數學基礎.另一方面，教師還可以結合多媒體技術設計一個交互式模擬活動，學生可以通過調整行星與太陽之間的距離和行星的速度，觀察這些變化如何影響軌道的形狀.通過這種互動，學生不僅能夠直觀看到橢圓的幾何屬性和物理應用，而且可以通過實驗和計算深入理解橢圓的數學方程和物理意義，在解決具體問題的過程中實際操作和驗證數學理論，持續加深對橢圓及其應用的理解，有效促進對思維能力的培養.

2.游戲化教學法

游戲化教學法也是可以有效地提高問題情境創設感染力的教學方法，教師可以將數學概念與游戲元素結合，創建一個互動性強且富有挑戰性的學習環境.具體實施時，教師可以設計包含競賽元素的數學問題，利用計分系統、進度榜單或角色扮演等游戲機制，激發學生的參與興趣和探索欲望.通過這種方式，學生在玩樂的同時實現學習目標，而教師也可通過觀察學生在游戲中的表現調整教學策略和難度，確保教學內容的有效傳遞和學生能力的提升.

以人教A版高二數學選擇性必修第一冊中“空間向量的應用”的教學為例，在問題情境創設的基礎上，教師可以采用游戲化教學法，通過設計紙質游戲的方式加強學生的學習體驗，以實現對思維能力的培養.例如創建一個名為“向量寶藏獵人”的游戲，教師可以設計各種挑戰，比如通過向量加法移動下一個位置，或是使用向量的點積判斷路徑是否正確，或者利用叉積解決遇到的障礙問題等.在游戲中，學生分組進行，每組得到一個起點和一系列基于向量運算的指令找到終點.每個任務或挑戰完成后，學生可以獲得線索卡，指向下一個目標地點.實踐中，教師可以利用這個游戲讓學生實際操作向量，解決實際問題，比如計算距離和方向，探索向量的性質和應用.這種方法可以將向量運算的抽象概念轉換為具體可視的任務，使學生在參與和互動中深入理解向量的幾何意義和物理應用，同時也增加學習的趣味性，幫助學生在游戲中自然地發展和鍛煉他們的思維能力.

結 語

綜上所述，高中數學教學中問題情境創設是推動課程改革適合的有效方法，在問題情境教學模式下，學生不再是被動的知識接受者，而是變成了主動的問題解決者.他們在探索和解決問題的過程中，不僅可以系統地學習數學知識，更能學會如何思考，探究如何將理論與實際相結合，對培養他們的高階思維能力至關重要.因此，在新課改的實施過程中，高中數學的教學重心應從單一的知識講解轉向如何高效創設問題情境，教師應著力探究如何在問題情境中培養學生的獨立思考能力，從明確問題情境創設的主目標、增強問題情境創設的豐富性和提高問題情境創設的感染力三方面著手，實現教學內容廣度的拓寬和深度的延伸，引導學生在享受數學之美的同時，還能在思維的碰撞中找到解決問題的鑰匙，最終達到提高數學學習效率和質量的目的.

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