在高中數學教學中運用情境教學法促進深度學習的策略研究

【摘要】在高中數學教學中運用情境教學法促進深度學習研究，是一種對深度學習理論和情境教學法理論進行升華、凝練的研究結果，它可以幫助老師在創設情境時，引導學生突破淺顯的學習，從而達到有意義的學習目的.學生的個體特性具有多樣性，教師可以利用有效的課堂教學方法，如課堂提問、小組討論、創設情境等優質教學方法激發學生的積極性和創造性，使學生獲得更多的知識，從而提高學習效果.基于此，文章通過概述深度學習和情境教學法的聯系，提出有效的發展策略，促進高中數學教學的發展.

【關鍵詞】高中數學；情境教學法；深度學習

引 言

深度學習的進行是一個持續的過程，且中學生的好奇心很強，思維也很活躍.情境教學法能夠有效地激發出學生的求知欲，讓他們能夠積極地參加到各種學習中去，能夠主動地去思考，在對已有的知識在理解的基礎上，再去進行遷移和運用，這對于培養他們的核心素養是非常有益的.因此，開展一項以深度學習為基礎的情境教學法研究，是非常有意義的.

一、深度學習和情境教學法的聯系

深度教學理念是在特定知識論的基礎上構建起來的，知識的產生來源于對現象和事件的抽象概括，都是社會、文化、歷史背景及特定的思維方式的產物，具有強烈的依存性.因此，知識的學習應順應知識的產生方式，這就要求在教學過程中，不應直接向學生展現數學知識，為達到深度教學，應以適當的方式將知識的背景信息提供給學生.情境既與學生現實生活密切相關，又包含了知識的全部背景信息，問題可以提供給學生探索的方向，促進學生思考，提高課堂效率.因此，深度教學中呈現背景的最佳方式就是情境教學法.

情境教學法的直接目的是使學生將所學知識內容遷移運用到真情境中解決實際問題，在這一過程中，教師不僅要注重學生的知識掌握和技能提升，還要培養學生的批判性思維、合作交流能力、遷移應用能力和反思能力等.

情境教學法的過程和目的與深度學習的特征高度一致，深度學習的特征貫穿情境教學法過程的始終，為培養學生核心素養和達成立德樹人的高考核心功能指明了道路，它以促進學生知識構建和思維發展為目的，采用有意義學習方式，強調真實生活情境中解決問題，讓學生在真實世界中學習，獲得知識、技能、價值觀等多方面發展.情境認知理論認為，知識的產生和發展都是在特定的情境中實現的，只有將知識嵌入到學生所處的特定情境中，才能激發學生的學習興趣，有意義學習才能發生.

二、高中數學教學中運用情境教學法促進深度學習的策略

（一）創設趣味情境，激發學生學習興趣

以趣味情境協助高中生達到深度學習狀態，數學教師應對激發學生學習興趣、引導學生探索相關知識加以重視，具體實踐環節可借助各種趣味性元素構建趣味情境，由此讓學生從被動學習變為主動探究.

例如，在教學“等比數列的前n項和”這一知識點時，教師即可將故事元素融合創設趣味情境：“國際象棋棋盤由八行八列組成，總共有64個格子，國際象棋歷史悠久，所以流傳的故事也有很多.如，在獎勵國際象棋發明者時，國王問其想要哪種獎勵，這時發明者回答希望國王能夠在棋盤中第一格位置上放一粒麥粒，第二格要是第一格的兩倍，以此類推，直至放到第64格為止，面對這一要求，國家立刻答應，而此時糧倉中麥子總重量有十萬噸，已知每粒麥子重量為0.1g，請問國王是否能夠兌現獎勵呢？”在拋出該問題后，學生能夠圍繞具體情境研究得出“（1+2¹+2²+…+2ⁿ）×0.1”的式子，接下來教師也可繼續引導：“該式子要怎樣計算呢？國王的獎勵到底是否能夠兌現？”通過結合故事情境展現數學問題，使得原本極為枯燥的數值求解問題變得更加有趣，這樣一來也能使學生主動探索該知識內容.或者，以“映射”為例，考慮到高中生想要快速理解這一概念難度較大，所以在講述映射與函數以及集合間關系時，教師可做出如下趣味情境設計：“要求在第一排的八位學生站起，并依次報出上次考試成績.”面對教師突然提出的問題，學生注意力能夠被迅速吸引到課堂之上，且這些學生也紛紛想知道教師后續想要做什么.當教師將這幾名學生成績收集完成后，便可繼續表明：“每名學生都報出了自己的成績，若是將這幾名學生視作一個集合A，他們的成績看作集合B，那么對于A集合的學生來講，可在B集合中找出相對應的分數，這種關系則是映射.”教師通過直觀且生動地類比和相關情境創設，可讓學生主動投入課堂氛圍之中.

（二）創設問題情境，引導學生主動探究問題

在認知水平、認知結構、學習狀態和學習風格等方面，學生個體間有較大差異.面對學生個體間的差異性，教師如何對教學情境進行設計值得人們深思.在教學過程中，學生是學習的主體，教師應引導學生主動探究問題，實現深度學習.建構豐富的教學情境，適時引導學生通過實踐操作與疑難探究等方法去領悟新知識.

在教學中尊重學生的認知差異設計不同教學情境，選擇自主探究、合作交流的學習方式培養學生的自主探究精神或是團結協作精神，有利于學生突破認知困難，獲得新知，提升深度學習能力.

（三）創設生活情境，促進思維從低階走向高階

來源于生活中的情境更加真實和形象、要選擇學生有接觸有了解的一些場景或經驗，更能讓學生好理解，使學生在這樣的情境中感到舒服，愿意參與到學習過程.在對函數、數列等概念的講授過程中，教師通過建立與現實生活緊密相關的情境，引導學生找出現實世界中問題的共性，并根據共性歸納出數學概念.教育來源于生活且高于生活，一堂好的課要求教師結合實際，但是教師很難將枯燥的數學與生活聯系起來，而情景化教學正是將數學教育與實際生活相聯系的一個橋梁.

以“等差數列的求和公式”為例.有一些工人們正在蓋高樓，這時天氣快要下雨啦，地面上有很多圓柱形木棒，為了避免木棒潮濕，工人們要將其圓形木棒的V形架上，如下圖所示，其最底層只放一個圓形木棒，每層上一層都比下一層多放一個圓形木棒，最頂層最多可放置100個，那么同學們可以計算出這個V形架最多可以放多少木棒嗎？

教師在教學時，要根據同學們原有認知水平以及一定的生活經歷，使同學們走進生活，便于理解且思維能夠跟得上，從而使學生們理解得更加透徹.從實際生活入手，以同學們感興趣又有效的情境導入，從而讓每名學生都切實理解等差數列求和的數學思想，提升學生們的數學思維能力，促進思維從低階走向高階.

（四）創設任務情境，引導學生積極獨立思考

深度學習是建立在以學生為中心基礎上的，通過設計具有啟發性、挑戰性的活動引導學生主動完成知識的深入理解與深度加工.以直線的傾斜角和斜率教學為例，教師設計遞進式的學習任務情境，組織學生通過合作交流探尋答案.

在平面直角坐標系中確定一條直線l的位置，已知兩個點的坐標，然后根據斜率和截距來確定一次函數的表達式y=kx+b.這個斜率k描述了直線的傾斜程度，而截距b則描述了直線與y軸的交點.已知一條直線的定點和斜率，就可以用這兩個信息來確定直線的位置.運用幾何畫板來演示，將直線繞原點旋轉，觀察不同的傾斜角度對應的直線位置.在這個過程中，引出一個新的概念：傾斜角α，它是描述直線傾斜程度的一個角度.通過探討如何用傾斜角和已知的一個定點來寫出直線的表達式，計算斜率和傾斜角的正切值來找到定點的坐標，然后用截距b來確定直線的位置.以具體的例子來演示這個過程，讓學生更好地理解這個過程.此項任務以小組合作學習的形式展開，為學生提供自由的交流空間，以三角函數中的任意角定義以及一次函數表達式為支點分析未知領域知識，理解斜率的概念與k的幾何意義.任務四，探究如何用直線上兩點坐標求該直線的斜率.此項任務是在理解斜率概念基礎上的延伸，鼓勵學生大膽發表自我的看法，借助分別向x軸和y軸作垂線、相似或是正切值等在直角三角形中表示，思考傾斜角與斜率之間的關系，促使學生學會多角度分析問題，形成多方思維碰撞.

（五）創設互動情境，激活學生學習內驅力

互動情境營造指向讓高中生群體在課堂互動過程中對數學知識深度分析、深度理解.鑒于此，實踐教學中教師應當以激活學生內驅力為前提，巧妙設計互動式情境，從而引發學生思考，當學生真正融入學習情境后，便能針對具體問題詳細分析和自主探索.不僅如此，教師通過引導學生集中討論與反饋，也可使之思維全面發散，并且高中生也能在自主成長空間下深刻記憶所學知識.

以“充分條件和必要條件”為例，雖然該章節知識難度不高，可是與之相關的數學題目眾多，并且拓展類問題也有一定深度，所以在解答這類題目時，想要精準回答仍存在較高難度.其實導致該現象的原因是高中生針對充分條件與必要條件未能建立完整的邏輯思維，為此，授課環節數學教師可設計相應問題，并鼓勵學生以互動形式展現對應情境.如：“小紅是小明的姐姐，那么一定可以得出小明比小紅年齡小這一結論，請問這句話是否正確？同時，若保持以上條件不變情況下，小明一定是小紅的弟弟，是否正確？”提出該問題后，可讓學生展開集體互動，而互動的過程也正是情境呈現的過程，該v9XcbWTszEzXmIw2vWMecw==環節高中生群體邏輯思維也能被充分調動.當學生互動結束后，教師可重點講解充分條件、必要條件結論，即“若能由A推出B，那么則可以說A是B的充分條件；但是在有A未必有B的情況下，A則屬于B的必要條件”.通過讓高中生以對比定義的方式理解上述問題，可使學生認識到第一句話的命題是充分必要條件，而第二句話命題屬于充分不必要條件.以該方式授課除能將學生引入深度學習狀態外，同時對其學習內驅力形成也十分有利.

（六）創設虛擬實驗和模擬情境，引領學生深度理解知識本質

創設虛擬實驗和模擬情境是一項有效的教學策略，尤其在高中數學研究性學習中.以“立體幾何初步”為例，通過引入虛擬實驗和模擬軟件，可以幫助學生更好地理解立體幾何概念和原理.學生可以使用動態幾何軟件，如GeoGebra或AutodeskTinkercad等，來探索立體幾何的性質和關系.例如，學生可以構建不同形狀的立體模型，如正方體、長方體、棱柱等，并通過調整參數來觀察其屬性的變化.他們可以改變形狀的大小、角度或位置，觀察體積、表面積和角度的變化.這種直觀的實驗過程幫助學生建立立體幾何的直觀感受和幾何直觀，并更好地理解幾何定理和性質.此外，虛擬實驗和模擬還可以幫助學生解決立體幾何中的難題和探索問題.

例如，學生可以使用動態幾何軟件來研究空間中的交點、相交關系或投影問題.他們可以通過調整參數，改變幾何體的位置和角度，觀察交點的變化規律，并根據觀察到的現象進行猜想和推理.這種實驗和探索的過程培養了學生的實踐能力、問題解決能力和創新思維.并引入虛擬實驗和模擬軟件，學生不僅可以在課堂上進行實驗和探索，還可以在家中繼續學習和實踐.他們可以根據自己的節奏和興趣進行虛擬實驗，不受時間和資源限制.這種自主性的學習方式激發了學生的主動性和學習興趣，使他們更深入地探索立體幾何的奧秘，引領學生深度理解知識本質.

結 語

綜上所述，深度學習也是教師引領學生對知識深層加工，對學習主題進行整體性設計，激發學生學習興趣，引領學生深入理解知識本質，主動參與探究問題的過程，促進思維從低階走向高階，引發學生主動思考，領悟學科思想方法，進而提升學習內驅力.在高中數學深度學習視域下，激發學生動機，鼓勵學生主動研學、自主參與知識探究中，是進行研學的關鍵環節.結合具體的教學內容、學生的實際情況，靈活創設數學情境，喚醒學生的求知欲望，促使學生在數學情境中基于已有舊知識，逐漸進入新知識的探究學習中，經歷分析、對比、遷移、判斷、驗證等思維過程，強化學生思維能力，以提升學習效果.

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