基于情境與問題的高中數學課堂有效互動實施策略研究

摘 要：高中數學對學生的綜合能力要求較高.利用情境與問題實施高中數學教學有利于形成高效互動課堂，進而激發學生的主動學習意識，并在鍛煉學生數學思維的同時，增強學生的實際應用能力.為了充分發揮情境與問題的作用，應積極打造生活化問題情境、故事化問題情境、活動化問題情境、跨學科問題情境、遞進式問題情境.

關鍵詞：情境；問題；高中數學；互動

中圖分類號：G632"" 文獻標識碼：A"" 文章編號：1008-0333（2024）36-0008-03

收稿日期：2024-09-25

作者簡介：沙小燕（1981.8—），女，湖北省黃岡人，本科，中學一級教師，從事高中數學教學研究.

基金項目：廣東省2023年度中小學教師教育科研能力提升項目“基于情境與問題的高中數學課堂有效互動實施策略研究”（項目編號：2023YQJK332）.

隨著教育改革的深入，高中數學課堂教學面臨著新的挑戰.傳統“填鴨式”教學較難激發學生的學習動力，而打造高中數學有效互動課堂成為落實教育改革要求的關鍵.情境作為連接數學知識與現實世界的橋梁，能夠讓學生置身于具體、生動的環境中，感受數學的魅力和應用價值，進而有效吸引學生的注意力，為有效互動奠定基礎.問題是引導學生深入思考、主動探究的主要輔助工具，能夠促使學生從多個角度和不同層面去分析問題、解決問題，從而形成有效互動.深入探討基于情境與問題的高中數學課堂有效互動實施策略，有助于打破傳統教學模式的束縛，實現課堂教學的創新與變革，對促進學生的全面發展具有重要意義.

1 高中數學課堂有效互動的意義

1.1 激發主動學習意識和能力

在傳統教學模式下，部分學生處于被動接受知識的狀態，缺乏主動探索和思考的動力.而有效互動課堂有利于形成積極的學習氛圍，能夠充分發揮學生的主體作用.在互動課堂中，學生通過與教師、其他同學的交流與碰撞，可更加深入地理解數學知識，發現學習中的樂趣，從而激發內在的學習動力.而且，學生在主動提出問題、分析問題并尋求解決方案的過程中，能夠逐漸培養自主學習的習慣和能力［1］.

1.2 增強學生的實際應用能力

數學作為一門基礎學科，其知識廣泛存在于日常的生產生活中.在有效互動課堂中，教師利用貼近學生生活實際或具有實際應用背景的數學問題，引導學生在解決問題的過程中靈活運用數學知識，體驗數學的實際應用價值，不但有利于學生深入理解數學知識，還可培養學生運用數學知識解決實際問題的能力，為未來的學習、工作和生活奠定堅實的基礎.

1.3 有助于培養學生的數學思維

互動課堂給予了學生較大的討論交流空間，使學生在運用歸納、演繹、類比等方法分析問題與解決問題的過程中，逐漸形成邏輯思維；互動課堂給予了學生較大的思考空間，有利于學生在不斷審視自己的觀點、評估他人的論點的過程中，逐漸形成成熟的批判性思維；此外，互動課堂還給予了學生較大的展示空間，有利于學生在不斷嘗試不同解題策略的過程中，逐漸形成相對成熟的創新性思維［2］.邏輯思維、批判性思維、創新性思維相互交織的綜合思維能力，為學生的生活和學習提供了有力的支撐.

2 基于情境與問題的數學教學策略

2.1 關聯現實生活，打造生活化問題情境

生活化的問題情境是指將抽象的數學概念、定理或問題嵌入到學生熟悉的日常生活場景中，使數學知識變得生動具體、易于理解，能夠極大地激發學生的學習興趣，增強他們的學習動機.當學生在解決貼近自身經驗的問題時，他們會更加主動地思考、探索和交流，形成積極的學習氛圍，從而自然而然地促進數學課堂的有效互動.因此，教師在設計數學教學活動時，應充分關聯現實生活，精心打造生活化的問題情境，以此作為構建有效互動課堂的橋梁.

以人教版高中數學必修第一冊第一章第四單元《充分條件與必要條件》為例，教師可以巧妙地結合學生的日常生活經歷來設計教學.例如，可以創設一個關于“健康飲食”的情境：假設學生小明每天都需要吃足夠的水果和蔬菜來保持身體健康，那么“吃足夠的水果和蔬菜”就可以視為是“保持身體健康”的一個條件.接著，教師可以引導學生探討這個條件與結果之間的邏輯關系，是充分條件、必要條件，還是既不充分也不必要條件？通過這樣的情境設置，學生不僅能夠直觀地理解充分條件與必要條件的概念，還能在討論中深化對這兩個概念之間差異的認識.

2.2 融入故事情節，構建故事化問題情境

故事化問題情境就是把教學內容故事化，用講故事的方法設計、組織教學.當學生置身于富有趣味性的故事情境中，更易產生共鳴，積極參與討論，探索問題的解決方案，有利于形成有效互動課堂.對于數學學科而言，其數學史上富含數學家探索、發現數學知識的故事，將這些數學故事融入課堂中，有助于學生了解數學的歷史淵源，還能激發他們對數學問題的興趣和好奇心，從而促進課堂上的有效互動［3］.因此，教師不妨在課堂教學中融入數學史上的故事，構建故事化的問題情境.

以人教版高中數學選擇性必修第二冊第四章《數列》為例，教師可以引入印度數學家婆什迦羅研究數列的故事，或者斐波那契數列（Fibonacci sequence）的起源與廣泛應用.以斐波那契數列為例，教師可以講述意大利數學家斐波那契在《計算之書》中首次提到的關于數列的故事，其描述的是兔子繁殖的模型：假設一對兔子從出生后第二個月起，每個月都能生一對小兔子，而新生的小兔子從第二個月起也開始生育.那么，從一對初始兔子開始，一年后會有多少對兔子呢？以此引發學生對數列性質的思考.進一步，教師可介紹斐波那契數列在自然界（植物葉子的排列）、藝術（達·芬奇的作品中蘊含的斐波那契比例）、計算機科學（算法優化）等多個領域的應用，讓學生感受到數列知識的廣泛性和實用性.在這樣的故事化問題情境下，學生不僅能夠學習到數列的基本概念和性質，還能通過數學史的故事了解到數學家們的智慧和勇氣，感受到數學探索的樂趣和意義，進而積極參與到思考和討論中.

2.3 組織趣味活動，創設活動化問題情境

“口授”式的課堂教學環節容易使學生產生枯燥無聊的感覺.教師通過組織一系列富有趣味性和實踐性的活動，形成活動化問題情境，并將數學知識點融入其中，可以使學生在主動探索、發現和解決問題的過程中不斷滋生內在的學習動力，進而促進課堂內的有效互動.因此，在日常教學中，可以以趣味活動創設活動化問題情境.以人教版高中數學必修第二冊第九章《統計》為例，教師可以設計一個名為“數據偵探”的活動，模擬真實世界中的數據分析任務.在這個活動中，教師向學生提供一些關于學校學生偏好的調查數據，比如學生們最喜歡的課外活動、午餐選擇偏好等.接下來，教師可以將班級分成幾個小組，每個小組負責處理一部分數據.小組成員需要一起制訂數據收集的方法，然后收集數據，并使用統計工具如表格、圖表等方式整理和展示數據.在此過程中，教師可以設置一些小挑戰，例如要求每個小組找出數據中的異常值，或者預測某種趨勢的變化.這些具體的任務，促使學生在實際操作中應用統計學的基本原理，如頻率分布、平均數、中位數等概念.通過這種方式，教師不僅能夠創設一個充滿活力的課堂氛圍，還能讓學生在實踐中掌握統計知識的應用技巧，從而提高他們解決實際問題的能力.

2.4 整合學科知識，構建跨學科問題情境

跨學科問題情境是指在數學教學過程中融合其他學科的知識與技能，并利用問題引導學生思考數學與其他學科聯系的情境教學方法.在跨學科問題情境中，學生能夠認識到數學知識的廣泛應用性，認識到數學知識的價值，從而更加積極主動地探究數學知識，促進有效互動課堂的形成.因此，教師在教學實踐中應積極整合學科知識，構建跨學科問題情境.

以人教版高中數學選擇性必修第三冊第六章《計數原理》為例，教師可以巧妙地融合信息技術、生物學、經濟學等多個領域的知識，創設出既具挑戰性又富有趣味性的跨學科問題情境.例如，教師可以設計一個名為“生物多樣性與基因組合”的跨學科問題情境.在這個情境中，教師可先介紹生物學中基因的基本概念和遺傳規律，然后引導學生思考：如果一種生物體內有n種不同的基因，每種基因在遺傳給下一代時都有兩種可能的狀態（如顯性與隱性），那么這種生物在繁衍過程中，其后代可能出現的基因組合類型有多少種？自然地將生物學知識引入了計數原理的教學之中.為了進一步豐富情境，教師可以借助信息技術手段，如編程軟件或在線模擬工具，讓學生親自設計實驗或模擬過程，通過編程或操作模擬工具探索基因組合的可能性.

2.5 設計層次問題，形成遞進式問題情境

遞進式問題情境由一系列由淺入深、由易到難、層層遞進的問題組成，教師通過問題之間的邏輯關聯和難度梯度，為學生搭建起一座從已知通往未知的橋梁，使學習過程變得更加自然流暢，有效促進課堂中的師生互動與生生互動.因此，教師在實施數學教學時，應有意識地設計層次清晰、邏輯嚴密的層次問題，以形成遞進式問題情境.

以人教版高中數學必修第一冊第三章《函數概念與性質》為例，教師可以圍繞函數的核心概念與性質，設計一系列環環相扣的問題鏈.首先，教師可以從生活中的實例出發，設計“汽車的行駛距離隨時間的變化關系可以用什么來表示？”這一直觀易懂的問題，引導學生初步感知函數概念，并認識到函數是描述變量之間關系的一種重要工具.其次，教師可以進一步提出“如何判斷兩個函數是否相同？”“函數有哪些基本性質？”等問題，逐漸深入到函數概念的本質與內涵，引導學生通過比較、歸納等方法，總結出函數的基本性質，如定義域、值域、單調性、奇偶性等.最后，教師可以設計“如何利用函數的單調性判斷方程解的存在性？”“如何利用函數的奇偶性簡化計算過程？”等類似的應用性問題，要求學生靈活運用函數的基本性質解決實際問題.在整個教學過程中，教師應關注學生的反饋和表現，及時調整問題的難度和節奏，確保學生能夠緊跟教學步伐，積極參與課堂互動，形成持久的積極態度，保證互動課堂的有效性.

3 結束語

綜上所述，基于情境與問題實施高中數學課堂有效互動具有重要意義.通過關聯現實生活、融入故事情節、組織趣味活動、整合學科知識、設計層次問題等方式構建的多樣化情境，能夠極大地激發學生的學習興趣，使其在數學學習中更加主動、積極，為構建更加開放、包容、富有活力的數學課堂環境提供了有力支持.未來，隨著教育理念的不斷更新，教師要根據具體的教學情境與學生特點，靈活調整教學策略，進一步豐富課堂互動的形式與內容，提升教學效果.

參考文獻：

［1］ 邵怡寧，程國忠.核心素養下高中數學問題式教學的實踐研究［J］.中學數學，2024（13）：128-129.

［2］ 潘津.“讓學引思”理念下打造高中數學生動課堂的思考［J］.理科愛好者，2024（03）：19-21.

［3］ 丁益民.“一境多用”：單元教學中情境的整體設計：以蘇教版高中數學教材中的情境為例［J］.中學數學月刊，2024（06）：21-23.

［責任編輯：李 璟］