初中數(shù)學(xué)情境教學(xué)的探究與實(shí)踐

1 情境教學(xué)的地位

在初中數(shù)學(xué)教育中，情境教學(xué)是一種以實(shí)際情境為基石的教學(xué)方法.它不僅打破了數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活之間的隔閡，還將原本抽象難懂的數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)化為具體的形式，使學(xué)生可以更直觀地領(lǐng)會(huì)和吸收數(shù)學(xué)知識.情境教學(xué)可以減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)，同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生的多種能力，比如思維能力、創(chuàng)新能力等.通過將數(shù)學(xué)知識融入生動(dòng)有趣的情境中，學(xué)生可以更好地理解和記憶知識點(diǎn)，從而提高學(xué)習(xí)效率.

2 創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)的素材來源

2.1 現(xiàn)實(shí)生活

現(xiàn)實(shí)生活是創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)的寶庫之一，它既有趣味性，又有實(shí)用性.教師可以從學(xué)生的日常生活中尋找與數(shù)學(xué)知識相關(guān)的情境.

比如購物時(shí)的折扣計(jì)算.在講解折扣計(jì)算時(shí)，教師可以模擬一個(gè)購物場景，讓學(xué)生在情境中學(xué)習(xí)和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識.具體來說，教師可以設(shè)定一個(gè)商場打折的活動(dòng)背景，讓學(xué)生扮演顧客和店員的角色.在這個(gè)情境中，教師可以給出一些商品的原價(jià)和折扣信息，比如：“這件衣服原價(jià)200元，現(xiàn)在打八折出售，那么顧客需要支付多少錢呢？”通過這個(gè)情境，學(xué)生可以直觀地感受到折扣計(jì)算的實(shí)際應(yīng)用，同時(shí)能在解決問題的過程中掌握折扣計(jì)算的方法.

2.2 科學(xué)實(shí)驗(yàn)

科學(xué)實(shí)驗(yàn)是創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)的重要素材來源之一，它既有可操作性，又有趣味性.教師可以設(shè)計(jì)一些與數(shù)學(xué)知識相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，比如利用小球的運(yùn)動(dòng)軌跡來探索二次函數(shù)的性質(zhì)等，讓學(xué)生在實(shí)際操作中探索數(shù)學(xué)規(guī)律.具體來說，教師可以準(zhǔn)備一個(gè)斜面發(fā)射裝置和一個(gè)小球，讓學(xué)生觀察并記錄小球從斜面上滾下后的運(yùn)動(dòng)軌跡.隨著小球在空中劃出一道優(yōu)美的弧線，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)小球運(yùn)動(dòng)的軌跡實(shí)際上是一條拋物線.教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么小球的軌跡會(huì)形成拋物線，這與之前學(xué)習(xí)的二次函數(shù)有什么關(guān)系？

2.3 歷史故事

歷史故事不僅是創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)的素材，更是引入新課題的關(guān)鍵.教師可以選取一些與數(shù)學(xué)知識相關(guān)的歷史故事，比如講述古代數(shù)學(xué)家阿波羅尼奧斯的故事.具體來說，阿波羅尼奧斯是圓錐曲線論之父，在觀察拋射物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，他發(fā)現(xiàn)它們的軌跡呈現(xiàn)出一種特定的曲線形狀，這種曲線就是如今所說的拋物線.為了深入探究這種曲線的性質(zhì)，阿波羅尼奧斯多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并發(fā)現(xiàn)它遵循一定的數(shù)學(xué)規(guī)律，即二次函數(shù)的圖象.這種將歷史故事引入教學(xué)中的教學(xué)模式，不僅可以幫助學(xué)生開闊眼界，增長見識，還可以培養(yǎng)文化素養(yǎng).

2.4 時(shí)事與科技知識

時(shí)事熱點(diǎn)與科技發(fā)展不僅可以為教學(xué)提供重要的素材，還可以給教師帶來一定的靈感.作為一名合格的教師，應(yīng)當(dāng)具備敏銳的洞察力，及時(shí)捕捉這些前沿信息，并巧妙地將其融入日常教學(xué)之中.例如，教師可以借助現(xiàn)代衛(wèi)星定位技術(shù)，設(shè)計(jì)生動(dòng)的課堂實(shí)例，讓學(xué)生深刻理解坐標(biāo)系的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值.這不僅可以提高學(xué)生對數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)據(jù)的分析能力.

3 創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)的策略

3.1 貼近學(xué)生實(shí)際，增強(qiáng)情境的代入感

創(chuàng)設(shè)情境應(yīng)以學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知水平為基礎(chǔ)，使情境貼近學(xué)生的實(shí)際生活，讓學(xué)生在熟悉的環(huán)境中感知數(shù)學(xué)的存在[1].這種貼近感能夠增強(qiáng)學(xué)生對情境的代入感，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，使他們更容易理解數(shù)學(xué)問題的背景和邏輯.教師在設(shè)計(jì)情境時(shí)，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的知識儲備和生活經(jīng)驗(yàn)，選取適當(dāng)?shù)乃夭模箤W(xué)生感受到數(shù)學(xué)在日常生活中的廣泛應(yīng)用.通過這樣的設(shè)置，學(xué)生可以在熟悉的情境中體會(huì)到數(shù)學(xué)的實(shí)用性，從而加深對知識的理解，提升學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī).同時(shí)，這樣的情境也有助于培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，促使他們主動(dòng)思考并尋找解決方案.

3.2 設(shè)定合理問題，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)探索

情境教學(xué)中的問題設(shè)計(jì)至關(guān)重要，它應(yīng)具有一定的挑戰(zhàn)性，但不應(yīng)超出學(xué)生的認(rèn)知能力.情境中的問題應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考和探索，鼓勵(lì)他們通過合作討論、邏輯推理和知識遷移來解決問題.通過設(shè)置合理的問題情境，教師能夠有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維活力，引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)中的規(guī)律和方法，進(jìn)而提升解決問題的能力[2].在設(shè)計(jì)問題時(shí)，教師還需考慮到問題的多樣性與開放性，使學(xué)生能夠從不同角度思考和解決問題.這不僅能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，還能提高他們的創(chuàng)新能力.

3.3 循序漸進(jìn)，層層深入引導(dǎo)學(xué)生理解

創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)的過程中應(yīng)遵循由淺入深、循序漸進(jìn)的原則.在初始階段，情境設(shè)計(jì)可以較為簡單，便于學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，建立對情境的基本認(rèn)知.在學(xué)生逐步掌握情境中的數(shù)學(xué)知識后，情境的復(fù)雜度可以逐漸提升，引導(dǎo)學(xué)生從不同維度探討問題，并逐步深化對知識的理解.這樣的設(shè)計(jì)有助于學(xué)生在不斷的思考和探究中逐步掌握數(shù)學(xué)概念與方法，避免一開始情境過于復(fù)雜導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒.同時(shí)，教師應(yīng)注意適時(shí)提供必要的指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決在學(xué)習(xí)過程中遇到的困難.

3.4 結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，強(qiáng)化情境的數(shù)學(xué)思維

在創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)時(shí)，情境設(shè)計(jì)不僅要貼近生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn)等素材來源，還需緊密結(jié)合數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，確保情境能有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力.教師應(yīng)在情境中突出數(shù)學(xué)的邏輯性、抽象性和推理性等特點(diǎn)，通過合理的引導(dǎo)和設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠在情境中逐步學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)的思維方式解決問題.這樣的情境不應(yīng)僅限于直觀、形象的展示，還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的抽象思考能力，幫助他們掌握從實(shí)際問題中抽象出數(shù)學(xué)模型的過程，從而提升數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng).

4 情境教學(xué)的案例

4.1 導(dǎo)入情境：現(xiàn)實(shí)生活中的拋物線軌跡

師：同學(xué)們在打籃球的時(shí)候，有沒有注意過籃球投出去后的運(yùn)動(dòng)軌跡是什么形狀？如果你在不同角度用不同力度投球，它的軌跡又有什么變化呢？

生（思考后回應(yīng)）：籃球的軌跡看起來像彎曲的弧線，不同的力度和角度會(huì)讓它飛得更高或更遠(yuǎn).

師：對，這個(gè)軌跡其實(shí)就是我們今天要學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)圖形——拋物線，它由二次函數(shù)生成.接下來我們通過一個(gè)實(shí)際問題來探討它的特點(diǎn).

4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證情境：科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的二次函數(shù)

師：現(xiàn)在我們來做一個(gè)小實(shí)驗(yàn).你們將會(huì)看到一個(gè)拋物球的運(yùn)動(dòng)軌跡，我們記錄下每個(gè)時(shí)間點(diǎn)球的高度，觀察這組數(shù)據(jù)并思考，這個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡能不能用數(shù)學(xué)公式來描述？

學(xué)生觀察球的運(yùn)動(dòng)軌跡，并記錄時(shí)間和球的高度，教師通過投影儀展示實(shí)驗(yàn)過程.

師：現(xiàn)在，請大家根據(jù)數(shù)據(jù)畫出一幅簡圖，你們認(rèn)為這個(gè)軌跡是什么形狀的？

生：看起來像我們剛才討論的拋物線.

師：很好！那么接下來我們研究這條拋物線背后的數(shù)學(xué)規(guī)律，也就是二次函數(shù).請思考“能不能用二次函數(shù)的公式來表示這條拋物線呢”？

4.3設(shè)定問題情境：引導(dǎo)學(xué)生探索二次函數(shù)的表達(dá)式

師：我們剛才得到了一些點(diǎn)的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在請同學(xué)們回憶一下，二次函數(shù)的一般形式是什么？

生：y=ax²+bx+c（a≠0）.

師：很好，那么我們?nèi)绾卫眠@組數(shù)據(jù)確定a，b，c的值呢？請大家動(dòng)手嘗試，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中得到的點(diǎn)來求解函數(shù)的表達(dá)式.

學(xué)生進(jìn)行嘗試，逐步討論，部分學(xué)生得出二次函數(shù)的表達(dá)式.

師：通過這次實(shí)驗(yàn)和計(jì)算，我們已經(jīng)得到了一個(gè)二次函數(shù)的表達(dá)式，現(xiàn)在我們來探討二次函數(shù)圖象的特點(diǎn).

4.4 循序漸進(jìn)：結(jié)合歷史故事引導(dǎo)深入理解

師：你們知道嗎？拋物線的研究可以追溯到古希臘時(shí)代，阿基米德利用拋物線來設(shè)計(jì)投石機(jī)，用來增加武器的射程.思考一下，為什么二次函數(shù)描述的拋物線可以精準(zhǔn)計(jì)算出物體的運(yùn)動(dòng)軌跡？

生：因?yàn)閽佄锞€的形狀可以描述物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，尤其是拋物體.

師：很好！這就是數(shù)學(xué)在古代戰(zhàn)爭中發(fā)揮的巨大作用.現(xiàn)在我們用現(xiàn)代數(shù)學(xué)工具來探索它的更多性質(zhì)，接下來，我們來探究拋物線的對稱性和頂點(diǎn)的計(jì)算方法.

4.5 時(shí)事與科技：探索二次函數(shù)在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用

師：剛才我們通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了拋物線的特性，現(xiàn)在我?guī)Т蠹铱匆幌露魏瘮?shù)在科技中的應(yīng)用.你們知道現(xiàn)代的火箭發(fā)射和二次函數(shù)有關(guān)系嗎？在火箭的發(fā)射路徑中，我們可以利用二次函數(shù)模型計(jì)算出火箭的軌跡，預(yù)測它的落地點(diǎn).

教師播放一個(gè)航天視頻，展示火箭發(fā)射的軌跡.

師：請同學(xué)們思考“二次函數(shù)是如何幫助我們預(yù)測火箭飛行軌跡的”？

生（討論后回答）：火箭的飛行軌跡可以用拋物線來描述，通過計(jì)算二次函數(shù)的頂點(diǎn)和對稱軸，可以預(yù)測它的最高點(diǎn)和落地點(diǎn).

4.6 教學(xué)效果總結(jié)：層層引導(dǎo)下的主動(dòng)學(xué)習(xí)

通過一系列的情境創(chuàng)設(shè)，學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中的籃球運(yùn)動(dòng)軌跡和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中建立起了關(guān)于二次函數(shù)的直觀感受；通過合理設(shè)定問題，學(xué)生主動(dòng)探索并計(jì)算了二次函數(shù)的表達(dá)式；借助歷史故事和現(xiàn)代科技的應(yīng)用，學(xué)生加深了對二次函數(shù)的理解，領(lǐng)會(huì)了數(shù)學(xué)在實(shí)際問題中的應(yīng)用.整個(gè)教學(xué)過程不僅使學(xué)生掌握了二次函數(shù)的基本性質(zhì)，還培養(yǎng)了他們的數(shù)學(xué)思維和探索能力，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)效果.

參考文獻(xiàn)：

[1]王成雙.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下數(shù)學(xué)“創(chuàng)設(shè)情境”教學(xué)策略[J].中國教育技術(shù)裝備，2019（8）：132.

[2]劉燕梅.基于數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的情境問題教學(xué)研究[D].福州：福建師范大學(xué)，2019.