情境教學在高中數學課堂中的應用分析

隨著科學技術的不斷發展，素質教育成為高中教育體系中的重要目標，這也為高中數學教學課堂帶來了許多變化。在教學過程中學生不再只是被動的接受者，而是主動探索者。面對這樣的新式課堂理念，情境教學法應運而生，逐漸受到許多數學教師的廣泛運用，通過情境教學可以激發學生創造力、調動參與學習的興趣，實現深度探索化教學。基于此，本文立足于高中教育，圍繞數學課堂中情境教學的應用進行探索分析，希望為相關人員帶來一些參考。

現階段，傳統的高中數學教學模式已經無法滿足新時代的發展需要，情境教學已經成為受到廣泛應用的教學方式，教師通過聯系真實生活、借助多樣化的教學手段、引進信息技術可以構建起生動有效的教學情境，以求在教學過程中調動學生的探索意識和積極性，使學生主動探索并進行聯想對比，充分結合高中生認知基本特征展開有效教學，實現學生核心素養的發展和培養。

1 情境教學概述

情境教學（Situational Teaching）是一種運用具體生動的場景以激起學生主動學習的興趣、提高學習效率的教學方法。

情境教學是指在教學過程中，教師有目的地引入或創設具有一定情緒色彩、以形象為主體生動具體的場景，以引起學生一定的態度體驗，從而幫助學生理解教材，并使學生的心理機能得到發展的教學方法。其核心在于激發學生的情感，使學生在模擬的情境中學習和掌握知識，該方法以口語為基礎，借助環境氛圍、動作表演等使學習內容與相應的情境相結合，有助于學生從整體結構上感知和把握學習內容。

情境教學廣泛應用于各個學科的教學中，特別是在語言教學、社會科學教學以及自然科學教學等領域。通過情境教學，學生可以更加直觀地理解和掌握知識，提高學習興趣和積極性，同時也有助于培養學生的觀察力、想象力、思維能力和創造力。

2 情境教學在高中數學課堂中的應用重要性

2.1 調動探索精神

高中階段的數學知識難度相對較高，其不僅要求學生具備堅實的數學基礎知識還要有一定的抽象思維理解能力，面對高難度學習學生會不可避免地出現求知欲降低、興趣難以激發等問題。因此，教師通過教育情境創設，可以將原本抽象的數學知識簡化處理，轉變為更加具象化的教學方式，使學生在學習過程中獲得學習樂趣和成就感，進而在無形中激發求知欲望，獲得探索精神。通過構建教學情境也能緩解數學知識教學的枯燥乏味，使學生在充分體驗學習興趣的同時，在良好的環境中掌握教學目標，從根本上提高學生的數學學習能力。

2.2 深化知識理解

數學教材中包含著十分多元化的知識內容，學生想要在有限的教學時間里快速理解知識并非一件容易的事情，特別是許多數學公式和概念相對復雜，如果沿用傳統機械式教學模式，不僅會導致學生學習興趣受影響，更會出現學生難以理解教學知識的情況，而通過有效的情境創設可以為學生對復雜知識點和數學公式的理解提供幫助，借助良好的情境構建，進而使原本抽象化的數學概念更加具象化，幫助學生快速進行理解和掌握，在潛移默化中加深對數學公式的積極應用，在立足于理解的基礎上深化教學記憶，滿足學以致用的核心目標，這是高中數學教學的核心目的之一。這意味著在高中數學情境創設的過程中，應充分聯系生活實際與教材內容幫助學生加深理解，獲得更加出色的學習效果。

2.3 轉變學習方式

通過在高中數學教學中構建核心教育情境，對于學生而言有著十分深遠的影響，借助完善的教學情境創設可以大幅度提高教師的綜合水平，以此來大幅優化教學情境的高效性并發揮其核心作用。在有效的情境教學中，學生會跟隨情境內容加深與教師之間的溝通和互動，獲得更加深入的學習興趣，相較于傳統的被動式機械學習而言，這能夠大幅提高學生的自主學習積極性。從傳統的被動式學習轉變為主動式學習，這樣一種態度方面的轉變會在潛移默化中提高教師的教學水平，并促使學生將課堂知識應用在現實生活中。

2.4 提升實踐應用能力

通過在課堂中構建有效教學情境，可以直觀地展示復雜抽象的數學教學知識，同時在數學理論學習中引入真實生活場景，拓展學生的數學學習知識渠道，在潛移默化中提升對實踐應用能力的培養。數學本就是具有較強應用性的學科，數學教育活動的核心在于引導學生建立數學思維，提升創造，進而將數學知識應用在日常生活中。因此通過建立與真實生活相聯系的社交友情，可以使學生在合作和探究過程中了解知識內涵、養成學習習慣，進而獲得實踐能力的培養。

2.5 孕育創新意識

創新能力成為新時代下社會發展的一個必然要素，其具體指的是人通過尋找事物的本質規律發現各個事物之間隱藏的內在聯系，進而通過探索來獲取結論，這本質上是提升創造力、實現創造性思考的全過程，而借助問題情境，可以使學生主動參與到教學中，感悟問題從出現到解決再到拓展的全過程，在面對富有挑戰性的問題時展開深度創新。

3 情境教學在高中數學課堂中的應用

3.1 利用信息化技術提升教學效果

在信息化技術不斷引入教學的今天，教師的教學情境創設也可借助多媒體技術，以此來提升教學的有效性，特別是在視聽化效果提升方面，通過以感官為媒介來有效強化學生對于虛擬情境的沉浸感。特別是針對數學科目來說，由于其知識本身具備抽象性和復雜性，因此教師在多媒體情境創設中可以充分運用以下幾種方式，首先，將復雜抽象的數學知識概念化借助趣味動畫、劇情演示等方式來進行知識的針對性表達，通過這種方式引導學生沉浸式進入情境并由此展開深入性思考。其次，通過趣味化的劇情編排來引出數學問題，進而引導學生沉浸在情境之中，由此開展深入的教學思考。最后，在視聽化效果的加持下，圍繞教室打造環境背景，為情境創設奠定良好的基礎，使學生能夠成為情境教學的主體參與者，通過這種方式達成多媒體信息技術與學生之間的互相配合，始終堅持有效教學的基本方針，避免出現學生過度關注情境從而輕視知識點教學。

例如，在對人教版高中數學教材指數函數這一部分知識進行教學時，第一步，教師可以在課堂導入階段，借助多媒體進行教學展示，初步構建教學情境，在教學情境的播放中轉變傳統的教學概念相關演示，轉而為學生展示細胞分裂的動畫：先由一個細胞進行分裂，在完成分裂以后繼續進行分裂，在多輪分裂以后，這些細胞逐漸多到難以數清，在此過程中教師應適當地進行引導：學生可以看出視頻中細胞分裂速度相對較快，那么在觀察分析后是否可以發現細胞數量與分裂輪數之間存在的聯系呢？在教師的提醒下，學生開始有意識地分析捕捉視頻畫面，在經過個人分析以后尋找到二者存在的密切聯系。第二步，為了實現思維建構完善認知體系，教師可以構建起樹狀圖模型，在其中填入細胞分裂的動畫模擬視頻，在該模型中最上層為一個細胞，在每一個層級都向下分裂為兩個，這樣學生可以更加清晰直觀地了解到各種細胞的具體數量。第三步，在引導學生圍繞觀察過的視頻和樹狀圖模型來延伸到函數關系方面，這時教師可以將分裂輪數與細胞數量分別定義為x和y，要求學生按照樹狀圖的分布來明確x、y之間的關系，通過這樣一種情境構建可以使學生在學習中將觀察到的抽象化細胞分裂轉變為真實的數字規律問題。此教學方式不僅提升了學生的創新思維延伸能力，同樣也在無形中優化了建模能力，利用具體形象來展示指數函數的規律，使學生充分了解指數函數的特征。

3.2 以探究性情境發掘認知潛能

高中數學的核心目的，在于借助數學知識的教學來幫助學生獲得實踐能力、思維能力以及創新能力的核心素養發展，但在教學中不可避免地會出現一部分學生測試成績較差。探究性情境是指在教學過程中，教師根據教學內容和學生的實際情況，創設一種能夠引發學生探究欲望、促進學生主動思考和發現的學習環境，這種情境通常具有問題性、挑戰性和趣味性，能夠激發學生的內在學習動機。在高中數學教學的過程中，教師以探究性情境發掘認知潛能，能夠通過創造具體而生動的探究環境，激發學生的好奇心和求知欲，從而促使他們主動探索、發現和學習，進而發掘和提升他們的認知潛能。因此針對這一部分學生，教師應鼓勵其積極參與數學教學，幫助學生重新喚起學習的動力，通過情境的構建來引導學生在學習中進行探索、挖掘認知潛能，利用教學來促進素養的提高。

例如，在人教版高中數學教材充分條件與必要條件相關知識進行教學的過程中，有一部分學生存在邏輯思維相對較弱、缺乏足夠知識儲備的問題，這樣的情況就導致此部分學生無法真正理解充分條件、必要條件和充要條件概念的區別，這時教師應為學生建立一個探究性情境，幫助學習能力相對較弱的學生，在探索中理解數學概念、了解問題內涵。這時教師的情境設置可以采取循序漸進式，通過引入真實生活中的內容，來激發學生的探索欲，如“害人之心不可有，防人之心不可無”這句中國傳統的口頭禪學生大多聽過，這時教師便可將這句口頭禪作為核心主題，詢問學習能力相對較弱的學生：如果遇到別人欺負自己會采取何種手段？學生勢必會說出口頭警告這樣的應對方式，這時教師便繼續詢問學生：什么樣的話語或者行為是欺凌他人的表現呢？日常生活中有哪些警告他人不要欺凌自己的警告用語呢？怎樣預防他人欺凌自己呢？通過這樣的探索性方式可以使學生充分理解隱藏在“害人之心不可有，防人之心不可無”這句話中命題條件與結論存在的邏輯關系，進而逐漸理解到什么是充分條件，什么是必要條件。

3.3 借助真實情境強化參與體驗

教師在教學過程中還可選擇以模擬情境為主體帶動學生的日常學習，聯系日常生活結合與知識相關特性構建起差異化的模擬效果情境。首先，可以構建真實的教學情境，組織學生參與其中進行角色扮演，通過這種沉浸式的扮演方式來營造積極的數學教學氛圍，進而實現數學模型、現實生活等多種要素的充分結合。其次，借助材料道具來進行教學情境的真實模擬，通過這種方式來真實表達出數學概念的基本形式和屬性，進而使學生在長期學習過程中獲得理解能力的進一步提高。最后，針對日常教學過程中存在的疑難點，可以采用計算機軟件進行模擬，幫助學生加深對疑難點問題的針對性理解，在參與到教學情境模擬活動當中后，學生可以通過具象化的觀察來理解教學難題，并在分析和理解的過程中了解到隱藏在教學情境內的數學規律，在長期發展中進一步提升學生的數學抽象能力。

例如，在人教版高中數學教材函數應用相關教學進行學習的過程中，由于真實生活中也普遍存在函數的應用，因此教師可以將教學目的放置在提高學生的函數實際問題解決能力，有效聯系日常生活構建起函數模擬情境。第一，教師可以首先根據學生的學情將其劃分為學習小組。要求各小組成員模擬旅游出行前的準備，小組內派出兩名學生負責擔任旅行社的老板，分別開出兩家旅行社的購票優惠條件，第一位老板說購票如果在10張以上，則超過10張的票數打5折，10張以下打8折；第二位旅行社老板則說，無論購票人數是多少，旅行社的票數購買均為7.5折，已知班級學生為47人，原票價為40元，現在請各個小組通過溝通和商討來制訂完善的購票計劃，并建立針對性的購票計算函數模型，提出對應的解決方案。通過此教育情境建設，使學生在學習過程中除了沉浸式地扮演角色，還要了解各個函數模型的具體應用方式，這對于學生的成長而言不僅是學習能力的提升，同樣也進一步提高了應用能力和實踐能力。

3.4 以問題情境調動思維發散

問題情境同樣是情境教學中的一個有利方式，簡單來說就是以問題作為學生思維的導向，通過教師的適當引導來使學生融入教學情境，進而感悟由發現問題再到解決問題的思維建構過程。在此過程中，學生會自覺地處理數學關系并構建系統化的數學知識體系，針對數學學科而言其核心本質在于處理問題、發現問題。因此，通過高效率問題情境的構建也能夠大幅度提升數學教學的實踐效率，為此教師在教學中，應加大數學思維培養力度，借助數學語言實現拓展創新，將問題作為建構思維發展流程的突破口。由此展開深度學習并有效連接真實生活，通過此方式培養學生與知識延伸生活的能力，并構建起系統性的思維發展意識。

例如，教師在人教版高中數學教學中，可以在平行相關知識教學中借助問題教學情境有效進行數學思維滲透，通過這種方式滿足數學教學目標，例如，在圍繞空間中的平行關系相關內容進行學習的過程中，由于這部分知識涉及學生空間想象能力的發揮，本身還具備較多的抽象化理念，這也導致在理解層面上學生很可能出現理解混淆的問題。因此教師應借助以問題作為導向，構建完善情境的方法，使學生在問題處理的過程中，針對性分析問題發生成因。通過這種方式了解隱藏于知識點中的核心內涵，依據教學核心開展針對性的學習探索，面向學生提出問題：在空間中直線與平面之間是否存在位置關系？有哪些位置關系；如果二者存在公共點，那么二者之間還會存在平行關系嗎；回顧從前的知識，發現直線和平面本身都具有無限延伸的特征，那是否可以直接性地認為直線與平面具備公共點，如果不能以此方式判斷要如何判斷其二者互相平行，在平面中找到直線是否可以根據此條直線與平面外直線之間的聯系，來判斷平面與平面外直線之間的聯系，在提出問題以后要給學生一些時間進行討論分析，并詢問其是否能在真實生活中發現相關案例，如果有則用繪圖的方式將其表現出來。最后，引導學生對自己得出的結論進行論證，在這一問題情境的過程中，通過采用遞進化引導的教學方式，能夠使學生充分了解存在于平面與直線之間的關系要素，進而提出對關系進行針對性判定的有效方式、通知方式，為學生的創新思路提供基礎，并在此過程中組織學生嘗試著證明自己得出的結論，從而使這種方式發揮出良好的教學激勵作用。

3.5 借助沖突性情境調動學習動力

所謂認知沖突，其本質上指的是在真實生活與思想認知發生矛盾的過程中學生所產生的直觀性心理感受。沖突本質上在數學學科中主要表現為原有知識結構與新理念的矛盾，這是因為經過小學、初中階段的學習，高中生已經建立起一個相對完整的數學認知結構。使其在學習相關內容前難以利用相似的原理，對教學內容進行理解和剖析。面對這一情況，教師在數學課堂中通過有效教學情境的構建，應合理滲透認知沖突教學理念。明確學生在學習過程中難以理解新知識的情況，重點關注其在學習表現和情感態度方面的矛盾點，進而實現內在學習動力的有效激發。在此過程中，教師也要適當提煉教材中難度較高的知識點，不斷引導認知沖突的構建。

例如，在人教版高中數學教材函數相關知識教學過程中，教師應注意的是，由于該部分課程主要針對對數及對數函數的概念進行講解，因此教師應引導學生以對數性質為核心點，針對性處理生活中常見的函數模型問題。并對數函數與指數函數之間的矛盾點，借助描點法來明確函數的定義和圖象。當學生完成課堂知識的學習后，會尋找一個解決問題的萬能方法，但函數相關題型本身較為復雜，因此在條件設定上的差異同樣會導致后續解題方法選擇受到影響。在此過程中教師更要重點關注學生的解題探索過程，盡可能糾正其中的錯誤環節。使學生在認知沖突的情況下，確認積極的解題方向，靈活調整學習狀態，從根本上提升數學解題的效率

3.6 利用具象實物呈現數學知識

在教學情境的構建過程中，學生會不可避免地存在代入難等問題，因此教師可以在情境中適當引進背景資料、實物道具等內容，通過多種方式在課程體系內引導學生沉浸式代入，這種方式幫助學生具象化地掌握，詳細了解由數學知識點所帶來的方法和技巧，并在實物道具的引導下具象化地展示抽象數學知識點，通過這種方式從根本上提升學生的數學知識想象能力，借助實物道具能夠較為直觀地展現數學知識，構建起清晰的數學學習環境，幫助學生更加主動地投入教學知識學習過程中，以此在潛移默化中建立學習復雜的數學知識，使學習過程變得更加簡單。

例如，在人教版高中數學教材進行立體幾何相關內容的學習中，教師可以通過模型的靈活運用，構建起立體式的幾何教學情境，通過這種方式使學生更深入地了解幾何知識相關概念和知識點，特別是在幾何切割的環節中，沿用傳統的教育方式會使學生難以理解，因此教師可以利用信息技術手段更加具象地進行圖形展示，幫助學生正確認知，進而通過這種方式在無形中提升學生立體幾何學習效率。

再如，在排列組合相關知識的學習過程中，教師可以適當引入真實生活案例來向學生展示排列組合的基本變化規律。首先，在某一不可視的箱子中挑選4個白球，并將其標注為a，然后再挑選兩個黑球，標注為b，隨后教師再給出有關于黑球、白球的設定，要求學生在一個相同的盤子中放置4個白球和2個黑球的排列組合方案，此時可以從兩個角度來分析：一是考慮所有球的無差別排列（即不考慮a與a之間、b與b之間的區別）。在這種情況下，只需考慮白球和黑球的數量，而不關心它們之間的具體順序（即a1、a2、a3、a4視為相同，b1、b2也視為相同）。由于黑球和白球是不同的種類，此時可以使用組合數學中的“排列”概念，但這里的“排列”是指不同種類物體的排列，而不是指同類物體間的排列順序。因此，問題轉化為從6個位置中選擇2個放黑球，其余放白球。這可以用組合數表示為C（6，2），即從6個位置中選2個的組合方式，因此可以計算C（6，2）=6！/（2！×4！）=15，所以有15種不同的排列方式（僅考慮黑白球的分布，不考慮白球或黑球之間的順序）。二是考慮將每個a和b都視為獨特個體時的排列（比如a1、a2、a3、a4和b1、b2都是不同的）。那么需要考慮所有可能的排列方式，在這種情況下，每個球都是獨一無二的，所以總的排列數是6個球的全排列，即6！。因此為6！=6×5×4×3×2×1=720，由此可知有720種不同的排列方式。

4 結語

總而言之，在高中數學教學中，教師運用情境化教學模式對于學生自身的發展而言具有積極意義。通過趣味化、多元化的教學情境，不僅可以提升高中數學教學課堂的有效性，滿足新時代下高中數學教學的教育要求，還能通過具象化的方式展現原本抽象復雜的教學理念知識，進而提升學生的邏輯思考和數學建模能力，為此教師應重視多元化教學情境的構建，加強與學生之間的溝通交流和積極協作，基于情境教學的目標設計來引導學生探索數學內涵，并在長期的教學發展中養成積極的學習習慣，這對于學生的未來發展而言有著十分深遠的影響。