“教學做合一”思想下的高中數學情境化教學研究

摘要：“教學做合一”思想主張通過實踐活動促進學生對數學知識的理解和應用，該思想強調理論與實踐的結合、學生主動參與和綜合素質的培養，在高中數學情境化教學中經常被應用.本文首先闡述了“教學做合一”思想的內涵，包括理論與實踐的有機結合、學習過程的主動參與以及綜合素質的培養，然后設計了一個通過實驗觀察細菌繁殖的教學案例，旨在幫助學生理解指數函數及其應用，最后指出其在提高學生學習興趣、理解能力和綜合素質方面的積極作用.

關鍵詞：教學做合一；情境化教學；教學案例

在當今快速發展的信息化社會中，教育的目標不僅僅是傳授知識，更在于培養學生的綜合素質和創新能力.高中數學教學作為基礎教育的重要組成部分，不僅承擔著傳授數學知識的責任，還肩負著培養學生邏輯思維能力、問題解決能力和創新精神的重任.在這一背景下，“教學做合一”思想為高中數學教學提供了一種新的視角和方法.

“教學做合一”思想源于中國著名教育家陶行知先生，強調教學過程中的實踐性和參與性，主張在教學過程中將“教”與“學”緊密結合，通過“做”來實現知識的內化和能力的提升.這一思想強調教師不僅是知識的傳授者，更是學習的引導者和促進者；學生不僅是知識的接受者，更是學習的主體和實踐者.在這種教學模式下，學生通過動手實踐、合作探究和自主學習，能夠更好地理解和掌握數學知識，并在實踐中培養解決實際問題的能力.這一思想為高中數學教學提供了一種創新的教學模式，有助于提高學生的綜合素質和創新能力.本文將深入探討這一思想在高中數學教學中的應用策略和實踐效果，以期為教師提供有益的參考.［1］

1“教學做合一”思想的內涵

1.1理論與實踐的有機結合

“教學做合一”思想強調理論知識與實踐應用的緊密結合.理論是實踐的基礎，實踐是檢驗理論的標準，只有通過理論的學習，學生才能理解事物的本質和規律，而在實踐中遇到的問題和挑戰，可以為理論的完善提供反饋.在“教學做合一”思想的指導下，教師在授課時應將理論知識與實際案例相結合，通過實例分析、案例討論等方式，使學生能夠在具體情境中理解和運用理論.教師應鼓勵學生在實踐中發現問題，以討論和反思的形式來深化對理論的理解.基于實踐項目的案例來講解相關的理論知識，讓學生在真實的環境中學習和應用，通過實踐觀察到的現象將促使他們重新思考相關的理論，從而實現理論與實踐的雙向互動.［2］

1.2學習過程的主動參與

“教學做合一”思想鼓勵學生在學習過程中的主動參與和自主探索.主動參與的學習過程能夠激發學生的學習興趣.當學生在課堂上參與討論、進行實驗或完成項目時，他們會感受到學習的樂趣和成就感.這種積極的情感體驗能夠增強他們對知識的渴望，促使他們主動去探索更深層次的內容.教師可以設計更多的探究性活動和項目，讓學生在“做”的過程中發現問題、提出假設、進行驗證和總結規律.此外，實踐活動中往往要求學生與他人合作，分工協作，共同完成任務.這種合作學習不僅能夠提高學生的溝通能力和團隊意識，還能夠讓他們在互動中學習到不同的觀點和思維方式.

1.3綜合素質的培養

“教學做合一”思想不僅關注知識的傳授，更注重學生綜合素質的培養.教師應注重培養學生的思維能力、實踐能力和創新能力，使他們在知識學習的同時，獲得全面發展.教師應鼓勵學生進行實踐活動，如統計隨機過往行人的身高并建立頻率分布模型等，讓學生在實踐中鍛煉觀察能力、動手能力、邏輯思維能力和批判性思維能力.這種實踐不僅能夠提高學生的數學應用能力，還能培養他們的探索精神和創新意識.此外，教師在教學過程中應引導學生樹立正確的學習觀和價值觀，培養他們的責任感和團隊合作意識.通過參與社會實踐和志愿活動，學生能夠在實踐中增強社會責任感和服務意識，從而全面提升綜合素質.

綜上所述，“教學做合一”思想在高中數學教學中的內涵豐富且深刻.這一理念不僅有助于學生更好地理解和應用數學知識，也為他們的終身學習和發展奠定了堅實的基礎.因此，在實際教學中，教師應積極探索和實踐“教學做合一”思想的有效策略，以促進學生的全面發展.［3］

2基于“教學做合一”的教學案例與分析

基于陶行知的“教學做合一”思想，筆者設計了一個通過實驗觀察細菌繁殖的教學案例，旨在幫助學生理解指數函數及其應用.

2.1教學案例片段

（1）概念引入.教師展示細菌繁殖圖片（如圖1），并引入二分裂與增長曲線的概念，即細菌生長到一定時間，在細胞中間逐漸形成橫隔，將一個細胞分裂成兩個等大的子細胞，細菌的生長過程具有規律性，以細菌數量的對數為縱坐標，生長時間為橫坐標，繪制的曲線叫作細菌生長曲線.教師提出問題“在條件適宜和受限兩種情況下，它們的繁殖速度分別是什么樣的呢”.通過以上引導，學生能夠對細菌繁殖產生興趣，并為后續的實驗做好準備.

在學生對細菌繁殖有初步理解后，教師可以講解指數函數的基本概念，介紹指數函數的定義，并指出其數值變化的特征.教師可以通過MATLAB等軟件展示不同參數下指數函數的圖象，幫助學生理解其變化規律.

（2）組織學生進行細菌培養實驗.實驗材料包括培養基（瓊脂培養基）、細菌樣本（大腸桿菌）、培養皿、溫度計、計時器和記錄表格等.學生將細菌樣本接種到培養基上，然后將其分為兩組，一組在無約束條件下（常溫、充足營養），另一組在有約束條件下（限制營養、低溫），在固定的時間間隔觀察細菌的生長情況，記錄時間與每組細菌數量的關系.

（3）數據分析與討論.在實驗結束后，教師引導學生對實驗數據進行分析.學生可以使用圖表展示細菌數量隨時間變化的趨勢，討論實驗結果與指數函數的關系.教師可以引導學生思考以下問題：①在無約束條件下，細菌的繁殖是否符合指數增長的規律？請用數據支持你的觀點.②在有約束條件下，細菌的繁殖情況如何？與無約束條件下的繁殖情況有何不同？③如何用指數函數來擬合實驗數據？請嘗試建立相應的數學模型.

（4）建立數學模型.教師指導學生使用最小二乘法對實驗數據進行擬合，建立細菌繁殖的數學模型.學生可以使用計算機軟件（Excel、Python等）進行數據分析，繪制擬合曲線，并與實驗數據進行比較.

模型建立：假設細菌數量N（t）隨時間t的變化可以用指數函數表示為

N（t）=N0·ekt，

其中N0是初始細菌數量，k是增長率.通過實驗數據，學生可以計算出N0和k的值，并繪制出擬合曲線.

（5）擴展與探索.教師可以引入一些實際生活中的其他指數增長案例，如病毒傳播、人口增長等，展示一些實際數據，并引導學生分析這些數據，討論如何利用指數函數進行預測.通過這些案例，學生能夠理解指數函數在生活中的重要性和應用價值.

2.2教學反思

通過以上的教學案例，可以看到“教學做合一”思想在高中數學指數函數教學中的有效應用.教學任務結束后，教師需要針對課堂教學效果作出總結和反思.

（1）在指數函數的教學過程中，通過實踐活動，學生的參與感顯著增強.具體來說，通過設計“觀察指數函數增長規律”“數據分析驗證指數關系”等實踐環節，學生能夠主動參與到課堂中.這樣的活動不僅讓學生切身感受到了數學知識的價值，還通過小組協作提升了學生的交流能力和團隊意識.同時，小組成員之間的觀點碰撞和互動分享，也幫助學生加深了對指數函數本質的理解，極大地活躍了課堂氛圍.此外，這種教學方式讓學生從單向被動接受知識轉變為主動獲取知識，不同的教學環節通過各類問題啟發學生，如“指數模型在自然界和生活中的作用是什么”“如何將指數函數應用到解決實際問題中”.學生在動手操作和討論中產生更多思考，有效提升學習興趣和參與熱情.

（2）“教學做合一”思想強調動手實踐在學習過程中的重要性.［4］在指數函數教學中，理論與實踐的結合顯得尤為突出.具體來說，指數函數的抽象特征往往讓學生感到難以把握，而通過實踐活動，學生能夠將抽象概念具體化.以細菌繁殖實驗作為課堂實踐內容，教師引導學生設計實驗方案、觀察細菌繁殖結果并記錄數據，并嘗試用函數模型去擬合和解釋這些數據.這一過程讓學生直觀感受到指數函數的動態變化特性，并學會將數學方法應用到問題解決中.在這一過程中，學生不僅掌握了指數函數的圖象特征和數值變化規律，也強化了對其在生活中廣泛應用的理解.通過上述實驗，學生理解了生物學中細菌繁殖數量變化的指數增長規律，同時還能舉一反三，聯想到經濟學中復利計算等實際問題.通過理論與實踐緊密聯合，學生學習的實用性和趣味性得到顯著提升.

（3）指數函數不僅是高中數學的重要內容，其應用也廣泛體現在其他學科之中.在課堂中，教師將數學知識融入其他學科的實踐中，可以有效幫助學生建立跨學科的認知體系.在這樣的跨學科整合環節中，學生能夠理解在生物學中以指數規律變化的現象，同時領會數學工具在解讀這些規律時的重要性.除了生物學，還可以結合物理學和經濟學.例如，在物理學中，電容的放電速率可以用指數函數表示，學生通過實驗觀察不同情況下電量衰減的規律，與函數計算相結合，可以形成對數學與自然科學之間聯系的直觀認識.在經濟學中，指數函數常用于表達復利計算的增長情況，學生可以通過設計理財方案，計算投資回報，并通過課程反思體會指數增長的強大威力.

（4）在教學實踐中，由于學生的學習能力、背景知識和動手操作水平的不同，教師需要關注他們之間的個體差異，并進行相應的調整.針對基礎較弱或動手能力較差的學生，教師可以通過設置分層任務，幫助他們逐步完成學習目標.例如，在小組合作中，教師可以將數據記錄、表格繪制等基礎操作分配給動手能力較弱的學生，而將建模分析、高階計算任務交給能力較強的學生負責，以此實現“人人參與”的目標.在實踐活動后，教師再通過講解和點撥，幫助基礎較差的學生鞏固和內化知識.此外，對于理論掌握不夠扎實的學生，教師需要加強公式推導過程中的細致講解，并結合日常生活中的常見現象加以引導.通過個性化輔導與任務設計的優化，教師可以更好地實現“因材施教”的教學目標，幫助每個學生在學習中都能有所收獲.［5］

盡管“教學做合一”思想在實際應用中效果顯著，但也需要進一步完善課堂設計.［6］例如，如何在課堂時間有限的情況下，將實踐活動的深度和理論講解的嚴謹性相結合，是未來面臨的重要問題.教師在設計課程時，既要確保核心知識點被充分掌握，也應在設計實踐活動時聚焦與教學目標密切相關的內容，以提高課堂效率.

3結語

“教學做合一”思想為高中數學教學提供了一種創新的教學模式，強調理論與實踐的緊密結合，促進學生主動參與和綜合素質的提升.在實際教學中，通過設計情境化的學習活動，教師能夠有效激發學生的學習興趣，使他們在實踐中深入理解數學知識.

在未來的教學實踐中，教師應繼續探索和應用“教學做合一”思想的有效策略，關注學生的個體差異，靈活調整教學方法，以滿足不同學生的學習需求.同時，跨學科的整合也應成為教學的重要方向，通過將數學與其他學科相結合，幫助學生建立知識的關聯性，增強學習的深度和廣度.

參考文獻

［1］張茂美.陶行知“教學做合一”思想在高中語文教學中的應用研究［D］.煙臺：魯東大學，2021.

［2］張璐璐.“教學做合一”在梁河縣農村初中化學教學中的應用研究［D］.昆明：云南師范大學，2021.

［3］鐘芳莉.“教學做合一”教育思想在初中生物學教學中的應用探索［D］.福州：福建師范大學，2016.

［4］沈炎蘋.淺析“教學做合一”思想在高中政治教學中的應用策略［J］.高考，2024（33）：165-167.

［5］呂品.“教學做合一”理念下初中語文教學分析［J］.吉林教育，2024（33）：66-68.

［6］王艷麗.陶行知“教學做合一”視域下高中語文教學“深度閱讀”的策略［J］.生活教育，2024（10）：83-86.