初中數學問題情境創設對學生思維能力發展的影響

【摘要】本文探討在初中數學教學中，如何通過問題情境的創設促進學生思維能力的發展.通過對比分析不同類型的問題情境下學生在思維靈活性、批判性思維和創造性思維等方面的表現，揭示問題情境創設在促進學生思維能力方面的有效性.研究結果表明，合理設計的數學問題情境能夠顯著提高學生解決問題的能力，并促進其批判性與創造性思維的發展.基于這些發現，進一步提出幾種實用的問題情境創設策略，旨在為初中數學教師提供具體的教學參考和支持.

【關鍵詞】問題情境；初中數學；教學策略

數學問題情境的創設是教學中一項重要的任務，它不僅涉及知識的傳授，更關乎學生思維習慣的培養和創新能力的激發.在中學階段，特別是初中，學生正處在思維能力迅速發展的關鍵期，合理運用問題情境可以有效促進其思維能力的多方面發展.隨著教育技術的進步，以及對學生個性化需求的重視，如何設計富有挑戰性與互動性的數學問題情境，成為當前數學教育領域研究的熱點.此外，教育者和研究者也在探索如何通過問題情境的創設，使學生在解決數學問題的過程中能夠鍛煉和提升自己的思維靈活性、批判性思維及創造性思維等.本文將通過分析問題情境與學生思維能力發展之間的關系，探討有效的情境創設策略，以助力初中數學教育的實踐改進.

1問題情境對學生思維能力的影響

在教育心理學和認知發展理論中，思維能力是學生學習和生活中最為核心的能力之一.在初中數學教學中，通過精心設計的問題情境，可以有效地激發和培養學生的多種思維能力.

1.1思維能力的具體表現形式

思維能力的表現形式主要包括但不限于解決問題的能力、邏輯推理能力、批判性思維、創造性思維以及決策制定能力.在數學學科中，這些能力尤為重要，因為數學問題往往需要學生綜合運用各種思維技巧.而通過問題情境的創設，教師可以引導學生從多角度和多層次去分析問題，全面提升其思維能力.

1.2問題情境對思維靈活性的影響

思維靈活性是指個體在面對新問題時，能夠迅速調整自己的思維方式，尋找多種可能的解決方案.在數學問題情境的創設中，教師通過引入不同的問題變量和情景設定，挑戰學生原有的思維模式[1].例如，教師可以通過設定含有變量和條件限制的問題情境，要求學生探索多種解題路徑，鍛煉學生的思維靈活性.學生在解決這些問題的過程中，需要學會如何快速適應新情境、如何在不同的思維模式之間切換，這樣有助于提升他們的思維靈活性.

1.3問題情境對批判性思維的影響

批判性思維是指在分析和評估問題時，能夠獨立思考，不受既有偏見和不合邏輯的推理的影響.在數學教學中創設的問題情境往往包含模糊不清或有多種可能答案的元素，讓學生必須進行深入分析和推理，評估不同解決方案的有效性.例如，教師可以通過設計一些開放性問題，如實際應用問題或者項目式任務，使學生需要通過調查數據、權衡證據、進行批判性分析來完成.這種類型的思維訓練能幫助學生發展獨立思考的習慣，培養他們面對復雜問題時的批判性思維能力.

1.4問題情境對創造性思維的影響

創造性思維涉及新奇和原創的思想生成，是解決問題過程中的一個重要方面.在數學教學中，教師可以設置開放性的問題情境，激勵學生去探索未知的解題方法或創造新的解題模式.例如，教師可以設計一些需要學生利用現有知識創新解決方案的問題.這種類型的問題不僅能測試學生對數學概念的理解和應用，也能促進他們在面對新挑戰時的創新發展[2].

2初中數學問題情境創設的策略

2.1明確學習目標與對應的學習內容

在初中數學教學中，創設有效的問題情境首先需要明確學習目標，并使之與教學內容的緊密對應.這一過程涉及對學習目標的精確理解和對教學活動的具體設計，應確保每一個活動都能夠推動學生朝著這些目標前進.

每一個教學活動的設計都應始于教學目標.這些目標不僅指明了學習的方向，還定義了通過教學活動期望達到的具體能力的提升.在數學教學中，教師應基于課程標準制定清晰的學習目標，如理解數學概念、發展計算技能、提高解決問題的能力等，并根據這些目標設計問題情境.問題情境的設計應使學生能夠通過探索和實踐達到這些預設的學習目標，同時激發學生的思考和興趣.

例如在教學“軸對稱”這一章節時，教師可以設計與生活實際相結合的教學活動.“軸對稱圖形”的教學目標包括讓學生初步認識軸對稱圖形，理解軸對稱的含義，能夠找出對稱圖形的對稱軸，并能用自己的方法創造出軸對稱圖形.通過觀察、思考和動手操作，培養學生的探索與實踐能力，發展其空間觀念，并引導學生領略自然世界的美妙與對稱世界的神奇，激發學生的數學審美情趣.

在教學開始時，為引入軸對稱的概念并激發學生的學習興趣，教師可以設計一個以剪紙藝術為主題的互動活動.教師展示一系列具有軸對稱特征的剪紙作品，并引導學生探討作品中對稱性的美感和數學原理[3].教師可以詢問學生：“你們認為這些作品為什么美？對稱在這些作品中扮演了什么角色？”這樣的問題情境不僅能引起學生的興趣，還能自然地引入軸對稱的概念.

針對教學目標“理解軸對稱圖形的含義并能找出對稱軸”，教師可以設計一個“尋找生活中的對稱圖形”活動，讓學生在教室或學校周圍尋找實際存在的軸對稱圖形，并拍照或手繪出來.學生需在班上展示并解釋他們所找到的對稱圖形及其對稱軸，這樣的活動能將理論知識與學生的生活實際緊密結合，增強學習的實用性和趣味性.

在理解了軸對稱的基本概念后，教師可以進一步設計一個創造性任務，如讓學生自己設計的軸對稱圖形.這一任務可以是設計一個軸對稱的節日賀卡或者創作一個軸對稱的圖案作為班級的標志，教師提供必要的材料如彩紙、剪刀等.通過這樣的創作活動，學生不僅能夠實踐和鞏固軸對稱的知識，還能發展創造力和審美能力.

通過上述的活動設計，教師能夠有效地將學習目標轉化為具體的教學實踐，并通過創設富有吸引力的問題情境，增強學生的學習動機和實踐能力.這種方法在確保數學教學的趣味性和實用性的同時，能幫助學生建立起數學知識與現實世界之間的聯系.這些活動不僅能促進學生對知識的掌握，還能提升學生創新思維，培養學生靈活運用數學概念解決問題的能力.

2.2采用生活化與實際化的問題情境

在數學教學中，將實際生活中的問題引入課堂是一種有效的教學策略.這種方法不僅使數學問題情境更加真實和具有吸引力，而且幫助學生理解數學概念在現實世界中的應用，同時促進學生思維能力的發展.

生活化的問題情境指的是將日常生活中遇到的實際問題轉化為數學問題.通過這種方式，學生可以看到數學并非僅存在于教科書中，而是一個解決實際問題的有力工具.這種教學方法不僅能增強學習的相關性和實用性，而且能激發學生的學習興趣.通過處理真實的問題，學生可以發展必要的批判性思維，評估不同的解決方案，同時提高他們的問題解決技能和創新能力.在初中數學教學中，教師可以設計與真實生活緊密相關的問題情境.

例如在教授“二元一次方程組”的單元時，可以引入一個關于農場動物飼料消耗的實際問題來增強學習的真實性和吸引力.

假設一個養羊場原來有30只成年羊和15只羔羊，每天需要675kg飼料.一周后，養羊場又購進了12只成年羊和5只羔羊，這時每天需要的飼料增加到940kg.養羊場主希望學生幫助他計算出每只成年羊和羔羊每天分別需要多少飼料，以檢驗他的估算是否準確.

養殖戶估計平均每只成年羊一天需飼料18kg，每只羔羊一天約需4.5kg，你能否通過計算檢驗他的估計？

教師可以引導學生通過建立和解決二元一次方程組來解決這個問題.學生需要設定兩個變量，分別代表成年羊和羔羊每天所需的飼料量.通過將問題情境轉化為數學模型，學生不僅可以鞏固方程組的建立和求解技巧，還可以通過實際數據來理解和掌握數學概念.

這個問題情境要求學生分析問題，確定關鍵信息，并將實際問題抽象化為數學模型.在解決問題的過程中，學生需要運用批判性思維來判斷解的合理性，并探索其他可能的解決方案.此外，處理真實世界的數據可以增強學生對數學應用的理解，激發他們的創新思維，因為他們需要創造性地應用數學工具來解決問題.通過這樣的教學活動，數學老師不僅傳授了數學知識和方法，還通過生活情景創設了豐富的問題情境，這有助于學生將學到的數學知識應用于現實生活中的問題解決中[4].這種教學策略能有效地提升學生的數學學習動機，加深他們對數學概念的理解和應用，培養他們的多種思維能力.

2.3利用技術工具增強情景模擬

現代教學工具，如交互式白板和計算機軟件，已經成為數學教學中不可或缺的組成部分，這些技術工具不僅能使數學概念的呈現更加生動和直觀，還極大地增強了學生的參與感和學習動力.通過使用這些工具，教師能夠設計出富有創造性的問題情境，將抽象的數學概念轉化為學生可以直接觀察和操作的實際問題.

例如在教授全等三角形的“邊角邊（SAS）”判定定理條件時，教師可以利用交互式白板創建一個模擬環境，其中學生可以直接操作和構造三角形.教師在交互式白板上呈現一個基礎問題：“如何證明兩個三角形全等？”接著引入一個具體的場景，如設計一個簡單的實地測量任務，學生需要驗證兩塊土地劃分的三角形是否全等，以確保土地分配的公平性.

學生使用白板上的圖形工具來繪制和調整三角形的邊和角.教師指導學生選擇兩條邊和一個包含的角來構造一個新的三角形，并嘗試讓這個新三角形與原三角形全等.學生需要利用他們構造的三角形來解決實地測量的問題.他們可以調整構造出的三角形的邊長和角度，并使用直尺和量角器工具來精確測量以確保兩個三角形的對應邊和夾角相等.

完成構造后，學生需展示他們的三角形，并解釋為什么他們認為這兩個三角形是全等的.教師可以鼓勵學生進行批判性思考和邏輯推理，引導學生用“邊角邊（SAS）”定理來支持自己的觀點.

通過這些活動，學生不僅學習到數學知識，而且在解決問題的過程中發展了批判性思維和創新思維能力.他們需要評估不同的構造方法，選擇其中最合適的方法來解決問題，并批判性地思考為什么某些三角形會全等而另一些不會.此外，通過與同伴的交流和討論，學生還能夠提高解決復雜問題的能力，增強團隊合作和溝通技能[5].

3結語

通過創設各種類型的問題情境，初中數學教學可以有效激發并增強學生的思維能力.這種方法不僅使數學學習更具吸引力，而且顯著提高了學生解決復雜問題的能力，尤其是在批判性思考和創新思維方面.通過這種教學策略，教師不只是教授數學技能，更是在培養未來的思考者，為他們應對日益復雜的世界做好準備.這種教育實踐強調了學生主動參與和實際操作的重要性，證明了教育的最終目標是培養能夠自主學習和創新的個體.

參考文獻：

[1]官小玲.問題導向視域下初中數學教學評價實踐[J].教育，2024（31）：77-79.

[2]付定洲.淺析問題導學法在初中數學教學中的應用[J].數理天地（初中版），2024（21）：70-73.

[3]陳昊珍.基于核心素養下初中數學課堂情境創設策略探究[C]∥北京國際交流協會.2024年第五屆教育創新與經驗交流研討會論文集.銀川市唐徠中學寶湖校區，2024：3.

[4]楊建霞.創新能力培養視域下初中數學教學實踐研究[J].啟迪與智慧（上），2024（11）：68-70.

[5]陳海銀.新課標下初中數學項目化學習的開展策略[J].家長，2024（30）：109-111.