大概念背景下高中數學情境化教學的實踐與探索

隨著教育教學改革的不斷深人，高中數學教學一直處于挑戰和機遇并存的狀態。傳統的課堂模式往往過于注重知識點的傳授，容易忽視數學知識的整體性和應用性，導致學生難以形成系統的數學思維體系和解決實際問題的能力。在此背景下，大概念教學和情境化教學的理念逐漸受到關注。大概念教學強調知識的整體性和關聯性，而情境化教學則注重將知識置于真實或模擬的情境中，以提高學生的學習興趣和應用能力。本文旨在探討教師如何將這兩種教學理念有機結合，應用于高中數學教學中，以提升教學效果和學生的數學核心素養。

一、高中數學大概念與情境化教學的理論基礎

所謂“大概念”，威金斯和麥克泰格認為：“大概念就是一個概念、主題或問題，它能夠使離散的事實和技能相互聯系并有一定意義。\"大概念教學理論強調以核心概念為統領構建知識網絡，幫助學生形成系統的學科認知結構。在數學教學中，大概念可以理解為數學學科中的核心思想、基本原理和關鍵方法，如函數思想、數形結合思想、化歸思想等。這些大概念貫穿學生數學學習的各個階段，是學生理解和應用數學知識的基礎。

情境學習理論認為，學習是學習者與情境互動的結果。在真實或模擬的情境中，學生能夠更好地理解知識的實際意義和應用價值。情境化教學中，教師通過創設與學習內容相關的情境，激發學生的學習興趣，促進其對知識的遷移和應用。在高中數學教學中，情境化教學可以幫助學生將抽象的數學概念與具體的問題情境聯系起來，從而提高數學學習的有效性和實用性。

二、高中數學課堂現狀

當前，高中數學課堂普遍存在一些不足之處。首先，教學內容過于碎片化，學生難以形成系統的數學知識體系。其次，高中數學知識點多，課時緊張，教學過程中多數還是以教師講授為主，學生被動接受知識，缺乏主動思考和探索的機會。最后，數學教學容易與實際生活脫節，學生難以理解數學知識的實際應用價值，導致學習興趣不高。

這些問題導致學生在數學學習中面臨諸多困難。一方面，學生難以理解抽象的數學概念，容易產生畏難情緒;另一方面，學生缺乏將數學知識應用于實際問題解決的能力，難以應對復雜的現實問題。此外，傳統的教學模式難以滿足不同學生的學習需求，導致其學習效果參差不齊。

三、大概念背景下高中數學情境化教學的實施策略

（一）基于大概念的教學設計是實施情境化教學的基礎

教師以數學大概念為核心，整合相關知識點，設計連貫的教學單元。例如，在函數教學中，教師可以將函數的概念、性質、圖象和應用整合為一個教學單元，幫助學生形成完整的函數知識體系。同時，教師應注重揭示不同數學概念之間的聯系，幫助學生構建數學知識體系。

（二）合適的情境是實施情境化教學的關鍵

教師應根據教學內容和學生特點，充分利用教材，創設貼近生活實際或具有挑戰性的問題情境。如在概率教學中，教師可以創設彩票中獎、天氣預報等生活情境；在立體幾何教學中，教師可以設計建筑設計、產品包裝等實際問題。這些情境應既能激發學生的學習興趣，又能體現數學知識的實際應用價值。

（三）多樣的教學方法是實施情境化教學的核心

在教學過程中，教師可以采用多樣化的教學方法，如問題導向學習、項目化學習、合作探究學習等，引導學生主動探索和解決問題。例如，在函數應用教學中，教師可以設計一個“最優方案選擇”的項目，讓學生通過收集數據、建立模型、分析比較等過程，深入理解函數的概念和應用。同時，教師應注重培養學生的數學思維和解決問題的能力，鼓勵學生從不同角度思考問題，提出創新性的解決方案。

四、大概念背景下高中數學情境化教學的實踐案例與效果分析

情境化課堂教學的基本過程包括情境創設、問題提出、探究討論、總結反思、應用拓展。以筆者執教過的“解三角形的應用一測距”一課為例，“解三角形”作為高中數學課程中的一個重要的大概念，既是高中數學的基本內容，又有較強的應用性，屬于必修課程中“幾何與代數”的部分。《普通高中數學課程標準（2017年版2020年修訂）》對這一單元的基本要求是“學生可借助向量的運算，探索三角形邊長與角的關系，掌握余弦定理、正弦定理，并能夠運用余弦定理、正弦定理解決簡單的實際問題”。

（一）設計思路

本課將“解三角形的應用\"確定為利用解三角形的相關知識解決一個幾何度量問題一“測距\"的項目化學習，學生在已經掌握相關數學知識的基礎上，通過對三角形邊角關系的探究，去解決實際生活中的三角形度量問題。本節課在關注運用正弦定理、余弦定理等知識和方法解決一些與測量和幾何計算有關的實際情境問題的同時，還將側重點放在學生合作探究和問題解決能力的培養上，教學中擬利用社會實踐過程中的實際情境，引導學生利用“問題解決\"的模式，合理設計測量方案，并進行實地考察，收集真實數據，利用“解三角形\"這一大概念提高度量的準確性和效率。教師應既重視引導學生從特殊到一般的探索學習過程，又重視對其數學思維的培養。教師還應充分發揮學生的主觀能動性，引導學生對三角形邊與角進行測量與計算，研究邊與角之間的關系，從而掌握正弦定理與余弦定理，并從中體會探索數學知識的方法。這樣做的目的是讓學生體驗數學在解決問題中的作用，感受數學與日常生活的聯系，培養學生應用數學的意識，切實提高學生解決實際問題的能力。

（二）教學過程（見表1）

（三）效果分析

通過這樣的情境化教學，教師采用“問題解決”模式，在教學中以問題解決為核心，以學生探索為課堂主要活動方式來開展教學活動，力求激發學生的學習興趣，讓學生體驗探索研究的樂趣，努力營造“自主、合作、體驗、發展\"的課堂研究氛圍。學生不僅掌握了正弦定理、余弦定理等知識，還理解了這些知識在實際問題中的應用。同時，這種教學方式也培養了學生的數據分析能力、模型建立能力和批判性思維。

實踐研究表明，情境化教學能有效提高學生的學習興趣和參與度。學生在真實或模擬的情境中學習數學，能夠更好地理解數學概念的本質和應用價值。同時，情境化教學有助于培養學生的數學思維和問題解決能力，提高學生的數學核心素養。然而，情境化教學的實施也面臨一些挑戰，如情境創設的難度、教學時間的限制等，需要教師在實踐中不斷探索和改進。

五、結論

大概念背景下的高中數學情境化教學是一種行之有效的教學策略，能夠幫助學生構建系統的數學知識體系，提高學生數學學習的興趣和問題解決能力。通過基于大概念的教學設計、適當情境的創設和多樣化教學方法的運用，教師可以有效地將數學知識與實際問題相結合，促進學生的深度學習。然而，情境化教學的成功實施需要教師具備較高的專業素養和創新能力，同時需要各方面提供相應的支持。未來，教師可以進一步探討如何優化情境化教學的設計和實施，以及如何評估情境化教學的長期效果。

（作者單位：同濟大學第二附屬中學）

編輯：陳鮮艷