新課標背景下高中數(shù)學(xué)教學(xué)中情境創(chuàng)設(shè)策略

《普通高中數(shù)學(xué)課程標準》（2017年版2020年修訂，以下簡稱《標準》）提出數(shù)學(xué)教學(xué)以發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，創(chuàng)設(shè)合適的教學(xué)情境，啟發(fā)學(xué)生思考，強調(diào)了數(shù)學(xué)教學(xué)中情境創(chuàng)設(shè)的重要性。立足新課標背景，結(jié)合數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境，能夠明確學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂中的主體地位，促進學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的深入理解與遷移應(yīng)用。因此，數(shù)學(xué)教師需要重視教學(xué)中的情境創(chuàng)設(shè)，結(jié)合數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生學(xué)情為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境、生活情境、直觀情境、任務(wù)情境，以情境為引導(dǎo)，驅(qū)動學(xué)生進行數(shù)學(xué)知識的自主探究與應(yīng)用，讓學(xué)生在情境中發(fā)現(xiàn)并解決問題，助力學(xué)生核心素養(yǎng)的培育。

一、新課標背景下高中數(shù)學(xué)教學(xué)中進行情境創(chuàng)設(shè)的意義

（一）促進學(xué)生知識理解應(yīng)用

立足新課標背景，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中進行情境創(chuàng)設(shè)，能夠以情境為依托，將原本抽象、難以理解的數(shù)學(xué)知識具象化嵌入到具體的應(yīng)用場景中，通過為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活情境、問題情境、直觀情境等多元情境，讓學(xué)生在探究情境的過程中將實際生活與數(shù)學(xué)知識聯(lián)系起來，從而深化學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解。在此基礎(chǔ)上，進一步引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合情境對數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用進行探究，促進學(xué)生實現(xiàn)數(shù)學(xué)知識在實際問題中的遷移應(yīng)用，從而加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解，強化學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的實際應(yīng)用，促進學(xué)生數(shù)學(xué)思維與能力的同步提升。

（二）激發(fā)學(xué)生深層學(xué)習動機

《標準》提倡在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用獨立思考、自主學(xué)習、合作交流等多種學(xué)習方式，注重啟發(fā)學(xué)生思考。立足新課標背景，學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的獨立思考與自主學(xué)習探究需要以學(xué)生的學(xué)習動機為支撐。通過在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多元化的情境，能夠以生活情境激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的學(xué)習興趣，以問題情境啟發(fā)學(xué)生獨立思考，以直觀情境引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習，以任務(wù)情境驅(qū)動學(xué)生自主學(xué)習與合作探究，有效激發(fā)學(xué)生的深層數(shù)學(xué)學(xué)習動機，使得學(xué)生能夠從原本的被動學(xué)習轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹骄颗c思考，加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解。

（三）培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)

《標準》強調(diào)高中數(shù)學(xué)教學(xué)要重視學(xué)生數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運算和數(shù)據(jù)分析幾方面的核心素養(yǎng)，提出要提高學(xué)生從數(shù)學(xué)角度發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力、分析和解決問題的能力。立足新課標背景，通過在高中數(shù)學(xué)中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多元化的情境，能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式中學(xué)生機械式記憶的學(xué)習方式，將數(shù)學(xué)知識與學(xué)生的實際生活、實際問題聯(lián)系起來，引導(dǎo)學(xué)生跨越機械式記憶，從數(shù)學(xué)角度分析情境，在情境中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題，在情境真實問題的解決中實現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展[]。

二、新課標背景下高中數(shù)學(xué)教學(xué)中情境創(chuàng)設(shè)策略

（一）深挖實際生活應(yīng)用場景，創(chuàng)設(shè)生活情境驅(qū)動學(xué)生探究

《標準》提出數(shù)學(xué)源于對現(xiàn)實世界的抽象，并強調(diào)數(shù)學(xué)的應(yīng)用已滲透到現(xiàn)代社會及人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面，明確了數(shù)學(xué)知識與實際生活之間的密切聯(lián)系[2]。立足新課標背景，教師在進行情境創(chuàng)設(shè)時，需要在明確學(xué)生學(xué)情的基礎(chǔ)上，挖掘數(shù)學(xué)知識在實際生活中的應(yīng)用場景，結(jié)合應(yīng)用場景為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活情境，以實際生活應(yīng)用激活學(xué)生已有的經(jīng)驗，驅(qū)動學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗進行主動探究，從而加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解，促進學(xué)生問題解決能力的提升。

以人教B版必修一《集合的基本關(guān)系》教學(xué)為例，在教學(xué)導(dǎo)入階段，教師結(jié)合班級學(xué)生的名單為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境。首先，給學(xué)生展示本班全體學(xué)生的名單，明確集合A，隨后，給學(xué)生分別展示數(shù)學(xué)興趣小組的學(xué)生名單（集合B）、籃球隊成員學(xué)生名單（集合C）、班級內(nèi)所有女生的名單（集合D）以及班級內(nèi)戴眼鏡學(xué)生的名單（集合E）；其次，引導(dǎo)學(xué)生思考，“集合B中的每一個學(xué)生，是否都在集合A中？那么集合B與集合A之間有著怎樣的關(guān)系？除了集合A外，其他集合的學(xué)生是否也都在集合A中？\"“集合B與集合A一樣大嗎？為什么？”從學(xué)生所在的真實班級學(xué)生名單出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的生活經(jīng)驗，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察集合，深入思考探究，明確集合B屬于集合A的一部分，同時集合 B≠ 集合A，讓學(xué)生能夠理解“整體”與“部分”的概念，掌握子集、真子集等數(shù)學(xué)核心概念；在此基礎(chǔ)上，教師繼續(xù)從情境出發(fā)，給學(xué)生出示請假學(xué)生的名單集合F，引導(dǎo)學(xué)生思考，“如果今天沒有人請假，那么集合F還存在嗎？這個集合與集合A之間有著哪些關(guān)系？”結(jié)合學(xué)生的自主探究，引出空集的概念，引導(dǎo)學(xué)生理解“空集是任何集合的子集”。通過創(chuàng)設(shè)生活情境，將原本抽象的集合關(guān)系轉(zhuǎn)化為學(xué)生可感知、可理解的具體生活經(jīng)驗，降低學(xué)生學(xué)習與理解數(shù)學(xué)知識的難度，加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解與應(yīng)用。

（二）結(jié)合提問創(chuàng)設(shè)問題情境，促進學(xué)生高階思維發(fā)展

波利亞曾提出，“好的問題比答案更重要”。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，問題是驅(qū)動學(xué)生主動探究、促進學(xué)生高階思維發(fā)展的主要動力，通過結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，在課堂上為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，進行有效提問，能夠啟發(fā)學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生逐步深入探究數(shù)學(xué)知識、解決數(shù)學(xué)問題，實現(xiàn)學(xué)生邏輯思維、問題解決能力等高階思維能力的發(fā)展[3]。基于此，教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中，應(yīng)重視問題情境的創(chuàng)設(shè)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)具有啟發(fā)性、連續(xù)性和挑戰(zhàn)性的問題情境，通過環(huán)環(huán)相扣的問題引導(dǎo)學(xué)生進行數(shù)學(xué)知識的學(xué)習與探究。

以人教B版必修一《不等式及其性質(zhì)》教學(xué)為例，教師首先結(jié)合教材中的“情境與問題”部分進行提問，讓學(xué)生結(jié)合情境，在明確高速公路上小客車速率 V₁ 應(yīng)該滿足 100?v₁?120 的基礎(chǔ)上，明確客貨車的速率 V₂ 應(yīng)該滿足哪些條件。引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合小客車的速率 V₁ 列出不等式 60?v₂?100 ，讓學(xué)生建立基礎(chǔ)的不等式，引出不等式這一概念。在此基礎(chǔ)上，教師對情境進行改編，繼續(xù)對學(xué)生提問，“高速公路上有一輛小客車a正常行駛，時速為120km ，小客車a在正常行駛的過程中超過了一輛小貨車b，這時突然有另一輛小客車c超過了小客車a，那么，請推測，小客車c和小貨車b之間的速率呈現(xiàn)出怎樣的關(guān)系？”引導(dǎo)學(xué)生以 V_a 為參照，對比 v_c 和 v_b 之間的大小關(guān)系，明確 v_ba ，同時v_c>v_a ，將這兩個不等式組合，就能夠明確 v_c> v_a>v_b ，由此得出 v_bc 。教師繼續(xù)提問，“如果這時候小客車c和小貨車b的速率都提高 10km/h 它們之間的速率會呈現(xiàn)出怎樣的關(guān)系？”讓學(xué)生結(jié)合推理探究，明確ν+10>νc+10，由此推理出不等式的性質(zhì)1：如果 a>b ，那么a ?+c>b+c 。隨后，教師繼續(xù)改編情境，“如果高速確定了罰款規(guī)則，車超速的部分每超 1km/h 就需要罰款10元，若小客車c的速率為 125km/h 小貨車b的速率也提高到了 110km/h ，兩輛車的罰款之間的關(guān)系是怎樣的？”引導(dǎo)學(xué)生首先計算小客車超速部分為 125-120=5 （km/h），小貨車b超速部分為 110-100=10 （km/h）， 10>5 ，二者罰款之間的關(guān)系為 10×10>5×10 ，引導(dǎo)學(xué)生變化罰款金額，觀察罰款不等式之間的關(guān)系是否會發(fā)生變化，以此明確不等式的性質(zhì)2：如果 a>b ， c>0 ，那么ac > bc。結(jié)合不等式的性質(zhì)3，繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生進行計算、推理與思考，讓學(xué)生能夠結(jié)合問題情境自主推理明確不等式的性質(zhì)，實現(xiàn)學(xué)生高階思維能力的進階與發(fā)展。

（三）信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)直觀情境，助力學(xué)生直觀理解數(shù)學(xué)知識

《標準》提出，要注重信息技術(shù)與數(shù)學(xué)課程的深度融合，提高教學(xué)的實效性。立足新課標背景，教師在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中進行情境創(chuàng)設(shè)時，應(yīng)當重視信息技術(shù)在情境創(chuàng)設(shè)中的應(yīng)用，借助多媒體、AI、思維可視工具等信息技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)直觀情境，將抽象的數(shù)學(xué)知識直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，降低學(xué)生學(xué)習與理解數(shù)學(xué)知識的難度，同時借助信息技術(shù)引導(dǎo)學(xué)生探究解題思路，助力學(xué)生進行數(shù)學(xué)知識的自主探究，促進學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

以人教B版必修二《向量的概念》教學(xué)為例，在教學(xué)導(dǎo)入階段，教師首先通過多媒體為學(xué)生直觀演示一個網(wǎng)球從出發(fā)到沿著一個方向運動，再到最后停下的全過程，在視頻中標記網(wǎng)球運動的方向以及距離，進行向量的繪制，通過視頻動態(tài)展示，讓學(xué)生直觀地看到向量的生成過程，明確向量具有大小和方向兩個基本屬性。對學(xué)生進行提問引導(dǎo)，“向量與標量有哪些區(qū)別？”引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合視頻中向量的繪制進行觀察與思考，明確“標量僅有大小，沒有具體方向，而向量既包含大小，又包含方向”，加深學(xué)生對向量概念的理解；其次，結(jié)合“船在海上向東航行”這一情境條件，通過動畫視頻展示為學(xué)生繪制向量，在動畫中直觀地展示船位移的方向以及速度向量等信息，用向量表示船在海中的位移，讓學(xué)生意識到向量在實際生活中的應(yīng)用；最后，教師通過GeoGebra、Desmos等軟件工具，結(jié)合向量的概念引導(dǎo)學(xué)生進行交互式學(xué)習，在軟件中針對物體的運動方向、距離，讓學(xué)生輸入不同的向量，并用數(shù)學(xué)符號表示自身構(gòu)建的向量，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用軟件對構(gòu)建的向量進行平移，形成新的向量，觀察與對比平移前后的向量，理解相等向量的概念，并再次引出一條新的向量，與原有的向量平行，引導(dǎo)學(xué)生進行觀察，理解向量平行與向量共線的概念。通過借助信息技術(shù)為學(xué)生直觀地展示向量繪制的過程及其在實際生活中的應(yīng)用，并進一步引導(dǎo)學(xué)生動手繪制向量，能夠降低學(xué)生對向量概念的理解難度，加深學(xué)生對向量、向量的始點與終點、零向量、單位向量、向量相等、向量平行、共線向量等概念的理解，讓學(xué)生在自主探究的過程中實現(xiàn)對數(shù)學(xué)知識與核心概念的理解與掌握。

（四）結(jié)合問題創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境，合作探究實現(xiàn)學(xué)生深度學(xué)習

立足新課標背景，聚焦學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，高中數(shù)學(xué)教學(xué)正在從原本的“知識本位”向“素養(yǎng)本位”轉(zhuǎn)型，強調(diào)以學(xué)生為主體，在數(shù)學(xué)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習與合作探究，實現(xiàn)對數(shù)學(xué)知識的深度學(xué)習，完成數(shù)學(xué)知識的建構(gòu)與遷移應(yīng)用。基于此，教師在開展數(shù)學(xué)教學(xué)時，應(yīng)當以學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展為核心，以促進學(xué)生深度學(xué)習的發(fā)生為目標，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生實際學(xué)情，從實際生活中的真實應(yīng)用問題出發(fā)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)任務(wù)情境，以任務(wù)為載體，引導(dǎo)學(xué)生進行深入合作探究，在學(xué)生合作發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的過程中實現(xiàn)深度學(xué)習，促進核心素養(yǎng)的發(fā)展[4]。

以人教B版必修一《一元二次不等式的解法》教學(xué)為例，教師在完成教學(xué)后，結(jié)合實際生活為學(xué)生創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境，“學(xué)校附近的奶茶店面臨激烈競爭，店長為了提升奶茶店的每日利潤，決定調(diào)整奶茶的定價。已知每杯奶茶成本為3元，當前售價為8元，日銷量為150杯。市場調(diào)研顯示：售價每降低1元，日銷量增加20杯；售價每提高1元，日銷量減少10杯”。結(jié)合情境，明確學(xué)生需要探究的內(nèi)容，“如何幫助奶茶店實現(xiàn)每日利潤的最大化？”在此基礎(chǔ)上，教師將學(xué)生分成任務(wù)探究小組，明確小組內(nèi)學(xué)生分工，為學(xué)生布置探究任務(wù)。任務(wù)一：結(jié)合情境，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。引導(dǎo)學(xué)生小組設(shè)當前奶茶的價格調(diào)整幅度為 x 元，建立起日銷量 y 與x 之間的函數(shù)關(guān)系，明確當 x<0 時，奶茶降價，銷量增加， y=150-20x ，當 x>0 時，奶茶漲價，銷量降低， y=150-10x ，并在此基礎(chǔ)上，計算現(xiàn)階段的奶茶日利潤為 150×(8-3)=750 ，明確當x<0 時，奶茶日利潤 z=-20x²+50x+750 ，當x?0 時，奶茶日利潤 z=10x²+100x+750 ；任務(wù)二：構(gòu)建不等式并求解，制定奶茶定價調(diào)整策略。教師為學(xué)生補充情境，“奶茶店長想要奶茶的每日利潤不少于800元，為了達到這一利潤目標，他應(yīng)該如何調(diào)整價格？能否實現(xiàn)？”引導(dǎo)學(xué)生小組從降價和漲價兩個維度出發(fā)，分別構(gòu)建一元二次不等式，并解不等式，分析明確應(yīng)該通過漲價還是降價來實現(xiàn)預(yù)期的每日利潤目標，漲價或降價幅度大概是多少，結(jié)合不等式求解的結(jié)果，制定奶茶的價格調(diào)整策略。通過引導(dǎo)學(xué)生進行合作探究，實現(xiàn)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的深度學(xué)習，強化學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用實踐，在提升學(xué)生問題解決能力的同時促進核心素養(yǎng)的發(fā)展。

結(jié)束語

總之，立足新課標背景，情境創(chuàng)設(shè)與傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)模式相比，具有突出優(yōu)勢，其呈現(xiàn)形式多樣、內(nèi)容豐富，強調(diào)以學(xué)生為主體，以情境為引導(dǎo)，推動學(xué)生自主學(xué)習與合作探究，對于學(xué)生自身數(shù)學(xué)知識的學(xué)習、理解與應(yīng)用有著重要的意義，是提升數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要手段。基于此，在實際開展高中數(shù)學(xué)教學(xué)時，教師應(yīng)重視數(shù)學(xué)教學(xué)中的情境創(chuàng)設(shè)，通過聯(lián)系生活創(chuàng)設(shè)生活情境激發(fā)學(xué)生主動探究數(shù)學(xué)知識的興趣，通過創(chuàng)設(shè)問題情境啟發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)思維，借助信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)直觀情境助力學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)知識，通過創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境引導(dǎo)學(xué)生合作探究，促進學(xué)生深度學(xué)習，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多元情境，打造高中數(shù)學(xué)高效課堂，為學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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