高中数学情境问题创设教学方法探讨
摘要
关键词
高中数学教学;数学情境问题;教学方法;问题驱动
正文
随着社会的快速发展和科技的不断进步,数学作为一门基础学科,在培养学生创新思维、实际问题解决能力以及未来职业发展中扮演着不可或缺的角色。高中阶段作为学生数学知识体系的关键时期,教学方法的选择对于学生的数学素养和兴趣培养具有至关重要的影响。在这样的背景下,数学情境问题作为一种融合抽象数学概念与实际生活情境的教学资源,逐渐引起了教育界的关注。本论文旨在深入探讨高中数学教学中创设数学情境问题的教学方法,以更好地培养具有创新精神和实际问题解决能力的数学人才。
一、数学情境问题在教育中的地位与作用
(一)数学情境问题的定义与特点
数学情境问题是一种将抽象的数学概念与实际生活情境相结合的教学方法。它以真实的、生活中的情境为背景,将数学知识嵌入其中,要求学生在具体的情境中进行问题解决和分析。与传统的抽象计算和公式应用不同,数学情境问题要求学生在解决问题的过程中,理解问题的背景和条件,运用数学知识进行推理和计算,并最终得出符合实际情境的结论。因此,数学情境问题具有以下几个显著特点:实际情境连接: 数学情境问题紧密联系实际生活,让学生在问题解决过程中感受到数学在日常生活中的实际应用,增强他们的学习兴趣。、
综合性和跨学科性: 解决数学情境问题需要学生综合运用多个数学概念和技能,甚至可能涉及其他学科的知识,从而培养学生的综合素质。
培养问题解决能力: 数学情境问题强调学生主动思考、分析和解决问题的能力,培养他们的问题解决意识和方法【1】。
(二)数学情境问题对学生学习的潜在影响
数学情境问题在高中数学教育中具有深远的潜在影响。首先,它可以提升学生的学习兴趣和参与度。通过将抽象的数学概念嵌入有趣的情境中,学生更容易产生共鸣,从而更愿意参与到学习中来。其次,数学情境问题能够激发学生的探究欲望。面对一个真实的问题情境,学生不仅仅是在解答问题,更是在探索问题,从而培养他们的自主学习能力和求知欲望。此外,数学情境问题还有助于培养学生的逻辑思维和推理能力。在解决问题的过程中,学生需要运用严密的逻辑思维进行推理和论证,从而加深对数学知识的理解。同时,数学情境问题也能够提升学生的批判性思维能力,让他们能够从多个角度分析问题,找出最合理的解决方法。
(三)数学情境问题与实际问题解决能力的关联
数学情境问题与实际问题解决能力之间存在着密切的关联。解决实际问题往往需要运用多学科知识,进行综合分析,做出判断,最终得出合理的结论。这与数学情境问题所强调的综合性、跨学科性以及逻辑思维等能力相契合。通过在数学情境问题中培养学生的这些能力,实际上也在为他们今后解决各类实际问题打下了坚实的基础。
二、基于问题驱动和学生参与的数学情境问题教学模式
(一)问题驱动教学模式的理论依据
问题驱动教学模式强调以问题为核心,将学习过程从教师的知识传授转向学生的自主探究。这一模式的理论依据源于构建主义学习理论,强调学生通过积极参与问题解决过程,建构知识结构,从而更加深刻地理解和应用所学内容。在数学情境问题教学中,问题本身即为学习的起点,学生通过思考问题、收集信息、运用数学知识解决问题,逐渐形成对数学概念和方法的深入理解。问题驱动教学模式还与建设主义学习理念相契合,强调学生的主动性和自主性。在数学情境问题教学中,学生不再是被动的知识接受者,而是问题解决者和知识构建者。通过自主思考和合作探究,学生能够培养批判性思维、创新能力以及合作与沟通能力,这些都是未来社会和职业发展所需的重要素质。
(二)学生参与在数学情境问题教学中的作用与价值
学生的积极参与是数学情境问题教学的关键要素,对于教学效果和学生能力培养具有深远影响。首先,学生参与能够激发他们的学习兴趣。在面对有趣的实际情境和问题时,学生更容易产生好奇心和求知欲望,从而积极主动地参与学习。其次,学生参与能够培养他们的自主学习能力。在解决问题的过程中,学生需要主动搜集信息、选择合适的方法和策略,并进行独立思考和判断。这种自主性的学习过程不仅提升了他们的问题解决能力,还培养了自我管理和自我监控的能力。此外,学生参与还能够促进他们的合作与沟通能力的发展。在解决复杂的数学情境问题时,学生往往需要在小组内协作,分享思路、讨论方法,并最终达成共识。这种合作学习的过程培养了学生的团队合作、互助精神以及有效沟通能力。
(三)教师角色与指导策略
在基于问题驱动和学生参与的数学情境问题教学中,教师不再是传统的知识传授者,而是学习的引导者和支持者。教师的角色主要体现在以下几个方面:
问题引导者: 教师应该精心设计引人入胜的问题情境,激发学生的思考和兴趣,为学习活动提供有效的起点。
学习组织者: 教师可以引导学生分组协作,让学生在小组内合作解决问题,培养合作与沟通能力。资源提供者: 教师可以为学生提供必要的学习资源,包括参考资料、工具等,帮助学生更好地解决问题。
反馈与指导者: 教师应该及时提供反馈,帮助学生识别问题、改进解决方法,并在需要时给予指导。促进者与激励者: 教师可以激励学生探索、尝试和挑战,营造积极的学习氛围。
在教学过程中,教师需要采取灵活的指导策略,根据学生的需求和情况进行调整。他们应该尊重学生的思考和观点,鼓励学生提出问题、质疑,并通过引导性问题和提示,激发学生的深入思考。通过在适当的时机提供合理的指导和支持,教师可以帮助学生克服困难,实现自主学习的目标。
三、案例分析:实际应用效果验证
(一)案例选取与教学设计
我们选择了一个关于优化问题的案例:如何最大限度地利用有限的材料,制作一个给定形状的容器。在这个案例中,学生需要运用数学知识,结合几何形状、容积计算等概念,设计出一个能够容纳最大体积的容器,并解释为什么这个容器可以实现最优解。在教学设计上,首先,我们会引入问题情境,让学生了解问题的背景和要求。然后,引导学生讨论问题,提出他们的想法和解决方案。接下来,引导学生运用数学知识,进行问题分析和计算,最终得出最优解的结论。在这个过程中,教师将起到问题引导者和学习组织者的角色,鼓励学生积极参与,发挥创造性思维。
(二)教学过程描述与学生参与情况分析
在实际教学过程中,学生逐步投入到问题中,形成小组进行合作探究。初始阶段,学生表现出浓厚的兴趣,积极地讨论问题,并提出各种不同的想法。一些学生采用几何图形进行分析,而另一些则通过数学公式进行计算。在教师的引导下,学生开始注意到问题的复杂性,逐渐明确了解决路径。在学生的合作探究过程中,他们互相分享观点,讨论优缺点,逐渐调整和优化解决方案。这个过程中,学生的合作与沟通能力得到了锻炼,他们不仅从他人的角度思考问题,还能够合理地结合多个解决方法,最终形成更加全面和成熟的解决方案。
(三)学生学习表现与反馈分析
在案例教学结束后,我们对学生的学习表现和反馈进行了综合分析。首先,学生在问题解决过程中表现出积极的学习态度和主动性,他们不再将数学知识孤立于教科书中,而是能够主动运用知识解决实际问题【2】。其次,学生的合作与沟通能力明显提升,他们能够有效地与他人协作、交流,并从中受益。这种合作氛围不仅促进了问题的解决,还培养了学生的团队合作精神。通过学生的学习笔记、小组讨论记录和教师的观察,我们发现学生在案例学习后的数学理解更加深入和全面。他们能够将数学概念与实际情境相结合,运用知识解决问题,展现出更高的思维层次。此外,学生也对这种问题驱动的教学方法表示了积极的反馈,他们认为这种教学方式更有趣、更能激发学习兴趣,有助于他们更好地理解和应用数学知识。
结语
综上所述,高中数学情境问题创设教学方法在促进学生数学学习体验和能力培养方面具有重要作用。通过在教学中注重问题驱动和学生参与,我们可以为培养具有创新精神和实际问题解决能力的未来人才打下坚实的基础。这一方法不仅有助于学生的学术发展,也为他们更好地应对复杂多变的社会挑战做好准备。在未来的数学教育中,我们应当继续深化研究,探索更加有效的教学策略,为学生的全面发展贡献更多的智慧和力量。
参考文献
[1]朱中华.高中数学教学中创设问题情境的重要意义及其方法[J].数学大世界:上旬, 2016(10X):1.
[2]夏建芬.浅谈高中数学教学中问题情境的创设方法[J].科技经济导刊, 2020, v.28;No.705(07):162-162.
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