高中数学情境教学路径分析
摘要
关键词
核心素养;高中数学;情境教学;策略
正文
一、高中数学情境教学的理论依据
多元智能理论由美国哈佛大学的霍华德·加德纳教授提出,该理论认为智力是在具体情境中解决相应问题的一种能力。霍华德·加德纳教授认为,每个人的智力潜能并不相同,个人所能达到的最高智力水平由其遗传因素决定。要使个人达到最高智力水平,我们就需要尽可能地为其创设有利于其多元发展的条件。根据多元智能理论,教师应积极在课上创设形式多样、内容多样、主题多样的教学情境,通过创设多样化的教学情境促进学生的多元智能发展,以此达到培养学生不同数学核心素养的教学目标。“再创造”理论由荷兰数学教育家弗赖登塔尔提出,该理论认为“做”是学习的最好方式。“再创造”理论认为,学生在学习数学知识时应主动去发现、主动去创造,在发现、创造的过程中感知数学知识的原理及应用方法,从而真正内化、吸收相关知识。根据“再创造”理论,教师可以创设引导性的教学情境,在情境中引导学生主动去发现数学问题和探索数学知识,从而激活学生的主动学习思维,培养学生的“再创造”数学学习能力。情境认知理论由“刺激—反应”学习理论与“信息加工”学习理论衍生而来[2]。情境认知理论指出学习与实践、实践与情境并不是相互独立的,而是互有关联的。该理论认为,个体在与环境交互的过程中发现知识,人类的学习能力可看作一种适应动态变化发展的环境的能力。根据情境认知理论,教师可以根据课程教学需要创设动态化的教学情境,让学生在情境变化的过程中抽象出数学规律、数学原理,使其认识到数学知识的本质,从而提升学生的数学认知水平。
二、高中数学情境教学的策略分析
(一)建立良好师生关系,奠定情境教学基础
目前,高中阶段的数学核心素养包括数学学科学习的正确价值观,必须具备的良好学习品格与数学学习(实践与应用)的关键能力。要想在情境教学过程中培养学生的核心素养,教师必须让学生全情投入情境学习过程中。然而,目前的部分学生在情境学习时仍存在走神、瞌睡、表面配合的情况,导致教学情境不能充分发挥其教学作用,影响了核心素养的培养效果。基于此,教师可以通过建立良好的师生关系,提升学生情境学习内驱力解决以上问题。一方面,教师需要摆脱“权威”意识,以尊重的态度对待学生,理解学生的学习需求,尊重学生的学习兴趣,让学生感受到教师的鼓励与支持,使学生愿意主动与教师沟通、交流,奠定情境互动的教学基础;另一方面,教师应持续关注学生的学习动态,根据其学习发展情况为其设置针对性的教学情境,使教学情境与学生的根本学习需求充分贴合,培养学生积极的情境学习态度,使学生全身心地投入情境学习过程当中,为情境教学的顺利开展奠定基础。
(二)明确课程教学目标,突出素养培养本质
《普通高中数学课程标准(2022版)》指出目前的高中数学教学要以培养学生的数学学科核心素养为主,然而核心素养的培养并不是一蹴而就的,需要教师合理创设教学情境,组织相关教学活动。只有情境教学目标与核心素养培养目标充分重合,才能够发挥教学情境的促学、强学作用,实现对学生数据分析、建模应用、数学运算等核心素养的充分培养。因此,教师必须明确课程教学目标,并根据目标设置相应的教学情境,如此才能突出情境教学的教学作用,实现对学生核心素养的有效培养。具体教学过程中,教师要深入挖掘教学课程中蕴藏的核心素养要素。通过阅读教科书原文内容、教辅书习题案例、拓展资料、教学提纲的相关内容,探究具体教学内容与核心素养培养内容之间的具体联系,提炼课程的知识教学主题与素养培养主题。在明确教学主题后,教师再设计相应的教学目标,并围绕课程教学目标创设相关教学情境,确保情境内容与核心素养培养内容贴合。需要注意的是,由于高中数学课程的教学要素过多,课程教学目标难以体现具体教学内容,可能出现教学要点遗漏的问题。对此,教师可以围绕课程教学总目标设计不同教学模块的教学子目标,并根据子目标的具体内容创设内涵丰富的教学情境,以此突出不同教学模块的核心知识
点,实现对学生多种数学核心素养的有效培养。
(三)明确情境创设原则,突出情境促学作用
核心素养背景下,丰富学生的数学知识储备,培养学生的数学理解与实践应用能力,以及逻辑推理、数学抽象的思维能力是高中数学教学的当务之急。此背景下的情境教学不光要体现高中数学知识的丰富性,还要体现高中数学知识的作用与意义。然而,部分教师在创设教学情境时忽略了核心素养的相关要求,所创设的教学情境缺乏启发性与开放性,导致情境教学效果不能达成核心素养的培养教学预期。对此,教师必须遵循以下原则,以此突出教学情境的促学作用。第一,要遵循启发性原则。核心素养的形成并不是教师“注入”的,而是学生在学习、探究、应用的过程中发展而来的。由此,教学情境的创设要以启发学生思考、促进学生探究为主。教师在创设教学情境时,要关注学生的认知水平与发展潜能,并结合“再创造”理论、多元智能理论设计教学情境,助力学生感悟数学知识,生成核心素养。第二,要遵循整体性原则。核心素养并不单指个别能力,而是逻辑推理、几何直观、数学抽象、空间意识、数据分析等能力的集合。教师在创设教学情境时,应注意到不同核心素养的具体关联,并从整体出发设计具有较强综合性的教学情境,以实现对学生综合能力的全面培养。第三,要遵循开放性原则。核心素养背景下的高中数学教学课堂应当是师生平等的、充满活力的教学课堂,因此教师在创设情境的过程中要建设和谐平等的数学教学平台,并提出开放性的情境问题,以此促进学生探究、质疑、协作,使学生在主动学
习、开放学习的过程中形成数学核心素养。
(四)创设多元教学情境,满足学生基本需求
1.创设游戏情境,激发学习兴趣。爱因斯坦曾经说过:“爱为学问之始。”只有培养学生浓厚的数学学习兴趣,才能使学生积极、主动地投入数学问题的探究过程当中,从而培养学生的数学学科核心素养。游戏情境具有增强学习体验、培养学习兴趣的作用,教师可以借助游戏情境培养学生的深度学习、持续探究兴趣,潜移默化地培养学生的核心素养。在设计游戏情境之前,教师应明确课程的教学重点、难点与疑点,并将其作为游戏情境的关键内容,保证游戏情境与教学主题贴合。在创设游戏情境时,教师还可以使用诙谐幽默的语言、丰富的肢体语言来营造轻松、愉悦的游戏气氛,使学生在宽松的学习氛围下主动尝试、主动探索,从而增强学生的自主学习意识。久而久之,学生体会到数学学习的趣味,形成了独立思考的学习习惯,更有利于发展个人的核心素养。
2.创设实验情境,提高理解能力。高中数学知识大多抽象复杂,不利于学生理解,因此教师可以尝试着创设实验情境,以做实验的方式组织学生演绎数学理论知识的形成过程,使学生在了解数学概念、性质等理论知识的同时理解相关知识的数学原理[4]。在情境创设之前,教师可以结合核心素养的教学诉求、课程的重要知识点确定实验主题,并根据主题设计实验流程,如发现问题、提出假设、设置方案、进行操作、分析数据、总结规律、得出结论等等。为了更好地发挥实验情境的教学作用,教师可以采取分组的教学方法,按照“组内异质,组间同质”的原则将知识储备情况、理解水平、操作能力不同的学生组成一个学习小组,以小组竞赛的方式组织其进行合作探究,以此增强学生的学习自主性。需要注意的是,某些高中学生对数学思想、数学方法的认识不深刻,在数学实验时无法灵活应对突发的数学问题,导致数学实验进行不下去。这时,教师应发挥自身的组织与引导作用,给予学生相应的点拨,帮助学生转换思考问题的角度,解决数学实验难题。这样,学生在“发现问题→尝试解决问题→遇到困难→创新方法→解决困难”的过程中深刻领会了数学知识的形成原理,数学理解能力、数学认知水平得以提升。
3.创设问题情境,发展逻辑思维。根据情境认知理论,学生的思维活动具有递进性的特征,学生的思维发展也存在一定的规律。实际教学中,教师可以按照情境认知理论创设问题情境,通过呈现问题情境引发学生的递进思考,逐步提升学生的数学思维水平。首先,教师要对学生的学情进行综合评估,明确学生的个人学习水平及发展潜能,还要结合课程教学需求设计前测试题,根据学生的前测成绩评估学生的真实学习水平。其次,教师要根据评估结果划分学生的学习层次,明确不同学习层次学生的现有学习水平与能达到的最高水平。最后,教师要综合不同层次学生的学习特征设计难度递进的问题教学情境,通过问题链的形式引导学生由浅入深地探究数学问题,使其在逻辑思考、观察、推断、总结的过程中形成良好的核心素养。需要注意的是,由于个别学生的能力有限,他们无法在学习的过程中解决过于复杂的数学问题。为避免打消学生的学习积极性,教师应对复杂问题作出说明,减轻个别学生的学习压力,使其以积极的心态对待数学问题,进一步促进其思维发展。
4.创设应用情境,增强应用意识。“学以致用”“学用相长”是目前高中数学课程教学的指导思想,也是核心素养培养教学的内涵体现。除了创设游戏情境、实验情境、问题情境、生活情境外,教师还要合理创设应用情境,以此激发学生的数学应用意识,让学生在实践应用的过程中锻炼数学推理、数学运算、数学抽象、数据分析能力,强化学生的数学学科核心素养。同时,教师还要善于发现数学知识的应用意义,并结合课程特色合理创设应用情境,促进学生“学中用”“用中学”。比如,教师可以利用百度、搜狗、谷歌等搜索引擎搜索与高中数学知识相关的应用案例,通过修改案例内容、创新案例形式等方法为学生呈现新的应用情境,使学生在情境中回顾数学知识与数学方法,从而培养学生的建模应用、数据分析应用等综合应用能力。在课堂讲解知识点时,为了呈现教学重点,教师可以借助多媒体课件来进行,让学生在自主参与中达到合作探究的目的,并对教学难点进行剖析,让学生在学习中各个击破。
(五)创新情境创设方法,强化情境教学作用
传统教学中,教师多以口头描述的方式创设教学情境,这样的情境创设方法较为老套,无法给学生深刻的学习感受。《普通高中数学课程标准(2022版)》中的“教学建议”明确指出:“教师要适应时代的发展,按照课程标准的要求,发挥信息技术直观便捷、资源丰富的优势,帮助学生发展学科核心素养。”在这一背景下,教师有必要学习并运用信息技术教学手段创设相关教学情境,以帮助学生更好地理解数学知识,促进其核心素养的形成与发展。比如,教师可以应用微课视频呈现生活化的教学视频,在视频的作用下为学生呈现生活化的教学情境,以此拉近学生与数学知识的距离,帮助学生更好地理解复杂、抽象的数学知识。再如,教师可以使用VR技术为学生创设虚拟现实情境,让学生在情境中观察几何图形,帮助学生形成良好的几何直观与空间观念。需要注意的是,信息化的情境创设方法层出不穷,需要教师综合课程教学需求与核心素养培养需求选择最合适的创设方法,充分发挥情境的教学
作用。
三、结语
综上所述,支持高中数学情境教学的理论有很多,包括“再创造”理论、情境认知理论、建构主义理论等等。教师根据相关理论展开情境教学活动,能够保证情境教学的科学性和有效性。在核心素养背景下,教师应找准情境教学的出发点,综合课程教学目标、学生实际需求、核心素养教学要求等方面内容创设内容丰富、形式多样的教学情境,从而推动学生的多元发展。文章立足核心素养这一教学背景,探讨了高中数学情境教学的理论依据,同时从建立师生关系、明确教学目标、明确教学原则、创设多元情境、创新教学方法几个层面提出几点情境教学建议,希望为培养高中学生的数学核心素养提供参考。
参考文献:
[1]李远玻.核心素养下的高中数学情境教学[J].高中数理化,2021(S1):39.
[2]陈家飞.情境教学在高中数学教学中的应用研究[J].试题与研究,2021(36):127.
[3]周文帝.思维能力提升导向下的高中数学情境教学研究[J].理科爱好者(教育教学),2021(6):76.
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