信息技术环境下高中数学问题情境教学模式研究

黄彪

【摘要】科技发展推动教育现代化的生成，在注重对学生进行学科素养培养的高中数学教学中，教师需要利用信息技术实施教学活动，并注重任务驱动和问题探讨.本文就信息技术环境下高中数学问题情境教学模式的产生、运行及课堂推进等进行探讨.

【关键词】高中数学;信息技术;问题情境;情境教学;模式研究

高中数学问题情境教学模式是建构主义、生本理念和科学人才培养所倡导的一种教学模式.教学建构主义认为，数学学科的学习不应该是学生被动接受数学知识的过程，而应该是学生主动认识、自主研究、自己探索的以已有知识为基点的主动建构过程.因此，数学学习就是学生发现、认知和解决问题的过程，即“做数学”.学生只有通过观察、思考、分析需要解决的数学问题并实施解决的行动，才能真正地掌握数学知识，获得知识的积累与运用的可能.因此，高中数学问题情境教学模式需要教师根据自己的经验帮助学生个人或学习小组搜集资料、提取信息，使学生进行合作探究学习.这种数学教学模式的目的是培养学生用数学思维解决问题的意识，逐步提高学生提出数学问题的能力，增强学生应用数学知识来解决实际问题的能力.

一、高中数学问题情境教学模式的设计

信息技术环境为自主探究性學习教学模式的创设提供了技术支持和学习环境的支撑.初步构建了信息环境下的中学生的教育模式，它是以自主学习为核心问题，一般有以下一些步骤，下面我们来看下面的流程图：

自主探究性学习是与传统的被动接受学习对应的，在注重高中生数学核心素养的培养中，推进自主探究性学习成为一种更能培养学生数学思维、数学学习品质和能力的策略.从上述流程图中我们可以看出，这样的一个学习方式能够推动和培养学生独立的分析、实践、探索、怀疑、创新等能力，实现教与学的目标达成.

二、高中数学问题情境教学模式的操作解析

高中数学问题情境教学模式一般是教师结合教学内容，在学生遇到学习困难时，设计一个学习探究的课题，让学生利用数学软件进行自主的探究活动，让他们在问题情境中认识、思考和获得.

1.创设情境

高中数学情境教学是给学生提供一个生活化、实用性较强的数学知识的运用场.高中生数学知识的汲取和能力的生成需要一个渐进的过程，在“以生为本”的理念下要给学生创设“身临其境”的数学情境.创设情境可以依据教材的典型例子改编，可以是源自生活与学生生活关联的现象，还可以是经典的数学故事等，让学生在情境中感知数学信息，思考数字、数量的关系，从而建立由已知到未知的桥梁.

数学在大千世界是无处不在的，因此如果我们在数学教学中能适时地揭示数学的实际应用价值，提供许多数学应用实例，那么很可能会大大激发学生的浓厚学习兴趣.

教师在上课的时候可以提出一些有趣的问题，这些问题能提高学生的思维能力.如今，中学数学课堂上基本都使用计算机教学，计算机的作用越来越重要.教师在课堂上可以利用计算机制作与课程对应的精美课件，提高课堂教学的乐趣.让精致、精美的课件感染学生，吸引学生的注意力，促使学生思考和探索，并形成参与热情与解决数学问题的情感，从而提高学习效率和课堂教学的效率.例如在函数y=Asin（ωx+φ）这一内容的教学中，教师对最简单的函数y=sin x图像进行不断的增加变量，通过图形的平移让学生感知函数的变化，使学生在数形结合中获得知识.但是，以往教师在黑板作图与讲解图形变化时花费的时间较多，一些接受能力强的学生就感觉课堂效率低下，但通过计算机编程软件，可以富有动态感的将函数y=sin x的图像进行振幅、相位、周期改变等，可以在较多的转化中让学生获得视觉冲击，快速感知y=Asin（ωx+φ）图像的动态变化，且在变化过程中掌握这一学习重点，也能在对比中让学生纠正自己的思维和想法，获得对问题的认识和解决能力.

2.提出问题

要培养学生提出问题的能力，首先要求学生能够在课堂学习中关注和思考教师的指导性提问，明白何处可问，怎么提问题，如何做到提问的严谨与严密.在这里，教师可以引导和鼓励学生将课堂上自己感觉似懂非懂，作业中存在的困惑之处提出来，进行生生之间、师生之间的交流.这需要学生的自主性和主动性，更需要教师的启发和引导，使学生敢问会问，教师还要提升学生善于用怀疑的眼光去观察问题的能力，可以质疑课本、问难老师，对学习中存在的问题提出不同看法和见解.

教师要鼓励学生提问，更要尊重学生，如果学生问得不恰当、不合适，教师可给予解释，但不嘲笑、不说风凉话，除了师生间提问的形式，还有学生自我提问和学生之间提问两种形式.

3.自主探究

在素质教育提出后，高中数学教师更要加强对课堂教学中生本理论的研究和教学实践的运行.目前，教师在教学中都注重让学生提前介入，在导学案、预习案的完成中预习教材，理解教材中一些比较简单的知识点.教师要注意到学生的数学知识储备、认识到他们的学习能力和水平的差异性，更要注重对学生自主学习习惯、意识和能力的培养.毕竟面对新学内容时，学习能力强的学生能够较快地掌握知识，获得较好的知识迁移运用能力，而一些接受能力比较弱的学生可能只能简单的记忆和运用.教师想要提高学生提前介入的学习效果，就要让他们学会自主学习，能够结合已学和新学进行一定的探究性学习.

（1）自主探究的方式

自主探究的形式较多，可以是学生个体独立发现法.教师把想要表达的内容设立于相似的问题里，然后由学生单独去发现、推测、自主进行实验等;也可以是发明操作法，即学生在学习过程中、在问题解决过程中、在运用数学思维产生疑问困惑时，自己去找方法、找思路进行实践或实验性的操作，从而获得个性化解决问题能力的提升.另外，还可以是归纳类比法.高中数学中一部分概念性的知识也具有一定的抽象性，学生理解和接受存在一定的难度.比如，学生在学习新知识时，教师要引导学生在新旧知识归纳类比的基础上学习，并再加以验证，结合原有知识构成新的知识体系结构.

（2）改变思维的定势

我们还要注意让学生改变数学学习的思维定式，既要掌握常规的数学自主学习和探究的方法，也要有自己数学思维的运用，能够针对学习内容和具体问题而改变学习方法，获得数学学习的效果.如在概念性教学时，要教清什么是概念性的外延及内涵和它们之间的联系，了解知识的来龙去脉，清楚新旧概念的联系，然后通过想象使数学概念更加完美，模型变得更加通俗普遍.教师要将已有的知识点作为一个新的起点，引导学生去观察它、比较它，从而扩充知识的横纵向发展的关联.教师要用不同的方式指导学生来掌握概念的基本含义，从不同的方面来了解概念，以免被错误思想导入，从而灵活运用基础知识.为了加深学生对新知識的理解，教师也可增添便于学生理解掌握的例子，让学生形成感性的分析，从而促进对知识的理解.

4.网上协作

基于网络的协作学习是指通过多媒体，多名学习者可以对同一个问题进行沟通交流，这种形式对理解知识有很大的帮助.

我们将建构主义思想和网络技术、多媒体技术相结合，设计并实现了竞争、辩论、协同、伙伴、角色扮演五种基本的协作模式，其中以两种基于网络的协作学习模式“角色扮演”和“辩论”为主要模式.

角色扮演可以分为两种，可是师生角色扮演，也可是问题情境中的角色扮演.让两名学生分别来饰演老师和学生，扮演学生的需要回答问题，由扮演教师的来检查回答是否正确，这就是师生角色扮演.如果学生对某一问题回答不了时，可以请教老师.在扮演的时候，学生所饰演的角色是可以互换的，遇到回答不了的问题时，可以请教老师，在互动中收获知识与能力.

5.网上测试

计算机系统也有网上测试和评估的功能，教师要充分利用目前最流行的计算机编程、信息技术和多媒体技术来进行系统设计，让该系统成为网上检测和分析的强有力的辅助工具，能对不同层次的学生都产生促进学习和鼓励学习的动力.我们通过分层教学可将试题分为四个层次：第一个是达标级，它是按照教学大纲来设计的;第二个是提高级，它是在达标的基础上再增加分析的学习和试题的练习;第三个是优胜级，它是增添了新知识与旧知识之间综合联系的练习;第四个是奥赛级，它是对有关联的高考题目和数学比赛题目进行分析.

6.课堂小结

课堂小结是学生学习认识、学习效果获得的呈现.可是师生的问答，也可是学生的汇报，还可是师生、生生间的答辩，每组可以推选两人与老师成立一个“专家评论组”，先将问题上传FTP服务器的文件夹中，然后，通过抽签决定答辩人员和顺序.答辩的时候，答辩人员先介绍本组的工作，然后再回答“专家”等人对其工作而提出的问题.最后由“专家评议组”评选结果，进行奖励.

总之，信息环境下高中数学问题情境教学的模式改变了教师讲学生听、老师板书学生看的遏制学生思维发展与主动性的教学方式，推动了学生开展积极主动接受式、思考探究式的学习活动，形成教师更多的是关注学生对学科知识的掌握结果的教学方式，从而在信息技术的运用和学习环境下获得数学学习能力和效果的提升.

【参考文献】

[1]周倩.信息技术环境下高中数学探究式教学模式研究[J].数学大世界，2018（05）.

[2]穆妍.高中数学教学中问题情境创设的几点思考[J].课程教育研究，2019（34）.