高中数学课堂教学中创设有效情境的策略探究

2023-05-30 21:04陈菊芬
中国教师 2023年5期
关键词:概念创设情境

陈菊芬

数学教学中的情境创设,是指教师以具体的情境为载体,将数学问题转化为学生熟悉的生活情境或具体生动、形象化的情境。随着新课程的实施,越来越多的教师在教学实践中开始关注情境创设,启发学生从具体情境中发现和提出数学问题、分析和解决数学问题。笔者基于自身的课堂教学实践,总结了高中数学课堂教学中创设有效情境的主要策略。

一、创设游戏情境,将枯燥概念趣味化

在数学课堂教学中,教师可以创设游戏情境开展教学活动。具体来看,教师要结合实际教学内容设计情境,引导学生能动性运用数学思维解决问题[1]。

例如,在学习“二分法”时,教师可组织猜数游戏。情境设置如下:一座小岛曾是海盗藏宝据点,他们将一笔宝藏藏匿在小岛深处,并且在小岛中留下多处提示。只有集齐全部线索,才能拼凑出完整的藏宝图,从而找到宝藏。后来,海盗在海难中丧生,海盗船上唯一的幸存者是被海盗俘获的小男孩阿拉丁。现在,阿拉丁找到了藏宝小岛,他需要确定线索的数量并且集齐线索,实际线索数量是17个。教师首先提示学生,线索数量低于50个,学生竞猜线索数量,首先猜中的阿拉丁最有可能成功找到宝藏。当学生猜10个时,提示低于实际数量;学生猜30个时,提示高于线索数量……通过数次竞猜,利用最少次数猜中线索数量的学生胜出。结束竞猜游戏后,教师引入“二分法”的概念。学生通过游戏理解二分法含义,利用游戏化内容理解抽象化概念。游戏情境的设定可以活跃课堂氛围,激发学生学习兴趣,帮助学生直观理解二分法概念。

二、创设生活情境,将抽象概念具象化

数学与生活本质上是彼此渗透、不可分割的。数学是对生活本质逻辑、规律的总结,并应用于生活。数学理论内涵丰富、概念抽象,新知识学习时理解难度较大,为快速、高效理解数学问题,教师应将问题生活化处理,将复杂的数学逻辑问题利用生活要素加以表述,使概念化、理论化的数学问题与生活问题紧密相连,便于学生理解。在高中数学教学中,教师应合理融入生活元素,通过创设生活情境的方法解释抽象的数学概念。

教师引导学生透过现象认知事物本质,在信息解读中综合分析和归类信息,剥离事物物理属性,定位关键研究对象。抽象思维是重要的思维活动。教师通过引导学生分析数学图形、数量信息之间的内在联系,把握图形与数量的相对关系,总结数学概念,探讨事物本质。在此过程中,重点环节是从庞杂的背景信息中筛选结构特征信息,总结一般规律,使用术语、符号说明其内在逻辑或者规律,获取可应用于同类问题的规律性信息[2]。抽象思维是解决数学问题的基础能力,教师在教学中应引导学生利用抽象思维从理性层面思考数学问题,明确数学本质,进而形成解决数学问题的能力。情境教学中设定问题时应以抽象思维为基础,为“骨架”—问题本质和规律性信息,赋予“血肉”—客观、生活化信息,从而将抽象的问题与具体的生活问题相结合,综合理解和分析问题,提升学生的数学应用能力,同时有利于形成解题思路,快速、高效地解决同类问题。

在教学中,教师可根据现有教学条件,灵活使用常见情境或者物品,建构数学理念。例如,在学习“线面垂直的定义”时,对于学生而言,“面”是较易理解的空间概念,如桌面、操场、天花板、地面等; 而“线”是抽象的空间概念,许多学生难以将“线”的数学含义与现实生活联系在一起,导致其难以理解线与面的空间相对关系。尤其是对于缺乏空间想象力的同学,概念理解难度较大。针对此种情况,教师可在授课时将教室门作为道具,将门开启至不同角度,学生在此过程中观察门轴所在轴线与地面之间的相对关系,从而将抽象的线面垂直概念转化为具象化的生活现象。

抽象问题具体化处理中,主要是将抽象化概念重新回归到生活现象中,在不影响题目核心信息的基础上,赋予事物物理属性,将数学研究对象置于现实生活情境中,帮助学生理解和形成正确解题思路。数学学习中,规律、结构特征等是常见数学信息,表现为数学术语或者数学符号。理性思维是数学解题的基础,数学的最终目标是在生活中应用。在教学中,教师应科学设置生活情境,帮助学生利用生活现象理解数学概念,从而将抽象问题通过具体化方式表述出来。

三、利用几何思维,灵活处理数学问题

在数学教学中,教师应突破思维限制,应用多维度方法启发、引导学生,帮助学生转换角度思考问题和解决问题,构建科学的解题思路。高中数学知识理解难度较高,要求学生具有较强逻辑思维和抽象思维。在解析代数问题时,教师应充分利用几何知识分析问题。对代数问题进行几何化处理是常用方法,有利于从宏观层面分析问题,辅助全面审题[3]。

例如,在解答不等式问题时,可利用向量知识解析不等式,从而认知不等式本质。

在不等式中,设置条件如下:

由该条件可知:

进一步计算可得:

同时,等号成立条件为当且仅当二者共线,则已知条件为:

由上述已知条件可推出如下结论:

进而得出如下结果:

在不等式中,等号存在的条件是:

通过上述推论,可从几何本质角度了解和掌握不等式。

部分数学问题使用代数知识理解难度较高,合理应用几何知识可降低理解难度。在教学中采用几何化方法重新阐述和理解问题,引导学生转换视角解析问题。例如,在柯西不等式学习中,可利用向量方法进行不等式证明,对问题的几何本质进行概括和描述,有利于学生理解、掌握。

情境教学可使学生充分认识到数学的价值,真切体验数学在生活中的应用作用,从而激发学生终身学习愿望,重点是将从生活中总结的数学规律应用于生活中,解决实际问题,引导学生将数学问题与生活经验结合,深入理解和消化问题,形成解题经验。在实际教学中,教师将日常问题总结为数学数据,整合数据归纳为数学问题,指导学生自主设计方案,说明方案可行性,指导学生通过列表、图形等模式阐述生活中的数学问题,分析数学理论。

四、利用信息技术,构建直观数学情境

利用信息技术进行教学也是情境创设的常见方法。利用信息化手段创设情境,即使用技术方法和设备构建生动情境。教师可以采用多媒体设备、虚拟仿真技术等,构建虚拟的数学场景,尤其在空间几何内容学习中,采用此种方法构建情境,帮助学生集中注意力,提高反应能力。利用信息技术进行情境创设的优点是灵活性较强,操作难度较低。在教学中,教师可根据实际教学进度,灵活使用图像信息,开展高效教学。

例如,椭圆定义学习中,教师可使用多媒体软件展示椭圆形成过程。椭圆是抽象概念,但是通过技术手段辅助,学生可直观地了解椭圆形成过程,从而对图象进行生动化理解。

五、基于已学知识,逐步内化新概念

在学习活动中,认知顺序是从易至难、由浅入深,学生在学习数学知识时,需要基于已知内容理解、学习和掌握未知内容。同时,学生较易理解具体的内容,较难理解抽象内容。在教学中,教师需要基于学生已经掌握的知识,逐步系统化学习和理解新知识。

例如,在线性规划概念学习中,学生较难理解线性规格概念,因此,在正式学习新内容前,应对一元二次函数进行复习,带领学生回顾最大(小)值计算方法,以此为基础引出线性规划概念。在知识回顾中,指导学生对比分析两部分知识点异同。通过概括总结可知,简单线性规划即在可行域内求线性目标函数,直观表现为不等式组表示平面区域中最小值或者最大值。通过上述比较,可利用已知知識理解新知识,循序渐进完善知识框架,帮助学生迅速理解复杂的新知识。

参考文献

[1] 薛国清.创设问题情境,提升课堂效率—基于核心素养下的高中数学教学的几点思考[J].数学学习与研究,2022(36):119-121.

[2] 杨琼红,郑妙可.浅析指向核心素养发展的数学课堂教学问题情境创设—以“含30°的直角三角形性质”的探究为例[J].福建中学数学,2022(7):32-34.

[3] 郭影影.基于高中数学核心素养的教学情境创设—以“基本不等式”情境引入为例[J].中学数学研究,2022(4):3-6.

(作者单位:山东省烟台第三中学)

责任编辑:李莎

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