高中数学开展情境教学活动的有效方式

安胜运

《普通高中数学课程标准（2017年版2020年修订）》指出，要在高中数学教学实践中创设合适的教学情境，使学生在情境化的活动中把握数学知识的本质，启发学生、驱动学生，由此改进教与学的形式，有效助力核心素养目标的落实。在此背景下，高中数学教师应探索开展情境教学活动的有效方法，综合发展学生的非智力因素与智力因素，为提升学生的数学认知水平做好充分准备。但是，就目前来讲，高中数学教学还并未全面普及情境教学法，很多教师组织情境教学活动时常常采用单一的创设方式，如通过“温故而知新”的方式引导学生复习、回顾已学知识，或者以直接引入的方式点明学习主题，并不能真正激发学生的学习兴趣，致使情境教学流于形式，无法顺利创设良好的教学环境，也不能唤起学生的情感共鸣。

一、高中数学组织情境教学的意义

（一）降低数学知识的抽象度

众所周知，数学知识具有较强的抽象性，尤其是高中学段的数学知识往往呈现出符号化、简约化和图像化的特点，很多理性思维能力发育不足的学生难以在数学课堂主动进行数学探究，无法深刻掌握数学概念，也就不能打牢知识基础，在数学迁移与问题解决活动中也会面临各种问题。而在情境教学实践中，高中生能够在教师的点拨下去观察某种数学现象，借助生活实物思考现实生活中的数量和空间问题，了解数学知识在各个行业和科技中的应用情况等，很好地梳理数学知识的起源和发展，切实拓展知识储备，从而顺利实现有效建构。在这种状态下，高中生在解释数学概念时就能更准确、更具体，形成良好的数学理解能力、数学抽象能力与逻辑推理能力。由此，可以帮助学生掌握数学概念，打牢知识基础。

（二）打破数学与现实的隔阂

在建构主义教学理论中，情境教学应在课堂教学实践中去展现某种社会文化现象，主张根据学生的现实经验和时代环境去创设多元化的真实情境，由此唤起学生主动探究的欲望，改善学生的课堂学习行为。在高中数学教学中开展情境教学活动的一个基本目的是要打破数学与现实生活之间的隔阂，一方面要通过情境导入唤起学生的已有认知经验，使学生主动思考数学知识的实际意义；另一方面，要通过情境探究引导学生在真实问题中自主应用数学思想方法，根据现实环境构建数学模型，尝试从数学角度去解决生活问题，有利于优化学生的建模素养，为学生的素质发展做好充分准备。

（三）综合发展学生的非智力与智力水平

情境教学的一个突出作用便是能够丰富学生的情绪感受，调动学生的多种感官能力，使学生能够全身心投入数学探究活动，有利于发展学生的非智力素养，唤醒学生的内在学习动机，使学生保持自主的学习状态。同时，指向性明确、目的性更强的问题情境有利于调动学生的思维能力，使学生自主利用已有认知经验去思考数学问题解决方法，能够直接提升学生的智力水平，最终促进学生身心素质综合发展。

在高中数学教学实践中开展情境教学活动意义重大，可以进一步开发学生的智力潜能，促进学生非智力因素的发展，切实打破数学与学生之间的隔阂，使学生主动参与数学探究与问题解决活动，形成以学生为中心、以核心素养为目标引领的教学形态。

二、高中数学组织情境教学实践的策略分析

（一）以生活实例创设现实情境，设计生活化的数学问题

高中生很少将数学与生活关联起来，一方面，学生普遍缺少生活迁移意识，另一方面，数学概念的抽象性很难与具体的生活现象关联起来。对此，高中数学教师在组织情境教学活动时可以充分利用生活实例创设现实情境，由此唤起学生的生活记忆，使学生主动进行数学探究。

首先，善于开发与整合生活资源，比如具有数学味的七巧板、几何模型，或者某些数字排列、能反映数量问题的实物等，尽量利用生活资源展现现实生活中的数学现象，以初步调动学生的思维能力，使学生主动进行数学探究与思考。其次，在现实情境中提出数学问题，使学生从数学角度进行观察和体验，并由此展开数学猜想，积极构建数学模型，以便切實优化学生的思维发育状态，使其主动探究数学知识。

例如，在“随机抽样”一课教学实践中，教师准备了一个抽奖箱，根据本班学生人数依次写下各个数字，规定抽中“15”号的学生代表中奖，由此引导学生思考随机抽样的概念和具体表现形式，计算随机抽样事件的概率大小。当教师摆放抽奖箱时，学生便产生了好奇，在生活实物的启发下展开数学联想，当解释了具体的抽奖与中奖规则时，学生的学习热情也变得高涨起来，而且因为抽奖这一情境任务带来的紧张感和刺激感，促使学生在数学课堂产生丰富的联想，有利于优化学生的数学认知状态。但是也有学生对此质疑：“抽奖的顺序是否会影响中奖的公平性？”对自己的质疑，学生也做出了解释：“前面抽奖的学生会为后面的同学剔除错误选项，但是如果前面抽奖的同学直接抽到15号，那么就说明后面的同学失去了中奖的机会。”对此，教师根据学生的疑问引入随机抽样的概念，学生自主阅读教材，解释随机抽样的实际意义，结合抽奖活动总结随机抽样的两种实现方式，思考计算随机抽样概率的具体策略，根据数学运算与统计分析判断抽奖顺序是否会影响中奖的公平性。

在上述案例中，高中数学教师根据“随机抽样”一课的教学重难点制作了抽奖箱，提前设计了中奖号码，引起了学生的学习兴趣，促使学生自主体会随机抽样的一般步骤与实现方式，便于学生在生活化的情境中总结随机抽样的概念，有利于优化学生的数学学习行为，降低“随机抽样”这一数学概念的抽象性。值得一提的是，在本节课的情境创设过程中，学生成了设问的主体，因为学生对中奖概率和抽奖顺序的公平性产生了疑问，从而促使学生自主思考随机抽样事件的概率分析方法，从数学角度探究随机事件的发生概率。这样一来，学生便可以在数学课堂主动展开探究，也能带着思考与教师和其他同学互动。

（二）以信息技术创设电教情境，呈现时代化的情境线索

在“互联网+”教育环境下，信息技术已经成为非常重要的教学辅助手段之一，高中数学教师也可以利用信息技术创设电教情境，生动再现现实生活中的数量问题和空间形式，切实优化学生的情感体验，使学生在信息化环境下有效内化数学知识。

创设电教情境时，高中数学教师可以通过以下方式呈现声像结合、图文并茂的主题情境：

首先，根据单元知识整理对应的视听资源，以可视化的资源去展现数学概念的实际意义或应用场景，使学生在电教情境下主动汇总数学文化史，产生活跃的思考。其次，利用智能工具将图画、文字、视频、音像等资源剪辑成最适合学生认知特点的趣味资源，由此创设电教媒体，使学生在直观的情境启发下自主解释数学概念，优化学生的学习兴趣和情感态度。

例如，在“空间几何体的结构”一课教学实践中，教师利用信息技术整理了能展现柱体、锥体等几何体的空间结构，通过三维视图引导学生观察各类几何体的空间形式，丰富学生的空间想象。高中生已经在前期的数学学习活动中积累了一定的几何认知经验，对各类几何体的结构也有比较清晰的认知，但是缺少空间抽象和逻辑推理能力，所以在客观分析几何体的结构类型时有可能产生一定的认知问题。在信息化情境下，学生不仅可以观察各类空间几何体的空间结构，也能自主总结锥体和柱体等几何体的共同特征，形成良好的空间想象能力。

在上述案例中，高中数学教师利用信息技术优化教学环境，引导学生在信息化环境下主动展开空间观察与几何探究，而学生也能利用丰富的视听资源进行几何论证，总结各类几何体的一般结构和共同特征，切实优化了学生的数学学习状态。由此，便可促使学生自主建构数学概念，在现实生活中自主迁移几何知识，客观分析现实生活中各类几何体的空间结构。

（三）以动手实践创设探究情境和开放性的教学环境

虽然数学知识的抽象度较高，但是具有实践性和探究性等特点，高中数学教师可以根据数学知识的特点设计相应的动手实践活动，由此创设探究情境，形成开放、自由的教学环境，以优化学生的数学认知状态。

首先，利用特定的生活实物和数学道具等设计动手实践活动，通过学生亲自操作和活动体验还原相应的现实场景，由此引导学生从数学角度观察现实生活中的空间形式和数量问题，并初步产生数学猜想。其次，根据学生的动手实践行为引出数学探究主题、抛出数学探究任务，促使学生主动构建数学模型，自主思考问题解决方法。

例如，在“空间点、直线、平面之间的位置关系”一课教学实践中，教师利用课桌桌面、碳素笔等用品设计了动手实践活动，鼓励学生自主演示在不同空间内的点、直线、平面之间的位置关系，由此总结多种多样的位置关系情况。通过实践操作，学生围绕“不同空间内”这一前提条件去演示和示范点、直线、平面之间的位置关系，指出直线与平面存在平行、相交、垂直的关系，在原有认知基础上探索不同空间中点、直线、平面之间的位置关系，还解释了每一种位置关系下直线和平面的性质。这样一来，学生便可以自然而然地在探究情境中主动展开数学探究，带着思考和猜想阅读数学教材，切实实现有意义的学习。

在上述案例中，高中数学教师组织学生利用生活道具参与动手实践活动，使学生自主观察和总结不同空间中点、直线、平面之间的位置关系，切实丰富了学生的空间观察与体验，拓展了学生的认知经验，使其自主建构数学概念。由此，可以切实提高学生的数学学习能力，有效优化学生的思维品质。

（四）以娱教资源创设趣味情境，展现直观化的知识主题

虽然高中生的认知水平逐步提高，但是枯燥乏味的课堂教学活动依然会使不少学生失去学习兴趣，难以在数学课堂集中注意力。情境教学主张从学生视角创设多元化和直观形象的教学情境，提倡一线教师自主创新情境教学手段，以便切實优化学生的数学认知状态。对此，高中数学教师可以以娱教资源创设趣味的教学情境，促进学生非智力因素的发展，使学生在兴趣驱动下主动学习数学。

第一，游戏资源。皮亚杰在建构主义理论的研究与拓展中提出要开展“玩中学”活动，认为这种教学形式非常适合青少年的认知特点。游戏是落实“玩中学”的基本方式之一，也是十分重要的一类娱教资源，高中数学教师可以根据课程知识设计明确的数学游戏活动，由此创设游戏情境，使学生在“玩中学”活动中产生自主学习意识。

第二，音乐、视频等资源。此类资源往往带有突出的情感驱动与熏陶作用，也能在数学课堂营造某种人文情境。对此，高中数学教师可以在数学课堂中利用音乐、视频等娱教资源创设趣味情境，优化学生的数学思维与认知状态，使学生保持高度的好奇心。

第三，故事类资源。即将数学问题寓于故事中，使学生根据故事情节的起因、过程与结果提出数学问题，自主参与问题解决活动。

例如，在“空间几何体的三视图与直观图”一课教学实践中，教师设计了一轮连线游戏，即分别呈现多个柱体、锥体的三视图和直观图，学生需要在游戏规定时间内将同一个几何体的三视图和直观图连起来，游戏结束后配对数量最多的学生获得胜利。这一数学游戏不仅具有娱乐性，也能锻炼学生的思维活跃度、敏捷性和灵活度，同时在学生之间营造竞争氛围，进一步优化学生的注意力与专注力，可以切实提高课堂教学效益。

三、结语

总而言之，在高中数学教学实践中组织情境教学活动的促进价值是十分明显的，可以切实优化学生的思维发育、认知状态、情感态度和内在动机等，便于充分发挥学生的主观能动性，使学生主动参与情境探究活动。为此，高中数学教师要采用多种方法创设教学情境，优化数学课程实施环境和育人媒介，为促使学生实现深度学习奠定基础。

（宋行军）