初中数学课堂情境创设的实践研究

2024-04-27 08:47田新辉
考试周刊 2024年12期
关键词:情境创设有效性初中数学

作者简介:田新辉(1973~),男,汉族,陕西宝鸡人,杭州市启航中学,研究方向:初中数学教学。

摘  要:义务教育阶段的数学课程是培养数学素养的基础课程,具有基础性、普及性和发展性。因此,在初中数学课堂教学中有必要从学生认知水平出发,创设情境,让学生在直接体验中掌握知识、思考并解决问题。文章从教学实际出发,阐述了情境素材的采撷、情境课堂的架构、情境本质的探究,让初中数学课堂情境创设更具操作性和实效性。

关键词:初中数学;情境创设;有效性

中图分类号:G633.6    文献标识码:A    文章编号:1673-8918(2024)12-0074-05

一、 数学课堂教学情境创设的必要性

(一)新课标的要求

“引导学生在真实情境中发现问题和提出问题,利用观察、猜测、实验、计算、推理、验证、数据分析、直观想象等方法分析问题和解决问题”,这是《义务教育数学课程标准(2022年版)》中提出的重要教学理念。

《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出,数学课程要培养的学生核心素养,而核心素养主要包括:会用数学的眼光观察现实世界;会用数学的思维思考现实世界;会用数学的语言表达现实世界。因此,教师应结合教学内容创设各种具体生动有趣的问题情境,架起数学学习与现实世界的联系,让学生在直接的体验中提出问题、分析问题、解决问题,并保持对数学知识的好奇心和探索欲。

(二)学生学习新知的需要

在对中学生的学习调查中,大部分孩子将数学学习困难的原因归于“对数学学习没兴趣”。如何让学生有兴趣地参与到数学课堂中?创设数学情境可解决这一问题。有效的情境创设能让数学课堂学习活起来、动起来,提升学生的思维广度与深度。另外,还有一些学生认为数学学习与现实生活关系不大,很多知识在实际生活中用不到,不愿去主动学习。而在数学课堂中创设生活情境能让学生在现实生活中发现数学问题,用数学的思维、方法、经验去解决实际生活中的问题,使数学学习不再是建造“空中楼阁”。

二、 数学课堂教学情境的认识

教学活动中的“情境”是无形的“情”(即学生的主体感受)和有形的“境”(即客观真实的环境)的有机结合。所谓“创设数学情境”,是指在数学教学活动中,根据学生、教学内容和生活实际等情况,创设一种能够引起学生好奇心或质疑感,有一定难度但又合理存在于现实世界的,要迁移运用数学知识和思维来解决问题或认知冲突的情境。在这一情境下,学生会产生强烈的学习愿望和对问题的自主探究意识,为学生发现问题、探究问题进而解决问题创造了条件。

在数学教学中,创设情境的核心价值是激发学生的问题意识和学习兴趣,以促进探究的进行,进而提高学生的数学素养,并将所学知识应用于社会生活。

三、 数学课堂教学情境的创设原则

如何将广泛的现实世界的素材引入课堂,进行加工和改造后创设出鲜活的教学情境,使得课堂精彩丰富、包罗万象,这是课堂情境创设要重点解决的问题。通过大量的实践摸索,初中数学课堂的情境创设应遵循以下原则:

(一)课程特色和价值导向兼顾

情境创设的目的是有效完成课程教学任务,因此,首先要考虑的是教学目标。教师应从本课时的教学目标出发,创设有益于学生学科思维发展的情境,思量该情境创设的初衷和实际效果。

为落实立德树人根本目标,情境创设应坚持正确的价值导向,发挥课程的育人功能。尤其在义务教育阶段,学生的人生观、价值观正处于养成阶段,情境素材应更多地弘扬社会正能量。

课程特色是出发点,价值导向是航标,只有两者兼顾,创设的情境才是有意义的,切不可为了追求新颖,而忽视对学生正确的情感、态度、价值观的培养。

(二)真實客观与生动有趣相谐

情境创设要架起的是数学学习与现实世界的桥梁。因此,创设的数学教学情境要符合现实生活实际,真实客观,这也符合数学的严谨性和科学性,不能想当然地创设脱离实际的情境。

另一方面,从学生心理角度而言,他们期望看到更多鲜活生动的素材,因此情境创设要让真实客观与生动有趣相谐,尤其要注意语言文字和问题设置,激发学生主动学习探索。

(三)理性思维和感性认识共生

情境创设要能简洁明了地将学生的注意和思维引向对数学问题的关注,即“入境”,材料选用要有逻辑关联,问题设置应呈进阶性,从而引导学生通过合理的逻辑推理去解决问题。这种运用数学知识技能方法,建构数学模型,解决实际问题的过程,是理性思维。

同时,情境创设也要直观形象,有数学之美,激发学生的感性认识,调动以往的经验,使学生能在具象化的情境中通过观察猜测想象,直接感知问题的本质和规律。

简约形象又蕴含学生已有认知的情境,让数学学习过程中理性思维和感性认识共生,真正提高学生的数学素养。

四、 初中数学课堂创设情境的实践研究

(一)采撷情境素材——为有源头活水来

1. 顺天时,引入时事热点

现代信息社会,网络、手机等大众媒体可以让学生快速地了解社会国际和国内正在发生的重大事件,这些内容往往是学生感兴趣也是值得去探究思考的。数学课堂应尽可能联系时事新闻,抓住热点话题,结合学科特点创设教学情境,激发学生的学习兴趣和学习品质,鼓励学生主动学习探究。

如从日本核污水排放问题可创设日本福岛位置的数学坐标图,核污水扩散路径计算等,从 PM2.5 问题设计城市空气质量、汽车拥有量、污染源比例等统计图,运用方程或函数研究,台风“杜苏芮”下强降雨造成的危害问题。

其实,近几年的数学中考试题涌现出不少具有情境新颖、立意独特、强烈时代气息和较高教育价值的热点社会背景问题,如以中欧班列、航空航天、劳动农场、环保、消杀等为背景的试题比比皆是,它们突破了传统的行程、工程、测量、浓度等问题,考查学生从材料中获取信息的能力、读图识图的能力和推理解释的能力,要求学生从具体的实际问题中提升应用数学、建构数学模型的能力。

2. 聚地利,融汇社会资源

在这样一个开放的时代,学生生活的社区、学校、家庭都为我们提供了多样化的教学资源。如博物馆中精美的展品、社区老人的健身活动、风景区的公用设施设计等,为我们展现了各种各样的数学问题和数学的实际应用。当我们在数学课堂上调用这些资源时,数学教学就变得更加真实。

如让学生了解身份证号、汽车牌照、火车车次的编排规律和意义,对数字信息做出合理解释和推断。观赏博物馆中古陶器的形态和表面的花纹图案,感受图形之美。在讲述轴对称图形时,可以用大家熟悉的杭州断桥图片导入,进而让学生寻找我们身边的轴对称图形,从中发现图形之妙用。

3. 应人和,提炼生活元素

21世纪的教学要求回归生活,要关注学生的现实生活,在学生接触到的生活环境中发掘情境资源。在生活化的学习情境中发现运用知识,学生会切实体会知识的价值,真正理解“学以致用”的含义。

如学生常玩的“石头剪刀布”的游戏,是不是能计算两人出相同手势的概率;炎炎夏日,能不能用黄金比例(0.618)来设计一把最富美感的扇子。了解双十一购物节各种优惠活动,根据家人的购物计划,选择计算最省钱的组合购买方式。

综上,放眼现实世界,与数学相关的情境无处不在,关键是教师是否是有心人。因此,教师内心中要惦挂着学生的学习兴趣和学科本质,与时俱进,搜罗情境之素材,让数学教学的源头活水长流长清。

(二)建构情境课堂——千江有水千江月

选好合适的情境素材后,还要对情境进行裁剪、设问、确定呈现方式、制订目标、明确活动环节等。下面以一堂九年级综合探究课为例,具体阐释数学教学中如何建构适用有效的情境。

1. 时政导入,创设情景——吸引学生,激发学习兴趣

课堂导入:学生做新闻发言人,发布新闻:“这里是杭州第19届亚运会新闻发布现场,我是新闻发言人,下面向大家报告杭州亚运会的基本情况。”(屏幕展示以下背景资料)

现场的同学们是来自《中学数学报》的代表,你们将要编写一版关于杭州亚运会的数学题目,让大家更多地了解亚运会中的数学。下面就开始今天的任务。

分析:课堂导入设置了新闻发布会的情景,让学生有参与的欲望。关于杭州亚运会的素材,紧扣时政热点,取材于真实的生活场景,让学生感受到了材料的鲜活。图片和文字共同呈现既展现了丰富的内容又容易抓住学生眼球,让学生有更多的感性认识。提出的任务让学生的学习操作指向性明确,整个情境让学生觉得有意思、有兴趣去接受和完成学习任务。

2. 情景分析,创设问题——提取信息,发现数学问题

各组同学根据提供的杭州亚运会背景资料,分析其中蕴含的编题有效信息,联系所学知识,初步形成出题意向。文字材料可设计数据统计问题,图1可设计图形问题,图2可设计数轴和坐标问题、行程问题等。

图1  亚运文化

图2  第19届亚运会杭州市场馆及亚运村分布图

分析:这里的情境设置是多元化的,“因境生意”,在一个开放性的情境中,让学生尽可能地回顾更多已有的数学知识和经验,培养学生的发散性与归纳性思维,加强各知识点间的联系,搭建重组知识的框架,启发学生科学思维。

3. 问题讨论,尝试解决——自主合作,探究数学问题

各组同学根据出题意向重新阅读和搜集亚运会相关资料,将数学问题文本化,并讨论探究问题内容的合理性和表达的科学性。

以一组为例,根据图1出题:

【初稿】杭州亚运标志物中含有哪些数学知识?

小组讨论交流,形成意见:①题目太宽泛,指向性不够明确,比如,答案可以是圆形、曲线等,对初中生来说,水平过低。②题目表达方式过于枯燥无趣。③题目最好有情境,有阅读内容。④描述要流畅、简洁。⑤题型要符合考查知识点的特质。

合作探究:通过网络查找亚运标志物的背景素材,出题者自己要了解标志的文化内涵,从素材中寻找题目的切口,可联系所学知识中“图形的变化”出题。选择题简单明白,指示性强,能说明问题。题目语言由语文能力强的同学组织,最后请老师修改。

【修改稿】

分析:在情境中,隐含的数学问题由学生自己提出,并由他们修改、求解。这是学生亲身经历数学探索的过程,学生调动生活与数学的联系,各学科的相互联系,自身的数学经验等,主动参与数学问题的建构过程。在探究中注重学生彼此间的合作交流,能以长板补短板,也是对学生学习能力和交往能力的一种提升。题目编制中学生了解火炬“薪火”的设计思想,也是对中华文明的学习和传承,体现育人价值。

以下是二组出的题,从图2情境出发,考查位置关系,同时学生参考课本题目,进行创编,体现了知识的迁移运用。

4. 情景拓展,巩固知识——获得新知,运用数学知识

学生展示题目,互相交流评价和解答,并从以上题目获得启示,拓展延伸。

例:你是否能运用图形的数学变换原理,为杭州亚运会各项比赛设计LOGO?要求图形鲜明,可以反映该运动项目的特色。

分析:学以致用,凸显数学的价值和实际应用。学生的知识运用、迁移能力和创造性都得以体现。

综上,情境课堂的架构核心在于让学生在具体情境中“动”起来,手动、体动、脑动,通过阅读、观察、经历、体验、猜想、验证、讨论交流等,实现对数学的思考。课堂从直接提问走向展现情境,促进数学教学从关注知识结论转向关注知识形成过程。千江有水千江月,万里无云万里天。学生在具体情境中因感受不同,会有自己的思考角度和解决问题的方式,在此我們要提供给学生自我创造和发展的空间,这也是课程标准所希望的“不同的人在数学上得到不同的发展”。

(三)探究情境之本——海上明月共潮生

将情境用于数学课堂教学,不管其取材如何丰富、架构如何巧妙,本质都是为了促进学生的可持续学习,使学生形成良好的数学素养,作用于人类文化的传承和发展。正如《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出:“义务教育阶段的数学课程立足学生核心素养发展,具有基础性、普及性和发展性。”情境教学对培养学生的数学素养作用明显。

1. 用数学的眼光观察现实世界

在具体情境中学生学会用数学的观念、态度等观察、解释和表示相应事物的数量关系、空间形式和概念结构等,发现规律,逐步形成良好的数感和量感,感悟数学之美。

2. 用数学的思维思考现实世界

在问题情境中,学生开始打破旧的认知图式,构建数学模型,掌握数学运算,用数学的逻辑推理论证方法和结论,形成注重证据、条理清晰、合乎逻辑的理性思维和科学精神。探求数学知识过程中蕴含的科学方法和辩证思想是学生形成科学世界观和方法论的基础,学习的过程也塑造了自信、求索的意志品质。

3. 用数学的语言表达现实世界

在情境探究中,学生学会剥茧抽丝、化繁为简,从庞杂的信息中提取与数学相关的部分,尝试用数学进行简约、准确的语言表达。

海上明月共潮生,丰富的情境开拓了滋养数学素养的土壤,数学学习因此变得真实可见,学生在观念意识、抽象概括、逻辑推理、发现创造、交流解决等方面获得有效的发展。

五、 情境创设应用于数学课堂教学的再思考

(一)情境创设用之“有度”

并不是所有的数学知识点都要从实际生活中取材,如因式分解就是整式乘法的逆运算等数学运算知识,生搬硬套情境反而会影响学生科学思维的发展。数学发展到今天,如果每条定理、法则的教学都要经历从实际到理论,会造成极大的浪费,要学会“站在巨人的肩膀上”。因此,情境创设应符合数学知识结构和学生的数学认知水平,用之“有度”,切忌“泛情境化”。

(二)情境创设行之“有效”

情境是教学的有机组成,能引导学生经历学习过程,发展学生数学素养。有时课堂中也会出现学生流连于情境本身的情况,如情境细节等,这样就不能实现既定的教学目标,教学实效更无从谈起,整个课堂会出现“非数学化”的困局。因此,情境创设应更多地将数学问题、知识、思维过程等蕴含在情境中,教学目标中学生核心素养的培养应与创设情境的结构层次密切关联。

六、 结论

情境创设应把握数学与生活的联系,有针对性地展现教学内容,使学生在境中学数,提升学生核心素养。

参考文献:

[1]任雪花.情境教学,互动实践——初中阶段数学实践性课堂创设探索[J].学苑教育,2023(20):24-26.

[2]卢凤婷.基于学科核心素养的初中数学课堂情境创设研究[D].晋中:太原师范学院,2023.

[3]庄利城.初中数学课堂教学生活化情境创设的实践研究[J].数理化解题研究,2021(11):34-35.

[4]趙忠.有效课堂重在引导——初中数学教学中问题情境创设的实践与思考[J].数学学习与研究,2020(13):41-42.

[5]倪勇.妙创问题情境  构建灵性数学课堂——初中数学教学中问题情境创设案例的研究[J].数理化解题研究,2018(23):42-43.

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