在高中数学教学中运用情境教学法促进深度学习的策略研究

【摘要】在高中数学教学中运用情境教学法促进深度学习研究，是一种对深度学习理论和情境教学法理论进行升华、凝练的研究结果，它可以帮助老师在创设情境时，引导学生突破浅显的学习，从而达到有意义的学习目的.学生的个体特性具有多样性，教师可以利用有效的课堂教学方法，如课堂提问、小组讨论、创设情境等优质教学方法激发学生的积极性和创造性，使学生获得更多的知识，从而提高学习效果.基于此，文章通过概述深度学习和情境教学法的联系，提出有效的发展策略，促进高中数学教学的发展.

【关键词】高中数学；情境教学法；深度学习

引 言

深度学习的进行是一个持续的过程，且中学生的好奇心很强，思维也很活跃.情境教学法能够有效地激发出学生的求知欲，让他们能够积极地参加到各种学习中去，能够主动地去思考，在对已有的知识在理解的基础上，再去进行迁移和运用，这对于培养他们的核心素养是非常有益的.因此，开展一项以深度学习为基础的情境教学法研究，是非常有意义的.

一、深度学习和情境教学法的联系

深度教学理念是在特定知识论的基础上构建起来的，知识的产生来源于对现象和事件的抽象概括，都是社会、文化、历史背景及特定的思维方式的产物，具有强烈的依存性.因此，知识的学习应顺应知识的产生方式，这就要求在教学过程中，不应直接向学生展现数学知识，为达到深度教学，应以适当的方式将知识的背景信息提供给学生.情境既与学生现实生活密切相关，又包含了知识的全部背景信息，问题可以提供给学生探索的方向，促进学生思考，提高课堂效率.因此，深度教学中呈现背景的最佳方式就是情境教学法.

情境教学法的直接目的是使学生将所学知识内容迁移运用到真情境中解决实际问题，在这一过程中，教师不仅要注重学生的知识掌握和技能提升，还要培养学生的批判性思维、合作交流能力、迁移应用能力和反思能力等.

情境教学法的过程和目的与深度学习的特征高度一致，深度学习的特征贯穿情境教学法过程的始终，为培养学生核心素养和达成立德树人的高考核心功能指明了道路，它以促进学生知识构建和思维发展为目的，采用有意义学习方式，强调真实生活情境中解决问题，让学生在真实世界中学习，获得知识、技能、价值观等多方面发展.情境认知理论认为，知识的产生和发展都是在特定的情境中实现的，只有将知识嵌入到学生所处的特定情境中，才能激发学生的学习兴趣，有意义学习才能发生.

二、高中数学教学中运用情境教学法促进深度学习的策略

（一）创设趣味情境，激发学生学习兴趣

以趣味情境协助高中生达到深度学习状态，数学教师应对激发学生学习兴趣、引导学生探索相关知识加以重视，具体实践环节可借助各种趣味性元素构建趣味情境，由此让学生从被动学习变为主动探究.

例如，在教学“等比数列的前n项和”这一知识点时，教师即可将故事元素融合创设趣味情境：“国际象棋棋盘由八行八列组成，总共有64个格子，国际象棋历史悠久，所以流传的故事也有很多.如，在奖励国际象棋发明者时，国王问其想要哪种奖励，这时发明者回答希望国王能够在棋盘中第一格位置上放一粒麦粒，第二格要是第一格的两倍，以此类推，直至放到第64格为止，面对这一要求，国家立刻答应，而此时粮仓中麦子总重量有十万吨，已知每粒麦子重量为0.1g，请问国王是否能够兑现奖励呢？”在抛出该问题后，学生能够围绕具体情境研究得出“（1+2¹+2²+…+2ⁿ）×0.1”的式子，接下来教师也可继续引导：“该式子要怎样计算呢？国王的奖励到底是否能够兑现？”通过结合故事情境展现数学问题，使得原本极为枯燥的数值求解问题变得更加有趣，这样一来也能使学生主动探索该知识内容.或者，以“映射”为例，考虑到高中生想要快速理解这一概念难度较大，所以在讲述映射与函数以及集合间关系时，教师可做出如下趣味情境设计：“要求在第一排的八位学生站起，并依次报出上次考试成绩.”面对教师突然提出的问题，学生注意力能够被迅速吸引到课堂之上，且这些学生也纷纷想知道教师后续想要做什么.当教师将这几名学生成绩收集完成后，便可继续表明：“每名学生都报出了自己的成绩，若是将这几名学生视作一个集合A，他们的成绩看作集合B，那么对于A集合的学生来讲，可在B集合中找出相对应的分数，这种关系则是映射.”教师通过直观且生动地类比和相关情境创设，可让学生主动投入课堂氛围之中.

（二）创设问题情境，引导学生主动探究问题

在认知水平、认知结构、学习状态和学习风格等方面，学生个体间有较大差异.面对学生个体间的差异性，教师如何对教学情境进行设计值得人们深思.在教学过程中，学生是学习的主体，教师应引导学生主动探究问题，实现深度学习.建构丰富的教学情境，适时引导学生通过实践操作与疑难探究等方法去领悟新知识.

在教学中尊重学生的认知差异设计不同教学情境，选择自主探究、合作交流的学习方式培养学生的自主探究精神或是团结协作精神，有利于学生突破认知困难，获得新知，提升深度学习能力.

（三）创设生活情境，促进思维从低阶走向高阶

来源于生活中的情境更加真实和形象、要选择学生有接触有了解的一些场景或经验，更能让学生好理解，使学生在这样的情境中感到舒服，愿意参与到学习过程.在对函数、数列等概念的讲授过程中，教师通过建立与现实生活紧密相关的情境，引导学生找出现实世界中问题的共性，并根据共性归纳出数学概念.教育来源于生活且高于生活，一堂好的课要求教师结合实际，但是教师很难将枯燥的数学与生活联系起来，而情景化教学正是将数学教育与实际生活相联系的一个桥梁.

以“等差数列的求和公式”为例.有一些工人们正在盖高楼，这时天气快要下雨啦，地面上有很多圆柱形木棒，为了避免木棒潮湿，工人们要将其圆形木棒的V形架上，如下图所示，其最底层只放一个圆形木棒，每层上一层都比下一层多放一个圆形木棒，最顶层最多可放置100个，那么同学们可以计算出这个V形架最多可以放多少木棒吗？

教师在教学时，要根据同学们原有认知水平以及一定的生活经历，使同学们走进生活，便于理解且思维能够跟得上，从而使学生们理解得更加透彻.从实际生活入手，以同学们感兴趣又有效的情境导入，从而让每名学生都切实理解等差数列求和的数学思想，提升学生们的数学思维能力，促进思维从低阶走向高阶.

（四）创设任务情境，引导学生积极独立思考

深度学习是建立在以学生为中心基础上的，通过设计具有启发性、挑战性的活动引导学生主动完成知识的深入理解与深度加工.以直线的倾斜角和斜率教学为例，教师设计递进式的学习任务情境，组织学生通过合作交流探寻答案.

在平面直角坐标系中确定一条直线l的位置，已知两个点的坐标，然后根据斜率和截距来确定一次函数的表达式y=kx+b.这个斜率k描述了直线的倾斜程度，而截距b则描述了直线与y轴的交点.已知一条直线的定点和斜率，就可以用这两个信息来确定直线的位置.运用几何画板来演示，将直线绕原点旋转，观察不同的倾斜角度对应的直线位置.在这个过程中，引出一个新的概念：倾斜角α，它是描述直线倾斜程度的一个角度.通过探讨如何用倾斜角和已知的一个定点来写出直线的表达式，计算斜率和倾斜角的正切值来找到定点的坐标，然后用截距b来确定直线的位置.以具体的例子来演示这个过程，让学生更好地理解这个过程.此项任务以小组合作学习的形式展开，为学生提供自由的交流空间，以三角函数中的任意角定义以及一次函数表达式为支点分析未知领域知识，理解斜率的概念与k的几何意义.任务四，探究如何用直线上两点坐标求该直线的斜率.此项任务是在理解斜率概念基础上的延伸，鼓励学生大胆发表自我的看法，借助分别向x轴和y轴作垂线、相似或是正切值等在直角三角形中表示，思考倾斜角与斜率之间的关系，促使学生学会多角度分析问题，形成多方思维碰撞.

（五）创设互动情境，激活学生学习内驱力

互动情境营造指向让高中生群体在课堂互动过程中对数学知识深度分析、深度理解.鉴于此，实践教学中教师应当以激活学生内驱力为前提，巧妙设计互动式情境，从而引发学生思考，当学生真正融入学习情境后，便能针对具体问题详细分析和自主探索.不仅如此，教师通过引导学生集中讨论与反馈，也可使之思维全面发散，并且高中生也能在自主成长空间下深刻记忆所学知识.

以“充分条件和必要条件”为例，虽然该章节知识难度不高，可是与之相关的数学题目众多，并且拓展类问题也有一定深度，所以在解答这类题目时，想要精准回答仍存在较高难度.其实导致该现象的原因是高中生针对充分条件与必要条件未能建立完整的逻辑思维，为此，授课环节数学教师可设计相应问题，并鼓励学生以互动形式展现对应情境.如：“小红是小明的姐姐，那么一定可以得出小明比小红年龄小这一结论，请问这句话是否正确？同时，若保持以上条件不变情况下，小明一定是小红的弟弟，是否正确？”提出该问题后，可让学生展开集体互动，而互动的过程也正是情境呈现的过程，该v9XcbWTszEzXmIw2vWMecw==环节高中生群体逻辑思维也能被充分调动.当学生互动结束后，教师可重点讲解充分条件、必要条件结论，即“若能由A推出B，那么则可以说A是B的充分条件；但是在有A未必有B的情况下，A则属于B的必要条件”.通过让高中生以对比定义的方式理解上述问题，可使学生认识到第一句话的命题是充分必要条件，而第二句话命题属于充分不必要条件.以该方式授课除能将学生引入深度学习状态外，同时对其学习内驱力形成也十分有利.

（六）创设虚拟实验和模拟情境，引领学生深度理解知识本质

创设虚拟实验和模拟情境是一项有效的教学策略，尤其在高中数学研究性学习中.以“立体几何初步”为例，通过引入虚拟实验和模拟软件，可以帮助学生更好地理解立体几何概念和原理.学生可以使用动态几何软件，如GeoGebra或AutodeskTinkercad等，来探索立体几何的性质和关系.例如，学生可以构建不同形状的立体模型，如正方体、长方体、棱柱等，并通过调整参数来观察其属性的变化.他们可以改变形状的大小、角度或位置，观察体积、表面积和角度的变化.这种直观的实验过程帮助学生建立立体几何的直观感受和几何直观，并更好地理解几何定理和性质.此外，虚拟实验和模拟还可以帮助学生解决立体几何中的难题和探索问题.

例如，学生可以使用动态几何软件来研究空间中的交点、相交关系或投影问题.他们可以通过调整参数，改变几何体的位置和角度，观察交点的变化规律，并根据观察到的现象进行猜想和推理.这种实验和探索的过程培养了学生的实践能力、问题解决能力和创新思维.并引入虚拟实验和模拟软件，学生不仅可以在课堂上进行实验和探索，还可以在家中继续学习和实践.他们可以根据自己的节奏和兴趣进行虚拟实验，不受时间和资源限制.这种自主性的学习方式激发了学生的主动性和学习兴趣，使他们更深入地探索立体几何的奥秘，引领学生深度理解知识本质.

结 语

综上所述，深度学习也是教师引领学生对知识深层加工，对学习主题进行整体性设计，激发学生学习兴趣，引领学生深入理解知识本质，主动参与探究问题的过程，促进思维从低阶走向高阶，引发学生主动思考，领悟学科思想方法，进而提升学习内驱力.在高中数学深度学习视域下，激发学生动机，鼓励学生主动研学、自主参与知识探究中，是进行研学的关键环节.结合具体的教学内容、学生的实际情况，灵活创设数学情境，唤醒学生的求知欲望，促使学生在数学情境中基于已有旧知识，逐渐进入新知识的探究学习中，经历分析、对比、迁移、判断、验证等思维过程，强化学生思维能力，以提升学习效果.

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