情境创设在高中数学教学实践中的应用

摘 要：传统的数学教学往往依赖抽象的概念和符号推导，这使得学生难以理解数学在实际生活中的应用和意义.数学作为一门重要的学科，不仅具有理论上的价值，更能在实际中解决问题、指导决策.近年来，情境创设作为一种新颖的教学方法，逐渐受到教育界的重视和应用.情境创设强调将学习置于具体、真实的情境中，通过模拟实际场景或问题，帮助学生在动态交互中学习和应用知识.

关键词：情境创设；高中数学；合作探究

传统的高中数学教学注重理论推导与抽象思维的培养，在培养学生逻辑思维与数学推理能力的同时，也存在着学习过程过于枯燥、缺少应用情境的问题.很多学生在学习数学时会产生抵触情绪，因为他们觉得数学离生活很远，很难体会到数学的实用价值.为此，教育界开始探索创设情境，使数学教学更生动、更贴近生活.情境创设的核心思想是将数学知识与实际情境相结合，使学习更贴近学生的生活和兴趣.

1 情境创设在高中数学教学实践中的应用价值

情境创设的核心在于将数学知识与现实生活紧密联系，教师通过创设具体、生动的情境使学生在真实的或模拟的环境中学习和应用数学知识.情境创设能使学生把抽象的数学知识联系到现实生活中，使学习更具体、更生动.［1］教师通过创设购物、建筑设计等具体情境，使学生感受到数学知识在实际生活中的运用，提高其学习的兴趣和积极性.这种直观的学习方法，可以帮助学生加深对数学概念、方法的理解，并培养其积极的学习态度.情境创设往往涉及多学科的知识与技能，需要学生综合运用数学、科学、语言等多种能力解决实际问题，如解决环境问题、经济分析问题时，学生既要用数学模型、公式，又要考虑社会、科学技术等因素.这种综合学习有利于培养学生跨学科思维、解决问题的能力，促进学生综合素质的提高.情境创设多是以小组或专题的形式进行的，要求学生以小组形式协作完成任务.这样，学生既能学到数学知识，又能培养实际应用能力和团队精神.在合作学习过程中，学生需要互相沟通，协商解决问题，学会有效的分工合作与互助，提高其社交能力与团队协作能力.

2 情境创设在高中数学教学实践中的应用策略

2.1 生活化情境创设：链接数学与现实世界的桥梁

在高中数学教学中，生活化情境创设是一种重要的教学策略，可将抽象的数学概念与学生日常生活和实际应用场景紧密联系起来，以增强他们的学习兴趣、理解深度和应用能力.［2］以“集合与函数概念”教学为例，教师通过生活化情境创设在高中数学教学实践中的应用，以促进学生的数学学习.

2.1.1 创设实际生活情境

生活情境创设的关键是要设计出能反映学生生活实际情况的数学任务或问题.学生生活中存在着大量的社交网络信息.本课题拟设计一项任务，让学生对某一社交平台的用户群进行分析，并将不同用户群的特征以集合的形式表示出来.例如，学生根据用户的兴趣、年龄、地域等特点，对用户进行聚类，通过交集、并集等运算，分析具有相似兴趣的用户群.这样的情境既能使学生对集合的概念有一个直观的认识，又能培养学生的数据分析能力和逻辑思维能力，同时也能激发学生对数学抽象概念的兴趣.［3］在函数概念教学过程中，教师可设计一项功能模型任务.例如，通过对学生每日学习时长与学习成效的关系进行分析，建立一种函数模型来刻画二者间的数学关系.学生可以对自己及同学的学习资料进行收集，并以函数的形式表示学习时间、考试分数等信息，并对函数的定义域、值域及函数图象的特征进行分析.这种真实生活情境的创设既可以帮助学生了解函数的概念与特征，又可以培养学生的数学建模能力与解决实际问题的能力，使得数学学习更具实际意义与深度.

2.1.2 引导实践与反思

教师在设计生活情境创设的具体任务的同时，也要引导学生在实践中进行深刻的反思，从而提高教学效果.在学生完成生活情境创设任务之后，教师可组织学生交流自己的思维过程与策略.在这种实际操作过程中，学生既能加深对数学概念的理解，又能学到不同的解题方法，以此丰富自己的数学思维.教师要鼓励学生自我反思、总结，评估自己解决问题的优劣势，探讨改进策略.反思式学习有助于培养学生的批判性思维，培养学生的自主学习能力，促进学生数学学习的顺利进行.

通过以上的生活化情境创设策略，集合与函数概念在高中数学教学中不再是抽象的符号和理论，是与学生生活密切相关的实际问题和应用场景.这种教学方法不仅能够增强学生对数学学习的兴趣和参与度，还能够培养他们的数学思维能力和解决问题的能力，为他们未来的学习和职业发展奠定坚实的基础.［4］

2.2 技术辅助情境创设：多媒体与虚拟实验的融合

2.2.1 直观展现几何关系

在教授“点、直线、平面之间的位置关系”这一知识点时，传统的教学方法受到二维黑板静态演示的限制，很难将三维空间内复杂的关系直观地表达出来.教师借助多媒体技术，特别是三维造型软件、虚拟现实平台等，能够营造出逼真的三维空间，使学生能够身临其境地感受到点、线、面的位置关系.例如，教师可以用几何画板、GeoGebra或者其他三维造型软件建立一个由点、线、面组成的虚拟场景.在这种情境下，学生可自由转动视图，观察点是怎样在一个平面上运动的，直线是怎样与平面相交或平行的，平面是怎样成角的.通过交互操作，学生可对点、线、面的位置及方向进行人工调整，实时地观察由点、线、面位置及方向的变化引起的几何关系的变化，从而深刻理解“点在直线上”“直线在平面上”“两平面平行”等概念的本质.此外，教师还可以设计一系列虚拟实验，如探究“两点确定一条直线”的原理、演示“过不在同一直线上的三点有且仅有一个平面”的过程等，让学生在动手操作中验证几何定理，提高空间想象能力和逻辑推理能力.

2.2.2 动态演示与即时反馈

多媒体、虚拟实验具有动态展示、即时反馈等优点，对理解动态变化的几何关系具有重要意义.在教学“点、直线、平面之间的位置关系”时，教师可以利用动画功能，展示点沿直线移动、直线穿过平面、平面转动与另一平面相交的过程.通过动态演示，复杂的几何变化过程变得一目了然，这有助于学生建立起动态的几何模型，增强对几何关系变化规律的认识.虚拟实验平台通常配备即时反馈系统，学生在操作过程中，系统能够即时显示操作结果，指出可能的错误，并提供纠正建议.例如，在构建平面时，如果学生选择的三个点恰好在同一直线上，系统会立即提示“三点共线，无法确定平面”，并引导学生调整点的位置，直到满足条件.这种即时反馈机制能帮助学生及时发现和纠正错误，巩固正确概念的记忆，提高学习效率.

2.3 跨学科情境创设：数学与科学、艺术的对话

2.3.1 科学实验与数学原理的结合

在高中数学中，“解三角形”不仅是几何学的一个重要组成部分，也是连接数学与其他科学领域，尤其是物理学的关键桥梁.教师通过学科交叉的情境创设，把“解三角形”理论知识和物理实验有机地结合起来，使学生对三角函数、正弦定理、余弦定理等数学原理有更深刻的认识和运用.例如，教师可设计一个力的合成和分解实验，用测力计在不同角度测得拉力，再用“解三角形”法求水平力和垂向力，最后得出力的大小.在实验中，学生不仅要用正弦、余弦函数将角度、力的大小进行转换，而且要掌握向量的概念，理解复合与分解背后的数学规律.通过这样的实验，学生可以直观地体会到三角函数在解题过程中所起到的作用，从而加深对“解三角形”公式的认识.教师还可以引入更复杂的物理情境，如斜面运动、弹射器的设计等，让学生在解决具体问题的过程中灵活运用“解三角形”的知识.这些活动不仅能够激发学生的学习兴趣，还能够培养他们的跨学科思维能力和问题解决能力.［5］

2.3.2 艺术创作与数学思维的碰撞

教师把“解三角形”这一概念与视觉艺术结合，创设富有创造性的教学情境，使学生既能享受美，又能加深对数学的认识.在艺术作品中，色彩的分布、线的排列和形态的排列都包含着丰富的几何关系，“解三角形”正是这种关系的分析与创造的有力工具.例如，教师可组织一次视觉艺术活动，主题是“解三角形”.学生可利用不同颜色的线，在画布上画出不同形状的三角形，并通过计算角度、边长来探究不同三角形的性质.在此基础上，学生可以尝试用三角形拼接成更复杂的图形，如蜂巢结构、埃舍尔风格的连续图案等，深入理解三角形在图案设计中的作用.教师可以鼓励学生研究著名艺术家的作品，如毕加索的立体主义画作，探讨其中隐藏的几何结构，特别是三角形的使用方式.通过这样的跨学科学习，学生不仅能提升自己的艺术鉴赏力，还能在艺术与数学的对话中发现数学之美，促进创造力的发展.

2.4 问题导向情境创设：培养批判性思维与问题解决能力

设计开放性问题.在教学“数列”这一知识点时，教师可设计一系列开放性问题，让学生从多个角度去思考数列的性质和应用，激发学生的思维能力.例如，教师提出一个基于实际情境的问题“假设你在一个游戏中，每天获得的金币数量构成一个等比数列，第一天获得1枚金币，之后每天获得的金币数量是前一天的两倍.问第n天时，你总共获得了多少金币？”这样的问题不仅要求学生掌握等比数列的求和公式，还需要他们具备将抽象概念应用于具体情境的能力.在解题过程中，学生需要分析问题背景，识别出问题的关键信息（首项a1=1，公比q=2），并应用等比数列的求和公式Sn=a1（1-qn）1-q来计算金币总数.

鼓励合作探究，促进学生的交流与反思.为了进一步深化学生对数列概念的理解，教师可以组织小组合作探究活动，让学生围绕数列的某一主题进行深入探讨.例如，教师可以给出一组数列，如斐波那契数列Fn=Fn-1+Fn-2（其中F1=F2=1，n≥2，n∈N*），要求学生探究其背后的数学规律，并尝试将其应用到其他领域.在合作探究过程中，学生需要分工合作，共同收集资料、分析数据、提出假设并验证猜想.通过同伴之间的交流和讨论，学生可以互相启发，一起解决问题，这样可以帮助他们从不同的角度看待数列的概念，从而更好地理解它们之间的关系和应用.教师还可以在适当的时候引导学生反思在解决问题时所采用的策略是否合理，有没有更有效的方法，以此培养学生的自我评价能力，养成不断学习的习惯.

3 结语

情境创设作为一种常用的教学方法，在高中数学教学中具有重要的应用价值和推广意义.在高中数学教学中，情境创设为学生提供了一个贴近实际、生动有趣的学习体验.通过情境创设学习，学生不仅能够在解决问题的过程中理解数学的实际应用，还能够培养创新思维和团队合作能力.这种教学方法不仅激发了学生对数学的兴趣和学习动力，也为他们未来的学习和职业生涯打下了坚实的基础.

参考文献

［1］吴强.创设情境对高中数学教学的积极影响［J］.数理化解题研究，2021（27）：50-51.

［2］文飞.高中数学教学情境创设的策略探讨［J］.成才之路，2023（12）：89-92.

［3］张彩丽.高中数学课堂教学中问题情境的创设策略［J］.数理天地（高中版），2023（3）：74-76.

［4］雷松玲.浅议高中数学教学情境创设的策略［J］.基础教育论坛，2021（1）：16+18.

［5］栾建军.高中数学课堂教学中情境创设策略［J］.数理化解题研究，2020（30）：29-30.