淺析高中數(shù)學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)策略

淺析高中數(shù)學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)策略信息化時代、人工智能、大數(shù)據(jù)、AI智能的興起對現(xiàn)代社會產(chǎn)生著重大的影響，也對傳統(tǒng)教育體制造成沖擊，使得人們不得不重新審視傳統(tǒng)教育、教學(xué)的觀念。在聽評優(yōu)質(zhì)課或是優(yōu)秀教師的講課比賽中發(fā)現(xiàn)：在情境創(chuàng)設(shè)中，參賽教師都很注重引入社會熱點(diǎn)問題；注重?cái)?shù)學(xué)文化的滲透；注重信息化、新技術(shù)或是動態(tài)教學(xué)的展示；注重規(guī)劃課堂活動；注重知識之間的聯(lián)結(jié)。下面筆者將一一介紹這5種數(shù)學(xué)情境。1.關(guān)注時代發(fā)展，創(chuàng)設(shè)實(shí)際生活情境著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾經(jīng)說過：“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之變，日用之繁，無處不用數(shù)學(xué)?！边@是對數(shù)學(xué)與時代發(fā)展、生活實(shí)際的精彩描述?？梢姅?shù)學(xué)與社會生活息息相關(guān)、緊密融合。近年來，高考許多數(shù)學(xué)試題在素材選取上源于社會實(shí)際和學(xué)生的真實(shí)生活，緊跟時代步伐，關(guān)注時事熱點(diǎn)，捕捉時代信息。這些都在引導(dǎo)著高中生關(guān)注國家發(fā)展與社會建設(shè)，與新時代偉大歷史進(jìn)程同頻共振，增強(qiáng)社會責(zé)任心與歷史使命感。在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中融入社會熱點(diǎn)問題及時代發(fā)展問題，例如以“一帶一路”、高鐵、航空航天技術(shù)成果、體育比賽、生態(tài)系統(tǒng)改善、生物醫(yī)藥、污水治理、移動支付等為載體創(chuàng)設(shè)的現(xiàn)實(shí)問題情境。研究新冠肺炎疫情初始階段累計(jì)感染病例數(shù)與時間的指數(shù)模型、研究工廠生產(chǎn)方式對生產(chǎn)效率的影響、3D打印技術(shù)中的立體幾何問題、探究存款復(fù)利、移動支付等問題。2.融入傳統(tǒng)文化，創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)文化情境2021年《中華人民共和國教育法（修正草案）》中為了豐富教育內(nèi)容，強(qiáng)化教育對繼承和弘揚(yáng)中國特色社會主義文化的重要作用。根據(jù)全國教育大會關(guān)于把中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育作為固本鑄魂的基礎(chǔ)工程的精神，將第七條中的“中華民族優(yōu)秀的歷史文化傳統(tǒng)”修改為“中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、革命文化、社會主義先進(jìn)文化”。這也在督促教師將數(shù)學(xué)文化融入到數(shù)學(xué)教育中，讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)厚重的文化氣息，感悟關(guān)注古今中外的數(shù)學(xué)文化。例如反映知識形成過程的數(shù)學(xué)史：有《周髀算經(jīng)》、《九章算術(shù)》、《孫子算經(jīng)》、《張丘建算經(jīng)》等；數(shù)學(xué)故事：賈憲—楊輝三角、劉徽—割圓術(shù)、祖沖之—祖暅原理等。還可以結(jié)合相關(guān)知識介紹相應(yīng)的我國數(shù)學(xué)家，如二項(xiàng)式定理的學(xué)習(xí)中介紹賈憲－楊輝三角；立體幾何部分介紹《九章算術(shù)》中的“塹堵”、“陽馬”與“鱉臑”等幾何體；在不等式的講解中利用趙爽弦圖增加學(xué)生的理解。將數(shù)學(xué)文化的內(nèi)涵真正滲入教材、融入教學(xué)中，感悟數(shù)學(xué)的科學(xué)價(jià)值、應(yīng)用價(jià)值、文化價(jià)值和審美價(jià)值。3.活用信息技術(shù)，創(chuàng)設(shè)動態(tài)數(shù)學(xué)情境信息技術(shù)的應(yīng)用在各種講課比賽或是平時授課中已經(jīng)成為常態(tài)。數(shù)學(xué)教學(xué)中有很多的軟件可以輔助學(xué)生的理解，例如幾何畫板、圖形計(jì)算器、超級畫板、幾何圖霸、GeoGebra、flash等。這些動態(tài)演示的開發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)成為教師日常授課不可缺少的一部分，有助于課件制作與演示實(shí)驗(yàn)。有助于將高中數(shù)學(xué)中抽象的概念、定理、定義、變換等處理得更加簡單易懂，把事物的發(fā)生發(fā)展過程和邏輯關(guān)系闡述得更為清楚。例如在講解正弦型函數(shù)的性質(zhì)與圖像時，其中有振幅變換、平移變換和周期變換。為了更好地直觀感受與理解，需要大量的圖像加以說明，可以利用幾何畫板，制作函數(shù)圖像，并可根據(jù)參數(shù)值的不同而有所變化，從而觀察圖像尋找并理解數(shù)學(xué)所蘊(yùn)含的規(guī)律。讓學(xué)生“眼見為實(shí)”，使得其對于知識的理解更加直觀，并能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和深度思考。4.開展課堂互動，創(chuàng)設(shè)深度探究情境俗話說：“知識是從實(shí)踐中來的，又在實(shí)踐中不斷升華”。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)知識要通過不斷的溝通交流、修正、完善。怎樣讓學(xué)生真正地“動”起來，成長起來？這就需要創(chuàng)設(shè)針對性地的課堂互動——師生互動、生生互動與檢測反饋，提高學(xué)生的課堂參與度。給學(xué)生總結(jié)、思考、訓(xùn)練、改錯的空間和時間，給予學(xué)生自我成長的機(jī)會，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)和全面發(fā)展，讓學(xué)生們自主學(xué)習(xí)、自主探究成為學(xué)習(xí)的主人。講解概率的系統(tǒng)抽樣時，可以有效利用學(xué)生課桌上的書籍作為樣本，進(jìn)行編號抽取。例如教師指導(dǎo)學(xué)生操作，從現(xiàn)有的15本書中抽取3本，一步步完成抽樣，通過這樣的方式加深學(xué)生對于系統(tǒng)抽樣的認(rèn)識。講解橢圓定義時，教師請兩個同學(xué)輔助完成圖形的繪制，具體過程為：取兩個定點(diǎn)F1和F2，將一條細(xì)繩固定在F1，F(xiàn)2兩點(diǎn)處，要求其長度大于｜F1F2|，然后用筆尖拉緊繩子，并移動一周，完成繪制。5.注重知識重組，創(chuàng)設(shè)學(xué)科融合情境數(shù)學(xué)這個學(xué)科本身具有較強(qiáng)的邏輯性，是研究一切“事物”外在的、內(nèi)在的、邏輯上的甚至是抽象關(guān)系的理論基礎(chǔ)。建構(gòu)主義理論認(rèn)為，數(shù)學(xué)的教學(xué)過程不僅僅是傳遞已有知識，而更是要幫助學(xué)生在個人經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上對繁雜知識的建構(gòu)重組與深入理解。新課程、新高考、新時代的數(shù)學(xué)注重考查學(xué)生閱讀理解能力、知識遷移能力、靈活應(yīng)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識和方法分析問題和解決問題的能力。這就要求教師從多維度、多角度、多方面引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，創(chuàng)設(shè)有關(guān)知識關(guān)聯(lián)情境，構(gòu)建知識重組與學(xué)科融合的情境。可以給學(xué)生一個有關(guān)數(shù)學(xué)的主題，讓學(xué)生天馬行空的想象，把所有與之相關(guān)的都寫下來。例如：給出“指數(shù)函數(shù)”這一主題，就能聯(lián)想到其相關(guān)知識：指數(shù)的運(yùn)算、指數(shù)函數(shù)的定義、圖像、性質(zhì)、等比數(shù)列等；并激發(fā)學(xué)生知識的重組，指數(shù)函數(shù)與均值不等式、二次函數(shù)、對勾函數(shù)的重組；指數(shù)函數(shù)與細(xì)胞分裂等生物問題的聯(lián)系。從橫向與縱向的聯(lián)系，對指數(shù)函數(shù)這個知識點(diǎn)的內(nèi)涵和外延有更深入的理解。以上針對高中數(shù)學(xué)課堂中創(chuàng)設(shè)的五種情境進(jìn)行了簡要的闡述，并結(jié)合具體教學(xué)案例予以展開說明。這五種情境涉及了時代發(fā)展、