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优化情境创设 提高教学效益

2017-04-07韩新正

江苏教育·中学教学版 2017年3期
关键词:数学味数学问题情境创设

【摘 要】当前情境创设中存在情境偏离教学目标,片面理解情境,情境远离学生实际,忽视情境的简洁性与可行性等问题。针对上述问题进行分析并提出改进建议:情境要围绕“问题”和课堂核心目标创设,情境要有“数学味”,要考虑情境的适切性。

【关键词】情境创设;数学问题;数学思维;数学味

【中图分类号】G633.6 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009(2017)19-0039-03

【作者简介】韩新正,江苏省泰州市海陵学校(江苏泰州,225300)校长,高级教师,泰州市学科带头人。

《义务教育数学课程标准(2011年版)》(以下简称《标准》)在第四部分实施建议中指出,要创设合适的问题情境,激发学生的学习兴趣,并在学习中获得“四基”和“四能”。[1]但在实际教学中,关于数学问题情境的创设还存在一些问题。下面,笔者结合案例谈谈自己对创设数学问题情境的一些想法,供大家交流。

一、例析情境创设中的问题

1.情境偏离教学目标,缺少直抵本质的问题导引。

情境本是为激发学生的学习兴趣创设的,是学习新知的先行组织者。如果过分注重情境的生活化和娱乐性而忘记了教学目标,那么教学就会走上弯路,教学目标就难以实现。

【案例1】一位教师讲“直线”这一概念时,设计了如下的教学流程:(1)播放十分钟左右的电视连续剧《西游记》的片段;(2)讨论孙悟空的金箍棒是怎么来的;(3)提问金箍棒有什么特点;(4)说明直线概念。[2]结果学生强烈要求“视频再播放得长一点,还不过瘾”;回答金箍棒是怎么得来的学生讲得兴高采烈,回答金箍棒有何特点却只能说出“要多大有多大,要多长有多长”。整节课学生都沉浸在孙悟空的故事情节中,由于缺少直抵“直线”本质(直的、无限长、向两端延伸)的问题导引,学生无法关联起“金箍棒”和“直线”内在本质的联系。

【分析】情境是为导入新课服务的,所以,情境的创设既要简洁又要不失“数学味”。本案中教师播放了十分钟的电视剧片段,时间长,冲淡了主题,缺乏直抵“直线”本质的追问,从情境到目标之间出现了岔路,学生顺着电视剧的情节在讨论,而没有进行由“金箍棒”抽象出“直线”的思维活动,以致后来的课堂教学无法正常进行。其实,本节课教师可以这样设计:“同学们一定看过《西游记》吧?请你从数学的角度来思考孙悟空的金箍棒吧。(1)金箍棒是笔直的吗?世界上还有比它更直的东西吗?(2)它是一端可以伸长,还是两端都可以伸长的?(3)它的伸长是有限的还是无限的?”然后引导学生得出直线的概念,最后指出直线在现实世界中是不存在的,在我们的数学世界中把类似金箍棒这样的东西理想化为直线。

2.片面理解情境,只考虑“生活现实”。

《标准》在教材编写建议中指出:呈现内容的素材应贴近学生现实。学生的现实主要包括以下三个方面,生活现实、数学现实、其他学科现实。同理,根据数学知识的发生、发展过程来考虑,课堂情境的创设也可以从上述三种现实进行选择。但有不少教师把情境片面理解为“生活现实”,以致逼仄了自己的思维。数学家张奠宙教授提出的“超经验”教学,指的就是为从数学的内部自然生长知识而创设的“数学现实”,它是新知识的起点和生长点,揭示的是数学内部最本质的联系。

【案例2】笔者听的一次评优课,授课内容是“直线和圆的位置关系”,教材提供的素材是太阳从海平面升起的生活现实,于是所有的参赛教师都选择了这一情境,因为大家认为“太阳与地平线的关系”是直线与圆的关系的“真实写照”,没有人想到创设“数学现实”或“其他学科现实”。

【分析】这一情境能让学生感受到数学与生活的关系,但忽视了学生的学习起点,与学生之前已经学过的各种位置关系毫不相关,忽略了知识体系的构建和学习方法的迁移。事实上,学生已经学过比较多的位置关系,比如点和圆的位置关系,两直线的位置关系。本节课可以从复习点和圆的位置关系开始,把点换成直线,自然生长出直线与圆的位置关系,再类比点与圆的位置关系中的半径(r)和圆心与点的距离(d)的大小关系,来研究直线与圆的关系的数量表示。这样的情境建立在学生已有的“数学现实”基础之上,注重了知识的自然生长,关注了知识间内在的逻辑联系。笔者最近观摩了几节李庾南老师的教学录像,李老师就常常使用“数学现实”导入新课,迅速架起了联系新旧知识的桥梁,从旧知识生长出新知识,强化了知识间的逻辑关联,教学自然流畅。

3.情境远离学生实际,无法激发学生兴趣。

我国幅员辽阔,各地差异较大,在一些学生看似平常的“生活现实”,对于另一地区的学生來说就很陌生,甚至难以理解。如果创设的情境学生需要很长时间才能理解,甚至无法理解,课堂教学就很难从“情境”自然过渡到探究、猜想等活动中去,激发学生的学习兴趣更是无从谈起。所以,选择情境必须立足学生的生活实际和认知现状。

【案例3】笔者所在的地区是平原地带,多数学生没有登山的经历。一位教师在讲“一元一次不等式组”第一课时,创设了如下情境:某种杜鹃花适宜生长在平均气温为17~20℃的山区,已知这一地区海拔每上升100米,气温下降0.6℃,现测出山脚下的平均气温是23℃,估计适宜种植这种杜鹃花的山坡的高度。教师用PPT展示出这一情境之后,立即有学生质疑:海拔越高,离太阳越近,气温不是越高吗?怎么反而会下降呢?于是学生展开讨论,教学秩序被打乱。

【分析】本节课创设的情境,目的是为了引入不等式组的概念,但这样的情境确实达不到预期的效果。首先,学生很难理解为什么随着海拔的上升,气温会下降(这是由于缺乏生活经验和地理知识造成的理解障碍);其次,准确列出气温与海拔高度的关系不是一件容易的事,如果没有教师的指导,很多学生是无法列出这样的不等式的。创设情境的目的旨在导入新课,让学生在非常愉悦的心境下进入新知识的学习和探究,相对于一节课的内容来讲,它是序曲、铺垫。如果学生在情境上花费太多的时间,甚至花了时间都列不出式子,还怎么导入新课?因此,本例可做如下改进:一个钝角的度数为(5x-35)°,请大家列出有关x的不等式(组)。这一情境简洁且有数学味。

4.忽视情境简洁性,教学引入冗长低效。

情境创设应回归简洁性和数学性。情境是导入新课的前奏,是探究新知的铺垫,其性质就决定了情境的简洁性。在实际教学中,部分教师过分追求情境的真实性和过程性,花费了大量的时间用于情境准备而忽视了课堂目标,甚至忘记了教学目标,对课堂缺少整体把握,致使课堂教学本末倒置,课堂核心内容无法完成。

【案例4】一位教师讲“游戏公平吗?”第一课时[3],设计如下情境:如图,(1)甲自由转动转盘A,乙同时自由转动转盘B;(2)转盘停止后,指针指向几就顺时针走几格,得到一个数字(如在转盘A中,如果指针指向4,就按顺时针方向走4格,得到数字2);(3)如果得到的数字是偶数就得1分,否则不得分;(4)转动10次转盘,记录每次得分的结果,得分高的为胜者。

第一环节,教师出示两个转盘,口述游戏规则,并用不同的力量转动两个转盘,问学生指针所指的位置,时间约为5分钟;第二环节,将学生两个人分一组,拿出课前准备的转盘,一个人为A盘,另一个人为B盘,让学生自由活动,教师巡视,约9分钟;第三环节,三名学生在讲台上进行展示,两人操作,一人记录,其他学生观看,教师不时进行指导,最后得出结论:甲同学转动转盘A获胜,时间约为8分钟。

整个活动耗时22分钟,且仅仅是创设了情境,没有探讨甲为什么获胜,活动过程无数学味,压缩了探究“游戏公平”本质的时间。

【分析】活动的三个环节松散,耗时过多,可以进行适当整合,第一环节,教师用2分钟时间讲解规则,第二、三环节合并,三名学生在讲台上做,同时,下面三人一组进行合作,最后各组交流,约6分钟,这样情境部分只需8分钟即可。同时在游戏中思考如下问题:两个转盘转动后指针落在每个数字上是随机的吗?是等可能的吗?为什么转盘A总能得到偶数?最后聚焦两个转盘的数字分布。导入新课后直抵“游戏公平”的本质分析。这样课堂就不会出现头重脚轻的现象了。

5.忽视活动可行性,强行得出结论。

通过数学活动创设情境,引导学生通过观察、实验、猜想等活动方式来获得数学结论,并在过程中积累活动经验,培养思维能力,这本是很好的教学手段,但在实际运用中,部分教师不顾活动的可行性,想当然地开展活动,导致活动无法完成,最后只能强行得出结论,草草收场。

【案例5】一位教师在教学“勾股定理”第一课时[4],创设了如下的情境:请同学们画一个直角三角形,要求两直角边分别是3cm和4cm,并量出斜边是多少?几分钟的画图、测量后有学生举手发言。

学生1:4.9cm。

教师:再量一次。(期望同学们得到预设答案5cm)

学生1:还是4.9cm。

教师:你量得不够准吧,这样吧!取近似值,精确到1cm,结果为多少?

学生2:5cm。(不知道学生2是真量出此结果还是猜到了教师想要的答案)

教师:请同学们再画一个直角三角形,要求两直角边分别是5cm和12cm,并量出斜边是多少?

……

后面的结果可想而知,如果没有教师的暗示,要想量出准确数据还真不容易。

【分析】教师预设是通过学生多次尝试画直角三角形和测量边长,然后根据测量的数据发现直角三角形三边之间的关系,进而发现勾股定理的结论,这样的想法是好的,但实际操作中,画图和测量的每一步都可能出现误差。由于铅笔的粗细不同、视线的影响等,学生很难作出准确的线段长度和直角,测量出现误差在所难免。没有准确数据的保证,观察、猜想就成无源之水了。本案例可做如下改进,用几何画板进行实验,教师在几何画板中画出直角三角形,然后拖动三角形进行大小变化,让学生记下三边的大小,然后分小组合作,探究三边之间的关系。(其他如黄金分割,三角形相似的判定定理的发现都可以用几何画板实验来探究)或者,直接采用教材的情境,利用图形的“割”“补”来发现正方形面积之间的关系,进而发现三边之间的关系。

二、归纳情境创设的三个要点

情境创设本身不是目标,只是一种策略。落实教学目标,突破教学重、难点才是情境创设的根本目的,那种游离于教学目标的情境创设仅仅是一种时髦的形式,只能导致教学活动的费时低效。[5]如何创建激发学生兴趣的、适切的、直抵教学本质的情境呢?我们不妨从数学问题情境的三个核心词开始思考:问题、数学、情境。

1.情境要围绕“问题”和课堂核心目标创设。

情境是吸引学生参与到数学活动中来的一种手段,它不是教学的目的。“问题”是数学的核心,有效的情境起始于有效的问题,这就要求在情境中巧妙设计数学问题,教师要基于问题设计情境,学生要带着问题进入情境,自然进入学习状态,在课堂核心目标的引领下完成教学。例如案例1中,教师虽然创设了《西游记》的情境,但没有让学生带着问题进入情境,所以学生就把情境当成电视剧欣赏起来了。

2.情境创设要有“数学味”。

数学课堂上的所有活动,如创设情境、实验、探究等都是指向“数学”的,没有数学的活动只是游戏,没有数学的探究只是好奇,没有数学味的情境只是形式。只有把课堂的核心目标细化成具有数学味的问题蕴含于情境之中,学生在情境的引领下进入愤悱状态,才能自然进入数学的探究和学习过程中。案例1中,从金箍棒抽象出直线的概念,需要找到金箍棒和直线相通之处,笔者设计的三个问题恰恰揭示了直线的本质,学生带着这些问题进入情境,经过思考、抽象得出直线的概念。案例2中,所有参赛教师创设的都是生活情境,没有创造数学情境,他们忽视了学生的学习起点,忽略了知识体系的构建和学习方法的迁移。如果从复习点与圆的位置关系开始,把点换成直线,自然生长出直线与圆的位置关系,这样的情境建立在学生已有的“数学现实”基础之上,注重了知识的自然生长,关注了知识间内在的逻辑联系,岂不更有数学味?

3.創设情境要考虑“情境”的适切性。

创设情境的本意是为了吸引学生积极参与到教学活动之中,是课堂教学的热身阶段,目的是激发学生兴趣,为新的学习提供先行组织者,在情境的吸引下自然进入探求新知的过程中,这就要求情境“适切”教学目标,符合学生认知规律,便于教学过程顺利进行。情境的选择通常有三种,我们可以选择生活情境,也可以选择数学情境,还可以选择其他学科情境(比如通过物理公式认识反比例函数等)。本文所举的五个案例在“适切”性上均存在一定的问题。案例1忽视了情境的数学性,偏离教学目标,导致整个活动就是看电视剧讨论金箍棒,而无法由金箍棒抽象出直线的概念。案例2忽视了学生的学习起点,忽略了知识体系的构建和学习方法的迁移,忽视了数学现实的创设。案例3忽视了对学生认知基础的了解,学生无法想象山上的气温会随着高度上升而降低。案例4忽视了情境的简洁性,导致活动时间过长,揭示数学本质的时间被压缩。案例5忽视了情境的可操作性,理论上动手操作,发现规律是可行的,但实际中画图、测量的误差无法避免,导致活动难以顺利进行。

情境创设有其教学价值,在数学教学中创设适切的情境,能有效激发学生的学习兴趣,使其自然进入探求新知的过程中。但情境创设中存在的问题也不容忽视,还需要从理论和实践上进行研究和探索。

【参考文献】

[1]义务教育数学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012.

[2]袁武.对于求真务实课堂教学的探索[J].中学数学教学参考:下半月,2007(10).

[3]方卫.活动要善于揭示本质[J].中学数学教学参考:中旬,2009(06).

[4]钱云祥.基于有效对话的教学策略研究[J].中学数学教学参考:中旬,2014(08).

[5]钟文琴.创设情境,提高初中数学课堂有效性[J].中学数学:下半月,2010(08).

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