创设合适的教学情境发展学生数学学科核心素养

张本龙

【摘要】随着《普通高中数学课程标准（2017年版）》的发布和现代教学理论的发展，各学科要着力发展学生的核心素养.数学是自然学科的重要基础，数学的应用已渗透到现代社会及人们日常生活的各个方面.数学核心素养包括：数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析.而数学源于对现实世界的抽象，基于抽象结构，通过符号运算、形式推理、模型建构等理解和表达现实世界中事物的本质、关系和规律.高中数学教学以发展学生数学核心素养为导向，创设合适的教学情境，启发学生思考，引导学生把握数学的本质，进而发展学生的数学学科核心素养.

【关键词】教学情境;发展;数学学科;核心素养

随着《普通高中数学课程标准（2017年版）》的发布和现代教学理论的发展，各学科要着力发展学生的核心素养.学科核心素养是育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力.数学是自然学科的重要基础，数学的应用已渗透到现代社会及人们日常生活的各个方面.数学核心素养包括：数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析.而数学源于对现实世界的抽象，基于抽象结构，通过符号运算、形式推理、模型建构等理解和表达现实世界中事物的本质、关系和规律.高中数学教学以发展学生数学核心素养为导向，创设合适的教学情境，启发学生思考，引导学生把握数学的本质，进而发展学生的数学学科核心素养.

一、教学情境的概念及意义

教学情境就其广义来说，是指作用于学习主体，产生一定的情感反应的客观环境.从狭义来说，则指在课堂教学环境中，作用于学生而引起积极学习情感反应的教学过程.它可以综合利用多种教学手段通过外显的教学活动形式，营造一种学习氛围，使学生形成良好的求知心理，参与对所学知识的探索、发现和认识过程.教学情境可以贯穿于全课，也可以是课的开始、中间或结束.

教学情境是指具有一定情感氛围的教学活动.孔子说：“不愤不启，不悱不发，举一隅不以三隅反，则不复也.”良好的教学情境能充分调动学生学习的主动性和积极性，启发学生思维、开发学生智力，发展学生的数学学科核心素养，提高教师学科教学的实效性.

教学情境是课堂教学的基本要素，创设教学情境是教师的一项常规教学工作，创设有价值的教学情境则是教学改革的重要追求.创设教学情境是课堂生活化的基本途径，其主要作用是模拟生活，使课堂教学更接近现实生活，使学生如临其境，如见其人，如闻其声，加强感知，突出体验.

二、创设教学情境的理论根据及类型

现代教学理论认为，构建“问题情境—建立模型—解决模型—应用模型”的基本教学模式是中学课堂教学的主要形式.根据这个理论，创设情境大致有以下几种类型.

（一）创设悬念情境

针对学生的年龄特征与心理特点等，在新课引入时，依据教学内容创设制造悬念来诱发学生的学习兴趣.例如，教师在讲“余弦定理”时，可创设情境：我们都熟悉直角三角形的三边满足勾股定理c2=a2+b2，那么非直角三角形的三边关系怎样呢？锐角三角形的三边是否有c2=a2+b2-x？钝角三角形的三边是否有c2=a2+b2+x？假若有以上关系，那么x=？教师从这个具有吸引力和启发性的“设疑”引入了对余弦定理的推证.以上通过巧设悬念，诱发学生的学习动机和学习意向，点燃学生的思维火花，学生学习的主体性很好地被调动了起来，在不知不觉中投入到数学课堂的思维活动之中，培养了学生的数学思维.

（二）创设多媒体信息情境

随著现代信息技术的发展，多媒体教学在教学中的应用也越来越广泛.在高中数学教学中，教师同样可以通过利用信息技术优化课堂教学，通过一些教学软件来精心制作有关的数学实验，动画演示，从而引导学生自主参与数学探究、学习与归纳，让他们在参与中深刻领会数学知识的形成过程，从而真正提高学生的直观想象和推理能力，提高数学教学效率与效果.例如，高中数学必修2立体几何部分的“直线和平面平行的性质定理”一课，教师利用几何画板制作动画：经过直线a作平面β，使β∩a=b，随着平面β的移动，直线b的位置发生改变，学生去观察直线a与b之间关系的变化情况.通过观察动画过程，学生产生浓厚兴趣并能准确得出问题的结论：直线a，b之间的相互位置关系（平行）不变.由此引入直线和平面平行的性质定理，学生对定理的条件和结论理解深刻并能牢固记忆而且过渡自然.因为学生在一种具体情境中的注意力会更集中到教师的讲课内容上，更容易从中发现问题、提出问题、分析问题和解决问题.

（三）创设生活情境

生活是教学赖以生存和发展的源泉.因此，教学必须从抽象、枯燥的形式中解放出来，走向生活，使教学生活化.例如，在引入两个平面垂直的判定定理时，教师可创设情境：建造一座大楼，怎样才能使墙面与地面垂直呢？学生很快会联想到建筑工人常常用一端系着铅锤的细绳让其垂直地面，并以这根绳子为参照，看看所砌的墙是否经过这条细绳.然后问：为什么若墙面经过这条绳子，所砌的墙就与地面垂直呢？还可以引导学生观察教室门板与地面的位置关系，它们是否垂直？转动门扇是否还与地面保持垂直，奇怪吗？为什么？到底隐藏着数学上的什么奥秘？由这些亲切真实情境，导出两个平面垂直的判定定理就水到渠成了.通过这一生活情境的创设，提高了学生的数学直观想象和空间想象能力.

（四）创设实验情境

创设实验情境就是利用数学实验来创设的数学问题情境.当学生原有认知结构中已经具备学习新命题的预备知识，但新旧知识之间的逻辑联系还不易被学生发现时，教师可设计与教学内容有关的富有启发性、趣味性的实验，来设置数学教学情境，让学生通过观察和动手操作在实验情境中探索规律、提出猜想，再通过逻辑论证得到数学命题，来揭示数学命题的发生、发展过程.例如，在学习数学归纳法原理时，教师可通过演示“多米诺骨牌”实验，来揭示数学归纳法原理的直观背景与抽象过程：一列排好的直立骨牌，用手推倒第一块，第二块就被第一块推倒，第三块就被第二块推倒，……，于是所有骨牌都被推倒.让学生在“多米诺骨牌”实验中思考，为了保证无数块骨牌都倒下，只要满足以下两个条件就够了：① 第一块骨牌要倒下;② 当某一张骨牌倒下时，紧随其后的一张也要倒下.至此，数学归纳法原理的引入可谓水到渠成、呼之即出.通过这一实验，学生掌握了数学归纳法的原理，提高了学生的数学抽象和逻辑推理能力.

总之，创设教学情境有利于学生循着知识产生的脉络去准确把握学习内容，从而帮助学生深刻理解教学内容，发展思维能力.通过具体情境的创设，学生可以清晰地感知所学知识能够解决什么类型的问题，又能从整体上把握问题依存的情境，帮助学生顺利实现知识的迁移和应用，激发学生的学习兴趣.最后，教学情境还能够使学生在学习中产生比较强烈的情感共鸣，增强他们的情感体验.因此，创设教学情境有利于提高学生的学习效果，有利于发展学生的数学学科核心素养.

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