基于学生应用能力发展的高中数学教学创新策略研究

摘 要：近年来随着数学教育改革的不断深入，学生的知识应用能力和学科核心素养越来越受到重视。数学课程具有工具性、人文性和实践性等特点，如何在有限的数学课堂时间内提高学生的知识学习和应用能力，是数学课程教学改革的关键问题。自从李吉林先生提出数学应用能力以来，中小学数学教师都在努力改革课堂教学，高中数学课堂教学也不例外。培养学生的数学应用能力是大势所趋，是提高课堂教学质量、提高学生数学素养和能力的关键。因此，文章重点探讨促进学生数学应用能力发展的主要策略，以期提升高中数学课程的教学效果。

关键词：高中数学;应用能力;培养策略

中图分类号：G633.6   文献标识码：A   文章编号：1673-8918（2022）09-0078-04

在现代数学课程教学改革的背景下，高中数学教师的课堂教学目标已不再局限于学生“知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观”的三维目标。现阶段，高中数学课程教学更注重培养学生的数学课程核心素养。与以往的学生发展目标相比，在现代高中数学课程体系中，教师不仅要重视数学知识的传授，更要尊重和重视学生能力的发展。在高中数学课堂中培养学生的数学应用能力，合理设置相应的课程情境，可以增强数学课程内容的针对性，课堂内外各种形式的数学活动，可以使学生更好地进行数学实践并在此过程中建立个人语言表达体系和基本思维观念。此外，在培养学生应用数学知识能力的过程中，高中数学教师的教学重心已经从教材的知识点转移到了学生身上，增加了高中数学课程的人文性。可见，我们应该在高中数学课程中培养学生的知识应用能力，组织学生结合实际生活进行有效的创新应用。这不仅可以提高数学课程的教育教学质量，而且是促进数学教师教育观念有效创新的重要手段，有利于师生共同成长。

一、 数学应用教学在高中数学课程中的主要作用

（一）可以调动学生的学习兴趣

高中數学课程具有一定的趣味性。不同的数学课程内容从不同的角度反映了世界的逻辑规律，是学生认识生活、认识自我的重要手段。然而，目前有些数学教师更注重培养学生的数学知识记忆和考试能力，一味为学生解释数学理论知识，导致数学课程内容失去原有的趣味性。此外，学生的数学学习活动是发展性的。培养学生的数学应用能力要求学生积极参与生活和学习，内化所有数学课程知识，在解决问题的过程中自觉运用数学知识。新课程标准要求，学生应该在数学课堂上占据主体地位。培养学生的数学应用能力需要教师把教学目光回归到学生本身上，增强数学课程内容的趣味性，可以使学生形成良好的知识探究能力和探究意识，从而有效地调动学生的学习兴趣。

（二）能够丰富学生的课堂体验

在“案例分析+案例解释”的数学课程教学模式下，学生被动接受各种数学知识，导致学生课后记忆的数学课程知识点有限。通常在记忆周期结束时，学生可能已忘记所学内容。因此，在这种模式下，学生将形成“数学课程无趣”的感触。促进学生在现实生活中有效地应用数学知识，可以给学生带来沉浸式体验，使学生能够在自己的感知和体验中对不同的数量关系和逻辑条件形成直观的理解，理解数学学习，而不是肤浅对知识进行记忆。教师对数学应用能力的追求，是为了激发学生的学习兴趣，更是为了培养学生的课堂情感，促进学生数学思维能力和创新意识的发展。在特定的教学情境中，教师让学生沉浸其中，真正理解数学课程内容与现实生活体验之间的具体关系，使学生能够根据情境自主发现问题、解决问题。

（三）能够推动学生的个人情感发展

高中数学课程的内容具有高度的人文性。在数学课程中渗透德育思想，培养学生的人文精神，是教师的重要课堂教学目标。《数学课程标准教学实施方案》第3条规定：“注重情感、态度和价值观的正确引导。”由此可见，高中数学教师规范学生的行为和观念，培养学生的价值观是非常重要的。然而，在“范例讲解+主题训练”的课程教学模式下，有些高中数学教师更注重向学生传递知识，而忽视了知识传递过程中人文情感的传递。在培养数学应用能力的过程中，教师不仅要注意培养学生的知识学习能力，还要注意有效挖掘数学教材内容中的人文因素，注重培养学生的情感态度和价值观。例如，在学习杨辉三角的时候，要让学生知道杨辉三角为什么也叫帕斯卡三角，一方面让学生体会我国古代的科技文明发展的成果，培植爱国情怀，培养良好的文化自信，另一方面让学生体会科技发展在人类文明进步中的作用，培养学生追求科学与进步的精神，思考自己应该成为什么样的人，以及如何在科技文明进步过程中充分发挥个人价值。

二、 影响学生数学应用能力的因素

（一）学生的个人学习方面

从高中生的学习动机来看，部分高中生缺乏必要的数学学习动机。一些学生知道数学学习是为了积累文化知识，会为他们未来的学习和生活奠定文化基础。然而，一些学生认为学习数学课程的主要目的是应付考试，这些学生的学习动机稍显不足。学习动机是影响学生是否愿意积极学习、培养学生学习能力的重要因素。此外，高中生必须具备一定的思维能力，能够区分不同课程知识的差异，有效探索数量关系。但因为数学知识的抽象性，所以部分学生对数学学习的兴趣很低。他们对自己的学习目标也不明确，缺乏数学学习的动力。学生的数学应用能力得不到很好的发展。

（二）教师的数学教学方面

尽管许多教师意识到在课堂内外组织自主学习活动的重要性，但随着课程改革的逐步深入，在数学教学过程中，教师仍然重视学生数学问题解决能力的培养，对学生应用能力的培养缺乏思考。数学知识本身具有很强的逻辑性，大多数高中生需要一些时间来理解它。如果教师不能科学地引导学生掌握学习方法，提高学生的学习能力，势必会影响数学学习的效果。此外，学生的学习活动也会受到教师个人教学风格的影响。如果学生喜欢老师的风格，他们会对老师的课程更感兴趣。如果不喜欢，学生就会缺乏必要的学习动机。因此，教师应处理好与学生的关系，注重个人教学风格与学生实际学习特点的有效结合，激发学生的学习兴趣。

（三）家长的教育理念方面

家长的个人教育理念对学生的数学学习活动有着十分重要的影响。如果家长对学生的学习活动严格要求，学生在数学学习过程中就会保持严谨的学习态度。家长如果在日常生活中能够引导学生自主开展数学课程学习活动，学生的数学学习成效将会得到有效提升。因此，从家长的教育理念方面来讲，家长在日常生活中要重视学生的数学学习活动，做好监督与引导，这对学生数学学习能力的发展是极为重要的。

三、 高中数学课程应用化教学现状

（一）学生基数较多，情境构建困难

提高学生数学应用能力的关键是激发学生学习数学的兴趣。但是，目前一些数学教师对学生的兴趣关注有限，在数学课堂中一味为学生灌输数学理论内容。在采访教师的过程中，笔者发现一些教师认为学生不应该太积极。如果学生过于活跃，教师就无法控制教学节奏，教学时间就会延长。因此，一些高中数学教师很容易忽视学生的学习兴趣。目前，一些高中数学教师往往需要负责两个或两个以上的班级的教学。不同班级的学生学习情况有差异，理论讲解式的数学教学模式会导致学生的倦怠，降低学生的学习效率。

（二）教学情境呆板，脱离学生实际

为了促进高中生数学应用能力的发展，教师需要为学生创设适宜的课内外情境。尽管数学教学不断得到改革和完善，一些教师仍然把“课堂讲授”教学方法作为主要的数学教学方法。他们认为教师的主要教学重点应该是培养学生的知识和记忆能力。创设的情境僵化、单调，与学生的现实生活和个人认知能力关系不大，导致数学课堂枯燥乏味。

（三）情境影响有限，学生感触不深

教师非常重视对学生的情感教育，但盲目灌输“情感”，会造成教学脱离文本的情况。数学应用能力的实现在很大程度上取决于“情感”和“环境”。只有恰当的情境或情感才能加深学生对数学的理解，提高学生的数学应用能力。如果情境创设得好，学生将利用自己的实际生活经验理解不同的数学内容，并将所学知识反馈到实际生活中，从而培养良好的数学应用能力。然而，在当前的高中数学教学过程中，许多教师更注重提高学生的考试成绩。在讲解理论知识后，他们经常组织学生进行大量的试题培训活动。在课堂教学中，他们只把情境作为简单的辅助手段，这会使学生对课程内容感到更加陌生。

四、 数学应用能力在高中数学课程中的应用研究

（一）构建学习情境，深化学生应用

高中数学课程的情境应该是直观的，这样学生才能有效地理解它。这就要求教师将抽象的数学课程内容转化为具体教育内容，并直观地展示给学生，从而增强课程教学内容的形象性。教师应在教学过程中明确课程情境的构建是为了有效地锻炼学生的抽象思维，进而促进学生数学应用能力的发展。直观的课程情境主要由图片、视频、音乐、学生个人角色表演、竞赛和游戏活动等形式组成。与文本内容相比，直观的教学情境能吸引学生对抽象数学课程知识的关注。此外，在创设这种直观情境时，教师可以将不同的课堂活动结合起来，通过活动的形式潜移默化地促进学生数学应用能力的发展，激发学生的求知欲，提高数学教学质量。

例如，为了加深学生对《集合》知识的有效理解，帮助学生建立集合知识与学生实际生活的内在联系，在课堂指导过程中，教师向学生展示了现实生活中常见的事物，如不同类型的花、文具和食品材料等，组织学生对这些物品进行基本的分类，在学生分类的过程中向学生解释集合的基本概念和相关集合关系的内容，如并集和交集，然后组织学生在生活中寻找集合知识。通过这种形式，有效地加深了学生对集合知识的理解，促进了学生数学应用能力的发展。

（二）提高学生参与度，深化学生应用

在当前的高中数学课堂中，学生的课堂参与度非常有限。因此，如何提高学生的课堂参与度是培养学生数学应用能力的重要前提。如果教师能够改变传统的“教师讲解+学生笔记”的数学教学模式，以安排不同的数学课堂任务的形式引导学生积极探索课程内容，学生就可以在完成不同的数学任务的过程中培养良好的知识应用能力。

例如，在数学课堂上组织学生开展课堂竞赛活动，可以有效地吸引高中生学习数学知识的注意力，在提高学生参与数学课堂的程度和兴趣的基础上，提高学生的数学学习成绩。

在创设数学课堂竞赛活动情境的过程中，教师可以模拟实际的数学竞赛环境，帮助学生进入竞赛状态。竞争的过程实际上就是学生学习的过程。高中生在课程知识学习过程中往往具有强烈的竞争意识。在参加课堂竞赛的过程中，他们都希望为自己的团队赢得相应的荣誉，激发了学生的潜能和学习热情。课堂竞赛情境设计可以极大提高学生的课堂参与度。课堂竞争情境的创设通常用于数学课程讲解和课后巩固阶段。对学生在数学课程中难以理解的知识和方法，教师可以采用将学生实际生活中的考点和常见数学问题作为竞赛题的主要内容，组织学生进行数学竞赛的方式去落实。在对学生分组的过程中，教师可以根据学生对数学主题内容的掌握和理解以及知识储备能力，将学生分为不同的竞赛组。题目内容计算最准确、时间最短、效率最高的组为获奖组，教师可通过“团队优秀成员”“优秀竞赛团队”“进步最快个人”等奖项奖励优秀学生和优秀群体，从而为每个学生提供参与课堂学习和自我展示的机会，从根本上调动学生学习数学知识的兴趣，提高学生的数学应用能力。

（三）加强师生互动，深化学生应用

培养学生应用数学知识的能力，教师要努力使学生享受数学知识的学习过程，而不是被动接受数学理论的灌输。在过去的数学课程中，教师和学生的互动，往往只是围绕着一个简单的课堂问题。师生互动有限，教师的数学课堂教学活动缺乏针对性，更谈不上对学生数学应用能力的培养。

如何促进师生和学生之间的有效互动，提高学生应用数学知识的能力呢？笔者认为应从以下两个方面入手：一是调动学生的积极性，二是建立良好的师生沟通渠道。首先，在设计不同的数学课堂内容之前，教师应认真备课，根据学生的学习情况和教材内容构建不同类型的课堂情境，以防止情境单一和学生缺乏兴趣的问题。其次，教师应总结以往数学教学中遇到的各种问题，结合课程难度和学生的理解能力设计有针对性的课程问题，并在课堂上与学生进行直接问答交流，使学生在探索問题的过程中得到自己的理解，最大限度地激发学生的思维潜能。最后，我们应该根据学生的实际生活构建问题内容，使学生在有效的师生活动过程中培养良好的知识应用能力。

例如，教师在组织学生学习“圆的方程”和“直线与圆的关系”等相关课程内容时，为了提高学生对数学课程知识的有效运用，增强数学课程内容的直观性，教师可以就（x-a）2+（y-b）2=r2中不同的参数a、b和r，推动学生可以进行相应的探索，以了解不同参数与图形之间的具体关系。在学生完成不同的猜想后，教师可以使用PPT动态演示功能和希沃白板动态演示相关功能和图形之间的关系，然后挖掘学生生活中常见的位置关系问题，向学生展示已知条件，通过电子思维导图了解未知情况和解决问题的想法。通过这种形式，学生应用数学知识的能力可以得到提高。

（四）立足学生差异，形成针对训练

教师在开展教学活动时，应根据学生学习能力和思维能力的发展差异，仔细研究学生在听课过程中的心理变化，并在课堂上设计分层、有针对性的课堂练习和训练，激发学生在学习过程中的自信心，调动学生在学习过程中的积极性和主动性，促进高中数学教学质量的提高。

注重数学教学过程中学生思维的广度和深度的培养、训练。例如，教师在组织学生学习《直线、平面平行的判定及其性质》这节课时，首先在课程中为学生展示了直线与平面的不同的位置关系，在此基础上逐渐增加另一个判断条件，其次将条件汇总后进行证明。通过这样的课程训练形式，可以有效地促进学生积极思考，提升学生的思维能力。

五、 结语

总之，数学课程对高中生的学习能力和思维能力的发展有着十分重要的影响。加强高中生数学知识的应用能力的培养，是当前高中数学课堂改革的重点。多媒体教具也为数学应用能力的发展提供了很大的帮助。当教师设计的目标情境进入数学课堂教学时，将极大地吸引学生的注意力，激发他们深层次的学习动机，以及他们对数学的兴趣，沉浸其中，以同理心享受学习过程，培养良好的知识应用能力。通过构建不同的课程情境，加强师生互动，创新课堂实践，锻炼学生的思维，不断提高学生的个人能力和素质，从而有效地培养学生的数学应用能力。

参考文献：

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作者简介：宋春玲（1966～），女，汉族，河南驻马店人，河南省平頂山市第一高级中学，研究方向：高中数学教学与教育。