高中数学教学创设情境的应用研究
2023-08-24陈春金
陈春金
摘 要:新课标下高中数学课堂教学,学生的思维要得到拓展提升,学生的逻辑思维要得到较好训练,培养学生的数学思维是最重要的任务。培养学生的思维难度相对较大,在实际的课堂教学过程中,教师要通过创设合适的情境,根据重点、难点、考点,科学训练学生的思维,帮助学生打下良好的数学基础,培养他们的钻研创新精神,提高他们的分析问题和解决问题能力。本文谈谈高中数学课堂教学中创设情境的重要性、方法。
关键词:高中数学;课堂教学;创设情境
逻辑思维强是高中数学学习的特点。高中数学知识有些比较抽象,很多内容前后有密切的联系,对于大部分学生来说,理解和掌握是相对比较难的。一部分教师为了加快进度,减少作业量,学生思维训练不够,学生的数学学习出现了比较多的问题。因此教师应该改变教学方法,学会创设情境,激发学生学习兴趣,为学生学习高中数学营造良好的环境。
一、高中数学课堂教学中创设情境的重要性
高中数学课堂教学,传统的模式,知识的讲解,教师相对比较重视,实践教学,可能被教师忽略了。新课标背景下,教师应该千方百计让教材内抽象的数学知识变得形象直观,如是,学生的独立思考能力才能得到更好的培养。在实际的课堂教学中,教师创设情境是很有必要的,应该注意学生的情感,这样学生的主体性才能得到更好的发挥。教师要注重学生在理解的基础上记忆知识,记忆才能更加有效,从而提高学习效果,提升学习质量。
高中数学课堂教学,传统的方法灌输式、填鸭式,学生几乎没有自主思考,学习积极性相对比较差。创设情境教学是目前比较常用的方法,在高中数学课堂教学中有广泛的应用。教师创设情境,课本和学生的距离被拉近了,思考数学问题和学习数学知识带来的快乐让学生感受到了,数学的学习价值,被学生充分体会到了,学生学习数学的积极性就被很好调动起来了。在高中数学的实际课堂教学中,灵活地创设情境,让数学理论知识与生产生活实践相结合,学生的思维潜力将得到很好挖掘,发散思维得到很好的训练,从而学生的数学综合应用能力也就增强了。在精心设计的数学情境中分析问题,解决问题,能够提高课堂教学效率,最重要的是提高学生的学习效率。
二、高中数学课堂教学中创设情境的方法
(一)创设生活情境,增强探究能力
数学,从本质上说,是来源于生活的。创设生活情境,导入新课知识,学生就会积极主动参与,探究新知识的兴趣就会被调动起来,课堂气氛就增强,学生也深刻认识到数学来源于生活同时高于生活,才能更好地把所学的数学知识运用到实际生产生活中,提高学生的生活实践能力与灵活运用知识能力,从而就形成高效的数学课堂。因此,高中数学教师应该要认识到创设情境教学的必要性,要深刻意识到生活教育这个重要的核心理念,在课堂教学中,灵活地创设生活情境,学生就会主动参与,探究新知识[1]。
在实际的生产生活中,数学的素材与案例是很多的,高中数学课堂教学大部分可以直接引用,一部分相对比较抽象、理解比较困难的数学内容,找到与之相对应的学生身边的熟悉的生活情境,这样的话,学生学习数学的积极性就会被调动起来了。在创设生活情境的过程中,应该要把一部分相对比较抽象的、理解比较困难的数学知识变得直观形象生动,学生学习时就会因此感觉比较容易,相对简单,学习起来就会觉得难度小,最好有一些趣味的图片或者动画、视频,学生在理解时,就没有枯燥的感觉了[2]。教师在进行数学教学的时候,最好有生活实例的数学模型给学生。比如:人口自然增长模型:;银行存款本息模型:;同位素衰变模型:……虽然它们是不同领域的问题,但是可以用同一个数学式子来表示。曲线在某点处的切线斜率、物体运动瞬时速度、通电设备的电流强度等都可以得出导数的定义。上述例子都可以揭示比较抽象数学知识的本质,高中数学的简洁美、统一美得到很好的展现。这样的话,数学知识应用到实际的生产生活中,学生学习数学的积极性就可以被充分调动起来了。
比如:在进行解三角形的应用教学设计时,从学生身边熟悉的生活出发,创设实际生活情境。例如:在河的对岸有两个建筑物,分别为电影院A和超市B,周末打算去看完电影后,走路去超市购物,提前安排计算大约花费多少时间,就要知道它们之间的距离,由于桥离现在的位置比较远,过桥暂时很不方便,就是近似地理解为不可到达对岸,如何测量它们的距离。这个题目有较好的生活背景,学生就会立刻进入情境,分析问题,解决问题,一部分同学开始建立模型,另一部分同学相互积极讨论,很快地进入思考的状态,课堂气氛就很好了。
(二)创建问题情境,提高思维能力
创设问题情境是最重要的方法,也是应用最广泛的方法。它的核心是教师创设情境进行提问,学生回答,学生经历了分析问题、解决问题的思考过程,学生的思维品质就会得到相对比较有效的培养。根据教师的引导,步步深入,层层递进,最后得到答案。这样的方法,学生不但乐于思考,而且比较善于思考,从而就会更加积极认真地回答问题,因此学生的思维得到很好的训练,也就可以提高课堂效率了[3]。比如:在概率的课堂教学中,教师可以创设下面的情境:(1)足球比赛,某人点球,射门一次,进球。(2)掷一枚质地均匀的骰子,出现的点数是6。(3)太阳每天从东方升起。接着提问学生:上面的事件有什么特点?生活中,有些事件是有时发生的,有时不发生,如(1)和(2),有些事件是一定会发生的,如(3)。然后再继续提问学生,如何刻画事件的偶然性与必然性呢?创设问题情境,步步深入,层层递进,学生主动参与,认真思考,积极互动,自然地引出这节课的重点知识,数学课堂气氛很活跃,效率也提高了。
比如:在独立事件的概率课堂教学时,教师创设问题情境:在全运会期间,有一名射击运动员,每次射击中靶的概率都为0.9,连续射击几次,每次射击是相互独立的,那么这名射击运动员在6次射击中,至少中靶1次的概率是多少?问题给出后,学生积极主动,充分参与,认真思考。要是根据常规的方法进行分析,问题很复杂,很烦琐,这是因为至少中靶1次包含了1次到6次,共有6種不同分类。有些同学用列举法来解题,也有些同学运用转化思想,正面类多,复杂,但是反面类少,简单。至少中靶1次,转化为它的对立事件处理,中靶0次,根据对立事件的概率的和为1,很快就得到了正确的答案。创建问题情境,导入数学知识,学生积极主动,充分参与课堂,思维得到很好的训练。
高中数学课堂教学,传统的模式,主体是教师,一言堂,虽然数学成绩的提高是有可能的,短期效果是可以的,但对于培养学生的数学素养是不利的。数学能力的重要体现之一是解题能力,这是无可非议的。不过培养学生的解题能力最关键的是以一种相对比较合理的方式提出问题,特别是对于培养高中生的数学解题能力来说尤为重要。教师应该创设合理的问题情境,学生就会积极主动参与,认真思考,注意力集中,全神贯注,深度学习,这样的话,就可以很好地培养他们的数学能力。比如:在等比数列前项和的教学中,教师创设问题情境:一笔交易是这样的。本人在一个月内,按30天来计算,每天给你10000元,与此同时,你要给我回扣,第一天1元,第二天2元,第三天4元……也就是后一天是前一天的2倍,大家觉得可以吗?问题出来后,立刻激发了学生的兴趣,一部分同学说可以,还有一部分同学在思考是否有陷阱,另外的同学在计算。过一会儿,一位同学举手,然后站起来说,先计算1+2+4+…+229的和,再和300000做对比,教师接着说,如何计算这30项的和,就是本节课要学的内容。创设问题情境,激发了学习的兴趣,激起了学习的欲望,学生的态度就会因此从被动学习转变为主动学习。
(三)创设类比情境,提升猜想能力
类比、猜想,是一种重要的数学创造性思维方法。学生学习数学新知识时,一般会和旧知识对比,产生联系,提出问题。此时教师进行合理的引导,学生就会懂得类比、联想,点燃了学生创造性思维火花,得到了出乎意料的效果。在立体几何的教学中,很多时候可以利用平面几何进行创设类比情境,引导学生自主探究。波利亚,作为著名数学教育家,曾经说过这样的话,求解立体几何问题往往有赖于平面几何的类比。例如:平面几何的圆与立体几何的球进行类比,圆是平面上一点的距离等于定长的所有点构成的集合,球面是空间中到一定点的距离等于定长的所有点构成的集合;圆是平面内封闭的曲线所围成的对称图形,球是空间中封闭的曲面所围成的对称图形。圆具有下面的性质,圆心与弦(非直径)中点的连线垂直于弦;与圆心距离相等的两条弦长相等;圆的周长为(是圆的直径);圆的面积为(,是圆的半径与直径)。通过猜想,就可以得到球有下面的结论,球心与小圆截面圆心的连线垂直于截面,与球心距离相等的两个截面圆的面积相等。球的表面积为(是球的直径),球的体积为(,是球的半径与直径)。
在实际的高中数学课堂教学中,教师不直接给出结论,创设类比情境,激发探究兴趣,学生积极参与,主动经历活动,学生自主探索,合理猜想验证。教师适当引导,学生自主发现,这种学习方法,学生深刻理解,数学探究能力也得到很好培养。
(四)创设技术情境,加强体验感受
当今时代,随着信息技术不断发展,高中数学课堂教学要根据实际的需要,创设技术情境,让抽象的数学知识变得形象直观,还可以扩大课堂容量。传统的教学工具,只有粉笔和黑板,信息技术延伸与完善了教学手段。信息技术的合理应用,加强了感受能力,活跃了课堂气氛,学生真正成为学习的主体,提高了数学课堂效率。因此教师要合理地利用信息技术手段,拓展教育资源,数学课堂就会多姿多彩。比如:在指数函数的教学中,多媒体展示一个细胞分裂的过程,接着提出问题,细胞个数和分裂次数,有什么关系?根据教学内容,创设技术情境,学生积极主动,充分参与课堂,认真思考探究,学生更好地理解和掌握指数函数的图像与性质。
比如:在正弦函数的图像与性质的教学中,教师提出问题:正弦函数的图像要怎么画呢?学生认真思考,积极主动探究,自然就会想到用特殊角的三角函数值进行描点,但是点太少,会有较大的误差,教师接着提出新的问题,点越多图像越准确,如何多取一些点呢?这时教师再利用计算机描点连线,然后教师再引导学生步步深入,层层递进,探究正弦函数曲线的特征,波浪曲线,在轴上方,向上弯,不管上升,还是下降;在轴下方,向下弯,不管上升,还是下降。最后教师再引导学生观察图像就可以得到正弦函数的性质。创设技术情境,学生充分参与,积极主动思考,认真探究学习,就可以比较好地理解和掌握正弦函数的图像与性质。
(五)创设合作情境,提高协作能力
自主、合作、探究是新课程重要的理念。创设合作情境,小组进行探究,在这样的情境中,学生分工明确,团结协作,交流讨论,提高了团队协作能力,丰富了课堂体验。比如:在直线的倾斜角和斜率的教学中,教师创设合作情境,一个小组3个同学,保证每个学生都能理解和掌握相应的知识,每位同学都要做好详细的记录,认真思考探究,最后小组长进行归纳点评总结,教师因地制宜创设合作情境,生生互动,师生互动,提高了数学课堂教学效果。
(六)创设人文情境,提升文化修养
高中数学课堂教学,适当安排时间,讲解新课知识时,补充一点数学文化背景内容,学生就可以知道数学知识的由来,这样学生不但开阔了眼界,还提升了数学素养。高中数学课堂教学,创设人文情境,不但能够让学生学习相对比较多的人文知识,而且可以让学生了解数学发展的历史。中国有着5000多年的文明发展史,留下了很多珍贵的数学文化遗产,合情合理地加以利用,高中数学课堂教学就会增加光彩,同时加强学生对数学的热爱,增强学习数学的主动性。引入人文内容,学生就会觉得数学其实并不枯燥,也有一些趣味故事。比如,在函数应用的课堂教学中,简介数学家成长成才的故事,提供几个历史上的方程求解,激发学习数学的兴趣,激起探究数学的热情,认识数学的文化价值。例如:阿基米德全神贯注于数学研究达到心无旁骛的状态竟然被士兵残忍杀害,欧拉虽然双目失明但是仍然用心研究数学,腿有残疾的华罗庚坚持研究发明了优选法,优秀数学家的故事激励学生不怕困难,努力奋斗,追求真理。
结束语
在新课标下,高中数学课堂教学,创设情境,有着广泛的运用,激发了学生学习数学的兴趣,激起了他们探究数学的热情。学生积极主动,充分参与课堂,思维得到很好的训练,提高了分析问题、解决问题的能力。同时,教师应当及时总结经验,合情合理创设情境,让教学方法丰富多彩,着力提高数学课堂效率,提升数学教学质量。
参考文献
[1]严丽香.高中数学情境教學法四谈[J].新课程(中学),2015(3):131-132.
[2]曹丽芬.情境教学模式在高中数学教学中的应用[J].知识窗(教师版),2019(8):22.
[3]田麟.核心素养下情境教学方法在高中数学中的应用[J].新课程,2022(10):66.