从情景教学中落实中学生数学素养的创新教学方法研究

冯艳秋 赵娟

摘 要：以情景设计为着力点，在教学过程中引入或者创设情景，将数学知识点涉及的问题生活化，将生活中的问题具体化，以问题为导向，层层递进，引导、激发学生在求索数学知识过程中的兴趣和自信；巧妙设计课前、课中及课后环节，通过应用信息技术，以随机点名、课堂红包、弹幕等方式调动课堂氛围，提高学生的课堂参与度；通过投屏功能，集中展示课堂练习书写情况，以小组匿名自评、互评的方式，逐步培养学生发现问题、解决问题的能力，以此达到通过数学概念教学落实数学核心素养，促进学生数学素养的提升的目的。

关键词：情景教学；数学素养；信息技术

一、问题提出的背景

（一）普通高中数学课程标准的要求

《普通高中数学课程标准（2017年版2020年修订）》［1］中提出：“高中数学教学以发展学生数学学科核心素养为导向，创设合适的教学情境，启发学生思考，引导学生把握数学内容的本质。注重信息技术与数学课程的深度融合，提高教学的实效性。不断引导学生感悟数学的科学价值、应用价值、文化价值和审美价值。”由此可见，如何将数学的核心素养培养贯穿到数学教学全过程，树立以发展学生数学学科核心素养为导向的教学意识，落实立德树人根本任务，成为数学教师都在关注的问题。随着科技的发展，传统的教师“教”模式已不能满足现代社会对教育的要求，而应是要顺应时代的发展，逐步将学习的“主角”从教师转变为学生。

（二）普通高中数学课程教学现状

随着新课标改革的不断落实，已有很多教师按照数学课程标准对教学设计进行了修改和完善，但在实际教学过程中，因学生学业任务重、教学时间规划不完善、学生知识结构层次不一致、学生的主观能动意识欠佳、教师的教学技能和学术素养不足等，导致教师未能很好地挖掘数学理论知识中的内涵，对数学知识点的升华微不足道，不利于学生数学素养的培养。而数学作为一门基础学科，是全方位育人的主要阵地，课程的讲授不能局限于单一的知识灌输，而要深度探索挖掘隐含在知识背后的数学素养、价值观念、科学精神等，使学生获取知识的同时，培养学生探索未知、追求真理的责任感和使命感，不断提高思想水平、政治觉悟、道德品质、文化内涵，完成好知识与思想、理论与价值、真理与灵魂的高度融合，才能真正提升数学课程育人效果。

二、信息技术在高中数学教学中的应用思路

信息技术与数学课程的深度融合，是实现让学生从被动的“听”到主动的“思”的重要策略，是实现参与式教学的重要手段。本文主要依托嵌套在微信中的长江雨课堂小程序，分别从课前、课中、课后三个环节着手，针对教学内容，创设教学情景，设计教学活动，将信息技术与教学内容有效结合，恰当转换教师“教”与学生“学”的身份，旨在将数学中抽象的问题具体化，具体的问题生活化。具体的做法如下：

信息技术的有效应用是提高学生课堂参与度的重要环节。通过发弹幕回答问题，加强平时敢于思考但不敢直面回答问题学生的勇气，增强学生学习数学的自信；通过随机点名，时刻提醒学生保持专注力，潜移默化地提高学生学习的动力和参与度，使学生始终保持较好的状态融入课堂思考中，缩小后进生和优等生的差距；通过网络优秀资源的摄取，潜移默化地培养学生的思维能力、审美能力和创新能力等。

三、情景教學对普通高中数学课程教学的积极影响

情景教学主要是通过实物、语言、多媒体技术等方式构建教学情境，带动学生从情境中学习和掌握知识［2］。创设有效的情景教学会对数学课程的教学产生积极的影响。比如在研究反三角函数时，可以以神州十二号发射为例，设其发射角度x满足sinx=0.6743，为保证其能发射到预定的轨道上，如何精确地表示角x为情景，激发学生的好奇心，引导学生学习“太空三人组”的“载人航天精神”，深刻领会数学来源于生活又应用于生活；再比如讲到导数的概念时，可以14岁的全红婵“教科书级”的10米台跳水为例构造数学模型，通过观看视频，学生直观感受瞬时速度就是平均速度的极限。与此同时，全红婵“水花消失术”体现的体育精神可引导学生时刻牢记新时代赋予当代青年的责任和担当，作为新时代的青年，要抵御生活的风暴，承载自我突破的梦想。

四、案例教学——以指数函数为例

（一）指数函数的地位

指数函数是基本初等函数之一，学习指数函数可加深学生对函数概念的理解，为对数函数及高等数学的学习打下良好的基础。

《高中数学课程标准2017年版2020年修订》中对指数函数的要求：“一是通过对有理数指数幂amn（a>0，且a≠1，m，n为正数，且n>0）、实数指数幂ax（a>0且a≠1，x∈R）含义的认识，了解指数幂的拓展过程，掌握指数幂的运算性质；二是通过具体实例，了解指数函数的实际意义，理解指数函数的概念；三是能用描点法或借助计算工具画出具体指数函数的图像，探索并理解指数函数的单调性与特殊点”。

（二）情景设置，开展内容学习

指数函数的教学设计主要围绕“课前（线上预习+课前测试）—课中（情景引入+精讲+例题讲解+随堂练习）—课后（线上测试+线上拓展，思政升华）”展开。通过设置不同的情景，逐步达到所需素养标准。

1.课前结合故事情景，激发学生学习指数函数的兴趣

故事情景教学方式是发展学生思维能力的有效方案［3］。本文以长江雨课堂为媒介发布预习任务，学生们利用碎片时间观看棋盘摆米和纸张折叠的视频，以故事—实践—宏观宇宙为主线，循序渐进，引导学生深刻体会指数大爆炸现象，通过学习，学生可以了解量的变化会引起质的飞跃，培养学生辩证唯物主义观点和理性思维，不断激发学生的兴趣点，引导学生自主学习。

思政点：根据棋盘摆米的故事延伸。作为青年，要认真贯彻落实习近平总书记的重要指示精神，养成勤俭节约的美好品德，积极参与到“光盘行动”活动中。

2.课中结合生活和问题情景，引导学生理解指数函数的概念

生活情景的创设，将生活中的现象与指数函数相结合，可帮助学生更好地了解数学来源于生活这一事实；而问题情景的创设可激发学生探索新知识的渴望，以问题为导向，引发学生思考，帮助学生高效突破难点。通过经历观察和探究细胞分裂和木棰截取的过程，将抽象的问题直观化，引导学生自主得出y=2x与y=12x两个函数关系式，经历从特殊到一般、具体到抽象的过程，抽象出指数函数的概念。追问：定义中为什么规定a>0且a≠1？教师引导学生分析结构特征，理解概念，排列问题，引发学生自主思考，完善底数的取值范围。巩固概念最好的方式便是做题。通过长江雨课堂的限时作答，呈现不同类型函数，统计学生答题情况，并对不同类型的函数分类对比，基于出现问题较多的题目，课堂内精讲、讨论，提升学生对指数函数概念的深入理解。指数函数概念学习完成后，升华指数函数应用于生活中的模型：“请同学们说一说生活中还有哪些和指数函数相关的数学模型呢？”若学生回答到谣言的传播等实例，教师需正面引导学生，培养学生理性思维，并鼓励学生不管在哪方面都要做一个智者。

3.结合直观情景，引导学生掌握指数函数的图像

直观情境可将抽象的函数直观化，绘制指数函数的图像，并在函数图像中体会指数函数定义中的关键因素。主要采取分组合作，探究指数函数的图像。

第一组：描点法画出y=2x，y=12x，y=3x，y=13x的图像；

第二组：手机软件画出y=2x，y=12x，y=3x，y=13x的圖像。

在限定时间内，两组同学将已画出的图像通过投稿的方式上传，教师投屏，师生互动。两组学生作图如下：

通过直观比对图1展示的第一组和第二组学生所画指数函数图像，找出异同点，探究描点法作图需要注意的细节，体现数学的严谨性；同时，通过两组图像的对比，使学生深刻感受数学图像之美和数学的简洁美。

由特殊到一般，归纳总结指数函数的图像，根据指数函数的图像特征，提炼指数函数的性质。

思政点：映射到生活中，正如陶渊明所提到“勤学如初起之苗，不见其增，日有所长；辍学如磨刀之石，不见其损，日有所亏。”即每天进步一点点，提醒同学们在学习和生活中，要敢于坚持。

例如：比较下列各题中两个值的大小。

（1）1.70.3，1.70

（2）0.93.1，0.90

练习：判断1.70.3<0.93.1。

通过长江雨课堂将题目发送给学生，计时作答，统计学生作答情况，教师进行答疑解惑。根据两道题目的练习，总结两种比较数值大小的方法。

4.课后结合故事情景，引导学生学以致用

通过长江雨课堂发布课外阅读，引申学生思考。考古中的指数函数y=12x5730，考古女神钟芳蓉的故事以及习近平总书记在中央政治局第二十三次集体学习时强调“建设中国特色中国风格中国气派的考古学，更好认识源远流长博大精深的中华文明”等，提高学生对时政的关注度，激发学生强烈的文化认同和文化自信，同时，引导学生要时刻憧憬未来。

结语

提高高中学生的数学核心素养是普通高中数学课程标准的要求，教师要不断更新理念，敢于探索实践，不断修改、完善教学设计。围绕情景教学模式，应用信息技术，让学生在情景中直观感受，问题驱动下自主探究，将学与思紧密联系，准确掌握数学概念并得以拓展，提高课堂效率。进一步帮助学生理清具体教学内容的科学价值及方法，在学习中收获自信，获得成就感，促进学生数学素养的提升。

参考文献：

［1］普通高中数学课程标准.

［2］徐清.情景教学对高中数学教学的积极影响研究［J］.天津教育，2021（9）：172173.

［3］党金玉.情景教学法在语文教学中的研究［J］.天津教育，2021（9）：7879.

基金资助：新疆师范大学预科教育学院院级课题（2022ykf03）

作者简介：冯艳秋（1989— ），女，汉族，宁夏人，硕士研究生，讲师，研究方向：数学教育；赵娟（1989— ），女，汉族，山东人，硕士研究生，讲师，研究方向：数学教育。