教學過程是促進學生認知發展的過程,《數學課程標準》中指出:“數學教學應從學生實際出發,創設有助于學生自主學習的問題情境。”在高中數學教學中,情境教學因其能有效提高課堂效率,培養學生認知能力、主動學習能力、分析問題和解決問題能力,所以備受廣大數學教師的鐘愛。
一、對情境教學的理解
數學教學的情境教學可以理解為在教學環境的制約下,以模仿數學家思維活動過程,挖掘數學認識動機、內在聯系以及知識的產生和發展的情節為主體的教學手段。在數學情境教學的過程中必須注意:第一,構造數學思維活動的情節時,以探索啟發為主不一定是遵守形式邏輯規則的嚴格思維,而是運用合理的推理和擬真推理進行教學;第二,設計教學活動過程必須聯系學生的情感、意志、水平,使學生在興奮狀態下經歷潛伏──存疑──豁然開朗的過程,也就是提出問題──試一試──不斷嘗試中增強信心──下決心證明──得到正確結果的過程;第三,構成活動情節的類型有:(1)概念的形成過程;(2)方法的思考過程;(3)結果的探究過程。教學上只有按照這樣的過程去設計,才能達到數學情境教學的目的。
二、情境教學的實施
數學情境教學的實施大致可以分為四個階段:(1)創設情境,引起興趣;(2)嘗試學習,探索研究;(3)鋪墊引導,激發思考;(4)解決問題,提高能力。
1. 創設情境,引起興趣
對于同一個問題,如果教師所創設的問題情境不同,學生也會產生不同的心理情境,從而達到不同的教學效果。在數學教學中,教師應借助趣味性材料、生活素材等,使學生不由自主地走進教學內容,引起學習興趣,尋找解決問題的方法,這有利于學生主動參與、積極思考,提高他們對教學內容的理解。數學的這些材料、素材大都來源于生活,能使學生在學習過程中真正體會到數學來自于生活,又為生活服務。下面結合高中數學教學實際的例子,介紹幾種情境創設的方法。
(1)創設趣味性情境。創設學生感興趣的情境,能激發學生積極的求知欲,所以教師可以先創設學生喜歡的故事情境。
如在講授《等差數列的前n項和公式》時,教師可以講述高斯的故事,激起學生的興趣和求知欲,再一起探討1+2+3+……+100=?,然后讓同學們來試一試,此時學生情緒高漲,很快進入角色并把結果5 050計算出來。在這樣一個趣味性的情境下,數學就不那么枯燥了。
(2)創設實驗情境。通過實驗創設問題情境,一方面可以提高學生的積極性,另一方面也可以讓問題更生動直觀。
如《在講授等差數列的前n項和公式》時,教師可以讓學生把一張長方形的橫格紙剪成兩個全等的梯形,然后讓學生觀察得到每個梯形上的兩條線段和相等。即對于等差數列中的a1+an=a2+an-1=?,最后總結出等差數列的前n項和公式。
通過同學們的動手操作,既活躍了課堂氣氛,激發了學生的學習興趣,又使抽象的數學知識寓于簡單的實驗之中,使學生易于接受新知識,促進了學生的認知理解。
2. 嘗試學習,探索研究
嘗試學習是指在教師的指導下,通過自己的嘗試,探究問題的解決。嘗試的目的是讓學生自己動手動腦,以主動的姿態參與學習知識的全過程。
例如在講授《等差數列的前n項和公式》時,在學生計算出1+2+3+……+100=5 050后,教師可以接著提出這樣的問題:若{an}為等差數列,求a1+a2+a3+…+an=?,你們會做嗎?學生齊答:“不會。”教師指出這個回答不全面(此時學生很驚訝,半信半疑,處于求知狀態),并反問學生:1+2+3+……+100=?你們不是會做嗎?學生恍然大悟,并開始積極思考這個問題。
3. 鋪墊引導,激發思考
(1)學生處于嘗試學習的時候,可能會遇到一些疑點和難點,為了幫助學生克服這些難點,教師要給出一些鋪墊,主要是幫助學生在新舊知識結構之間搭橋鋪路、掃除障礙、彌補缺漏,自然而然地過渡到學習新知識的情境之中。
例如在學生會用1、2、3、4、5、6、7、8、9 組三位數后,教師提問:“如果是3個學生排隊有多少種排法。”學生答:“6種。”教師再問:師問:“若是n個學生中的m個學生排隊有多少種排法?”由此學生就可以得到anm=n·(n-1)·(n-2)……(n-m+1)。
(2)學生在嘗試學習的時候,教師如果進一步鋪墊,不僅可以使教學活動情節表現得更加生動有效,而且還可以適當進行引申提高。如在上述例子中教師就可以繼續提問:你們還能得出sn的其他公式嗎?這時學生的思維又一次被調動起來,頭腦處于興奮狀態,進入解決問題的高潮。
4. 解決問題,提高能力
這是情境教學的最后階段,是整節課的高峰期。處于興奮狀態的學生自己動腦、動手去解決他們想解決而未解決的問題,因而思維特別活躍,對問題急于弄個水落石出。此時教師應用鼓勵的目光和語言去幫助學生,使他們順利解決問題。
三、情境教學在數學教學中的意義
《數學課程標準》的核心理念是“以人為本”,充分體現“人人學有價值的數學,人人都能獲得必需的數學”“不同的人在數學上得到不同的發展”。
在數學教學中,教師若能夠千方百計為學生創設使學生積極參與、樂此不疲的情境,營造出寬松、愉悅的教學環境,能對學生學習興趣的激發,思維能力的培養,全面實施新課標,升華數學課堂教學改革起到重要的作用。
總之,在課堂教學中,教師只有根據數學學科和學生的特點,合理恰當地創設情境,激發學生的學習動力,讓他們更積極、更主動地參與對知識的發生、發展的探究中去,才能真正體現以學生發展為本,全面培養學生的綜合能力。
(赤城縣第一中學)