從核心素養角度談高中數學問題情境設計

福建省閩侯縣第二中學 金仕針

培養學生核心素養，是教育改革背景下高中數學教學的必然要求，也是提升學生數學綜合能力的時代需求。從《普通高中數學課程標準（2017）》中可知，現代高中數學的六大核心素養為數據分析、邏輯推理、數學抽象、數學建模、直觀想象、數學運算。在高中數學教學中運用問題情境設計，可以讓學生在生動、鮮明、真實的問題情境中更好分析、探索、理解數學知識的思路和應用，這對于培養學生核心素養來說大有裨益。

一、創設情境，導入問題

在培養高中生核心素養的過程中，教師要注重有效問題情境的創設，為學生營造良好的學習氛圍，引導學生發揮自身能動性去積極參與問題思考和問題分析，進而培養學生數學思維能力。通過問題情境引導的方式，激發學生探索精神和求知欲望，推動學生主動參與問題探究，實現培養核心素養的目標。例如，在“任意角”的教學中，教師可以借助PPT課件，為學生展現生活中常見的任意角，利用生活元素創設問題情境：教室墻上掛著鐘表，在某一時間段內，指針（分針、時針和秒針）轉過的角度是什么？當鐘表不準時，我們需要旋轉指針，那么指針旋轉的角度是多少？方向是固定的嗎？通過一個生活情境，導入新課，讓學生認識任意角和任意角方向。這種方式可以讓學生的注意力快速吸引到教師創設的問題情境中，在情境探索中自然而然引入新知識，避免了教學的突兀感，同時還有助于培養學生直觀想象的核心素養。

二、明確問題，指明目標

創設問題情境的第二步，就是明確所要探索的問題。當學生認識了數學知識的基本概念和定義之后，教師可以為學生明確指出所要探索的知識，建立一個動態、系統的知識脈絡，讓學生深入思考問題，進而實現培養學生核心的目標。仍以任意角教學為例，當學生認識了任意角的概念之后，教師可以一脈相承地借助問題情境啟發學生思維：當鐘表的時針快速由1轉向6，時針旋轉了多少度？時針從6轉向1，旋轉了多少度？方向發生了什么變化？由此讓學生認識正負角、零角定義。接著提出問題：如果把鐘表的中心和坐標軸進行重合，那么30°角在第幾象限？120°角呢？通過這些問題，讓學生明白角的方向和象限角的知識，幫助學生明確所要探索的問題，進而有助于培養學生的數據分析和邏輯推理素養。

三、互動探索，培養數學意識

當學生明確了探索問題之后，教師需要帶領學生一起進入問題情境互動探索，讓學生在互動探索中，深刻記憶相關知識，進而培養學生的數學意識。重視師生互動中問題的導向作用，能有效開發學生數學學習的求異思維與探索精神，進而促使學生主動發現科學規律，達到核心素養的培育目標。例如，在任意角的教學中，當學生認識了象限角之后，教師可以提出互動問題：第三象限的角，數值大小范圍是什么？如何表示任何一個經過第三象限45°角的集合？第三象限所有角的集合，可以用什么表示？讓學生進行課堂討論。討論過程中，教師可以從建立直角坐標系出發，引導學生討論任意角的象限集合，掌握終邊相同的角的集合書寫方式，理解角的集合和實數集合之間的對應關系，從而幫助學生建立運用函數知識分析問題和解決問題的數學意識。這個過程中，立足數學知識，對新知識進行了問題探索，在掌握知識的同時，激發了數學思維能力，完善了數學思維品質，進而有助于培養數學抽象核心素養。

四、總結評價，應用數學知識

數學問題是課堂評價的重要形式，通過評價，教師可以在了解學生對知識掌握情況的基礎上，及時調整自己的教學手段方法，對落實核心素養評價研究具有重大現實意義?；诖耍谠O計問題情境的過程中，需要重視總結評價的作用，讓學生在總結評價中加深數學知識應用意識。例如，在任意角教學中，當學生掌握了象限角和象限角的集合表示方法之后，教師需要引導學生進行知識總結，讓學生學會利用集合S={β|β=α+k·360°，k∈Z}去分析任意角和任意角所在的象限，讓學生在總結知識的過程中掌握數學運算技巧。當學生總結完相關知識后，教師可以借助一些拓展延伸習題，比如，寫出終邊在直線y=x上角的集合等例題，檢驗學生知識掌握情況，從而有的放矢地調整教學策略，培養學生的數據分析、邏輯推理、數學建模素養，進而實現數學知識和核心素養的統一。

總之，在高中數學教學中，創設問題情境，有助于培養學生核心素養，增強學生數學意識，提升學生數學思維能力。因此，教師應當重視問題情境設計，將核心素養思想滲透到問題情境的各個環節，讓學生在情境探索中深入理解數學知識，培養核心素養。