在高中數學教學中運用情境教學法促進深度學習的策略研究

《普通高中數學課程標準》（2017年版2020年修訂）指出，數學教育承載著落實立德樹人根本任務、發展素質教育的功能，培養學生將所學知識用于實際生活的能力。其中，情境教學法的應用能夠將抽象的數學知識與實際生活聯系起來，讓學生在情境中體驗數學、思考數學，進而促進學生對數學知識的深度理解和有效應用。這不僅可以培養學生解決復雜數學問題的能力，還能使學生養成終身學習的習慣，符合現代教育對學生數學能力的培養要求。

一、深度學習的特征

（一）主體性

深度學習強調學生在課堂學習中的主體地位，要求教師轉變自身的角色定位，引導學生以積極主動的態度參與學習過程。在這種背景下，學生會主動圍繞數學問題進行探究，靈活運用所學知識進行思考，進而得出解決問題的方法[1]。同時，主體性還體現在學生可根據自己的學習情況調整學習策略，選擇適宜的學習方式，從而實現對數學知識的深度掌握和靈活應用。

（二）批判性

批判性是深度學習的重要特征，在高中數學教學中，深度學習能夠指導學生對所學知識進行批判性思考，不盲目接受既有觀點，而是通過分析、思考等方式，對所學知識進行質疑和反思，形成對數學知識的新理解[2]。這不僅可以幫助學生發現知識的內在聯系，還能實現對學生獨立思考能力的有效培養，推進學生批判性思維的有效發展。

（三）遷移性

遷移性指培養學生的知識遷移應用能力，能夠圍繞不同情境進行分析，從而解決問題。具體來說，深度學習能夠幫助學生理解數學概念的本質，掌握數學原理的普適性，并將這些知識遷移到新的情境中，用以解決未知問題。在高中數學教學中，知識的遷移性不僅可以體現學生對知識的靈活運用能力，還能反映學生解決復雜問題的能力，是深度學習的重要體現。

二、情境教學法與深度學習的內在聯系

（一）深化知識理解

在知識理解方面，情境教學法的應用為深度學習提供了豐富的感性材料和問題背景，幫助學生建立數學知識與情境間的聯系，在直觀的情境中感受數學知識的產生和應用過程[3]。這不僅可以增進學生對數學知識本質的理解，還能使學生在面對具體問題時，能夠迅速聯想到相關的數學知識，并靈活運用所學知識解決問題，為深度學習奠定堅實的基礎。

（二）促進思維發展

在思維發展方面，情境教學法能夠激活學生的思維，引導學生主動思考問題，為學生思維的進階發展奠定基礎。具體來說，教師可在情境教學中設置多樣化的學習任務，吸引學生主動探究，并嘗試從不同層次、不同維度對任務要求進行分析，形成完整的解題思路[4]。這不僅有助于提高學生的學習效果，還能培養學生的高階思維能力，提高思維品質。

（三）強化知識應用

在知識應用方面，情境教學法注重學生對所學知識的實際應用，這與深度學習強調的知識遷移及應用目標相契合[5。具體來說，深度學習的主要目標在于讓學生靈活運用所學知識解決實際問題，而情境教學法通過創設真實或模擬的生活情境，能夠使學生體會到數學知識的實用性，進而增強學生的學習動力，促進深度學習的全面落實。

三、運用情境教學法促進深度學習的策略

（一）創設趣味情境，培養學習熱情

興趣是學生主動學習、積極思考的內在動力。在高中數學教學中，教師應正確認識到興趣對學生學習的重要性，創設趣味性的教學情境，將抽象晦澀的數學知識轉化為生動有趣的情境內容，從而激發學生的學習興趣。同時，教師還可以在趣味情境中增添游戲、故事或謎語等元素，活躍課堂氛圍，使學生從以往的被動學習轉變為主動探究，能夠促進深度學習的全面落實。以人教A版必修第一冊《集合的概念》這一課為例，集合作為高中數學的基礎，教師在以往的教學過程中大多側重理論講解，導致學生僅是機械地記憶定義、規則等基礎知識，難以形成應用知識解決問題的能力。對此，教師可應用游戲、故事及謎語等元素創設趣味情境，促進其對集合概念的深度學習。首先，教師可設計“集合策略對戰”競技游戲，將學生劃分為不同的小組，再給每個小組分配一個由特定元素構成的基礎集合，圍繞該集合設計相關的任務或挑戰，如：“構建一個新集合，使其元素是原集合中滿足特定不等式條件的元素”或“找出與另一小組集合的交集，并利用交集中的元素構建一個有實際意義的數學模型”，要求各小組在規定時間內完成任務，并向其他小組展示自己的成果。另外，隨著游戲的推進，教師還可以在其中引入故事情境與謎語情境，如“神秘數學島嶼的集合謎題”，在這個島嶼上，學生需以探險家的身份，應用集合知識解開謎題。如：“有一組數，它們構成的集合滿足：元素個數為奇數，且任意兩個元素之和為質數，同時集合中最大元素小于20”。這類謎題不僅需要學生對集合的基本概念有深入的理解，還應具備一定的數學推理及計算能力，并能應用逆向思維、邏輯分析等方式，從不同角度探究集合的特征與元素關系，促進自身學習思維的進階發展。

由此，綜合游戲、故事及謎語等元素構建趣味情境，引導學生在合作探究中深化知識理解，教師不僅可以培養學生對數學知識的探究興趣，還能激發學生的競爭意識，營造積極的學習氛圍，為深度學習目標的達成提供助力。

（二）創設問題情境，引導主動探究

問題情境的創設是引導學生主動探究、促進深度學習的重要環節，在高中數學教學中，教師通過設計層次性、啟發性的問題，能夠引導學生圍繞問題發散思維，激發學生的思維活力，從而促進學生對所學知識的深度理解，實現對學生探究能力的有效培養。同時，教師在設計問題時還應當考慮學生的認知水平，確保問題難度與學生學習情況相匹配，避免對學生的學習積極性造成影響。以人教A版必修第一冊《全稱量詞與存在量詞》這一課為例，教師可在黑板上依次寫下數學命題，引導學生深入思考：

命題一：所有的平行四邊形對角線互相平分。命題二：存在一個二次函數，其圖像與 x 軸沒有交點。命題三：對于任意的正整數n， n²+n+11 都是質數。

命題四：存在一組勾股數，其中兩個數的平方和等于第三個數的平方且這三個數均為奇數。

隨后要求學生判斷這些命題是否正確，詳細闡述判斷依據。此過程中，學生需調取與命題相關的知識模塊，實現對命題的準確分析。如對于命題一，應結合對平行四邊形的定義、性質推導過程等知識，基于概念整體審視命題，明確該性質對集合內所有元素的普適性。對命題二，同樣需要聯系二次函數的表達式、頂點坐標及對稱軸等知識，確定函數圖像與 x 軸無交點的判定條件，實現不同知識點間的有效聯結。對命題三，則需指導學生運用歸納推理方式，從特殊值代入開始驗證，并引導學生思考為什么選擇 n²+n+11 這個表達式？是否存在其他類似形式的表達式也可以用于判定質數？以此鍛煉學生的邏輯思維，使其學會使用數學語言進行合理論證。對命題四，學生需依據勾股定理的基本定義，通過假設法構建推理過程，假設三個數均為奇數，再按照奇數的表達式進行平方運算，完成等式推導，發現結果矛盾，從而否定原命題。此外，教師還可以引導學生進一步探究勾股數的組合規律，分析是否存在其他特殊的勾股數特性，借此培養學生的批判性思維，完善學生的知識結構。最后，教師應對學生的答題表現進行總結分析，做出對應的評價，指出學生的優缺點，并提供適宜的建議，以在增進學生知識理解的基礎上，使學生養成良好的思考及學習習慣，為深度學習的落實提供助力。

由此，通過對這些命題的深度分析，學生能夠將全程量詞與存在量詞的知識遷移到其他數學情境中，并能應用所學知識準確理解命題的條件與結論，深入挖掘問題的本質。這不僅有助于提高學生的核心素養，還能為后續復雜的數學學習提供助力。

（三）創設生活情境，促進思維進階

數學知識源于生活，又服務于生活。在高中數學教學中，教師可從生活現象出發，探尋數學知識與生活元素的聯系，在此基礎上創設生活情境，輔助數學教學的順利開展。這不僅可以使學生深入體會數學知識的實用性，還能引導學生借助自身經驗理解數學概念及原理等知識，在深化知識理解的同時，促進自身思維的進階發展。這不僅可以體現情境教學的應用價值，還能為學生核心素養的發展奠定基礎。以人教A版必修第一冊《函數的應用（一）》這一課為例，教師可從日常生活現象中提煉關鍵元素，建構生活情境，以幫助學生掌握函數知識的應用要點，提高學習能力。以水電費計費為例，由于此類收費具有分段計算的特點，教師可從當地水電費計費規則出發，引導學生分析并總結水電費分段計算與函數的對應關系。此過程中，學生應對計費規則中的信息進行整合，提煉其中的數量關系，再將每個計費區間視為一個獨立的函數段，從該區間的起始值、終止值以及對應的費率出發進行綜合探討，逐步構建完整的分段函數模型。這不僅可以幫助學生掌握分段函數的概念及構建方法，還能在生活情境中體會函數的實用性，有助于促進知識的深度理解與遷移。

此外，教師可借助出租車計價這一案例，給學生提供行程數據，包括行駛里程、等待時間以及實際收費等信息，鼓勵學生自主探究這些數據的內在聯系，基于自己的理解構建分段函數模型，幫助學生鞏固知識理解，并在觀察、思考及驗證等環節調整思考模式。這不僅可以提高學習效果，還能滿足深度學習對數學教學的要求，為學生學習思維的進階發展做好鋪墊。

通過這種方式，學生能夠在生活情境中提高對函數知識的理解，學會圍繞實際問題建立函數模型，進而促進函數知識與實際生活的緊密結合。這不僅有助于提高學習效果，還能發展學生的核心素養，真正實現深度學習，為學生的學習發展打下堅實的基礎。

（四）創設任務情境，鼓勵獨立思考

任務情境指賦予學生明確的任務或項目，讓學生在完成任務的過程中進行深入思考，探索完成任務的途徑。在深度學習背景下，任務情境的創設能夠轉變學生在課堂上的角色定位，吸引學生主動探究數學知識，從而培養學生的獨立思考能力。同時，任務情境往往具有明確的目標及具體的要求，能夠使學生的思考過程更加明確，并在解決問題的過程中不斷思考、嘗試和調整，從而推進學生思維的進階發展。以人教A版選擇性必修第一冊《直線的傾斜角和斜率》這一課為例，教師可在教學中設計遞進式的任務情境，組織學生通過合作交流探尋答案。首先，教師在平面直角坐標系中給出已知兩個點的坐標，引導學生使用數學語言表述如何借助這兩個點確定直線，隨后引入斜率和截距等概念，結合一次函數表達式幫助學生掌握應用代數方法刻畫直線幾何特征的流程。同時，為使學生深入了解直線傾斜程度與傾斜角間的聯系，教師可使用幾何畫板等軟件，將直線繞原點旋轉的過程動畫化，通過這種動態的展示方式，學生直接觀察傾斜角變化對直線位置的影響，深入理解傾斜角的概念。隨后，教師可引導學生深入探討傾斜角的應用，需要學生運用三角函數的知識，計算斜率和傾斜角的正切值，進而確定定點坐標，再通過截距確定直線位置。此過程中，學生需要充分調動已有的知識經驗，在發現問題、分析問題和解決問題等環節中展現自己，以在強化學生對數學概念理解的基礎上，增強學生的數學應用能力。最后，教師可設置開放性的探究任務，讓學生思考“如何應用直線上兩點坐標求直線斜率？”這一任務要求學生在理解斜率概念的基礎上，分別向橫縱軸作垂線，再應用相似三角形及正切值等知識，嘗試在直角三角形中表示直線的斜率，思考傾斜角與斜率間的關系，以此培養學生從不同角度分析問題的習慣，促進學生創新思維的有效發展。

由此，通過創設任務情境，讓學生在自主探究及合作交流等過程中思考問題，探究更高效的解題思路，這不僅可以提高學生的學習效果，還能培養學生的團隊合作精神，促進學生學習思維的進階發展，為深度學習的落實奠定基礎。

結束語

在高中數學教學中，教師應對情境教學法的應用進行深入研究，充分發揮情境教學法對學生學習的促進作用，探尋情境教學與深度學習的契合點，從而推動數學教學的高效開展，為學生學習思維的進階發展提供助力。由此，本文對高中數學運用情境教學法進行研究，通過分析深度學習的特征，探究情境教學法與深度學習的聯系，提出了趣味情境、問題情境、生活情境及任務情境的應用策略，以期促進情境教學與深度學習的深入融合，為學生的學習發展做好準備。

參考文獻

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[3]陳兵.基于深度學習的高中數學教學策略探討[J].高考，2024（2）：72-74.

[4]譚瑞秋.淺談高中數學課堂中的深度學習與課堂效率[].數理天地（高中版），2023（21）：70-72.

[5]趙神相.基于深度學習的高中數學教學策略J].名師在線，2023（6）：19-21.