《普通高中數學課程標準》(2017年版2020年修訂,以下簡稱《標準》)提出數學教學以發展學生數學學科核心素養為導向,創設合適的教學情境,啟發學生思考,強調了數學教學中情境創設的重要性。立足新課標背景,結合數學教學內容為學生創設情境,能夠明確學生在數學課堂中的主體地位,促進學生對數學知識的深入理解與遷移應用。因此,數學教師需要重視教學中的情境創設,結合數學教學內容與學生學情為學生創設問題情境、生活情境、直觀情境、任務情境,以情境為引導,驅動學生進行數學知識的自主探究與應用,讓學生在情境中發現并解決問題,助力學生核心素養的培育。
一、新課標背景下高中數學教學中進行情境創設的意義
(一)促進學生知識理解應用
立足新課標背景,在高中數學教學中進行情境創設,能夠以情境為依托,將原本抽象、難以理解的數學知識具象化嵌入到具體的應用場景中,通過為學生創設生活情境、問題情境、直觀情境等多元情境,讓學生在探究情境的過程中將實際生活與數學知識聯系起來,從而深化學生對數學知識的理解。在此基礎上,進一步引導學生結合情境對數學知識的應用進行探究,促進學生實現數學知識在實際問題中的遷移應用,從而加深學生對數學知識的理解,強化學生對數學知識的實際應用,促進學生數學思維與能力的同步提升。
(二)激發學生深層學習動機
《標準》提倡在數學教學中應用獨立思考、自主學習、合作交流等多種學習方式,注重啟發學生思考。立足新課標背景,學生對數學知識的獨立思考與自主學習探究需要以學生的學習動機為支撐。通過在高中數學教學中結合教學內容,為學生創設多元化的情境,能夠以生活情境激發學生對數學知識的學習興趣,以問題情境啟發學生獨立思考,以直觀情境引導學生自主學習,以任務情境驅動學生自主學習與合作探究,有效激發學生的深層數學學習動機,使得學生能夠從原本的被動學習轉變為主動探究與思考,加深學生對數學知識的理解。
(三)培養學生學科核心素養
《標準》強調高中數學教學要重視學生數學抽象、邏輯推理、數學建模、直觀想象、數學運算和數據分析幾方面的核心素養,提出要提高學生從數學角度發現和提出問題的能力、分析和解決問題的能力。立足新課標背景,通過在高中數學中結合教學內容為學生創設多元化的情境,能夠轉變傳統教學模式中學生機械式記憶的學習方式,將數學知識與學生的實際生活、實際問題聯系起來,引導學生跨越機械式記憶,從數學角度分析情境,在情境中發現問題、提出問題、分析問題、解決問題,在情境真實問題的解決中實現學生核心素養的全面發展[]。
二、新課標背景下高中數學教學中情境創設策略
(一)深挖實際生活應用場景,創設生活情境驅動學生探究
《標準》提出數學源于對現實世界的抽象,并強調數學的應用已滲透到現代社會及人們日常生活的各個方面,明確了數學知識與實際生活之間的密切聯系[2]。立足新課標背景,教師在進行情境創設時,需要在明確學生學情的基礎上,挖掘數學知識在實際生活中的應用場景,結合應用場景為學生創設生活情境,以實際生活應用激活學生已有的經驗,驅動學生結合生活經驗進行主動探究,從而加深學生對數學知識的理解,促進學生問題解決能力的提升。
以人教B版必修一《集合的基本關系》教學為例,在教學導入階段,教師結合班級學生的名單為學生創設情境。首先,給學生展示本班全體學生的名單,明確集合A,隨后,給學生分別展示數學興趣小組的學生名單(集合B)、籃球隊成員學生名單(集合C)、班級內所有女生的名單(集合D)以及班級內戴眼鏡學生的名單(集合E);其次,引導學生思考,“集合B中的每一個學生,是否都在集合A中?那么集合B與集合A之間有著怎樣的關系?除了集合A外,其他集合的學生是否也都在集合A中?\"“集合B與集合A一樣大嗎?為什么?”從學生所在的真實班級學生名單出發,激發學生的生活經驗,引導學生通過觀察集合,深入思考探究,明確集合B屬于集合A的一部分,同時集合 B≠ 集合A,讓學生能夠理解“整體”與“部分”的概念,掌握子集、真子集等數學核心概念;在此基礎上,教師繼續從情境出發,給學生出示請假學生的名單集合F,引導學生思考,“如果今天沒有人請假,那么集合F還存在嗎?這個集合與集合A之間有著哪些關系?”結合學生的自主探究,引出空集的概念,引導學生理解“空集是任何集合的子集”。通過創設生活情境,將原本抽象的集合關系轉化為學生可感知、可理解的具體生活經驗,降低學生學習與理解數學知識的難度,加深學生對數學知識的理解與應用。
(二)結合提問創設問題情境,促進學生高階思維發展
波利亞曾提出,“好的問題比答案更重要”。在高中數學教學中,問題是驅動學生主動探究、促進學生高階思維發展的主要動力,通過結合教學內容,在課堂上為學生創設問題情境,進行有效提問,能夠啟發學生思維,引導學生逐步深入探究數學知識、解決數學問題,實現學生邏輯思維、問題解決能力等高階思維能力的發展[3]。基于此,教師在數學教學中,應重視問題情境的創設,為學生創設具有啟發性、連續性和挑戰性的問題情境,通過環環相扣的問題引導學生進行數學知識的學習與探究。
以人教B版必修一《不等式及其性質》教學為例,教師首先結合教材中的“情境與問題”部分進行提問,讓學生結合情境,在明確高速公路上小客車速率 V1 應該滿足 100?v1?120 的基礎上,明確客貨車的速率 V2 應該滿足哪些條件。引導學生結合小客車的速率 V1 列出不等式 60?v2?100 ,讓學生建立基礎的不等式,引出不等式這一概念。在此基礎上,教師對情境進行改編,繼續對學生提問,“高速公路上有一輛小客車a正常行駛,時速為120km ,小客車a在正常行駛的過程中超過了一輛小貨車b,這時突然有另一輛小客車c超過了小客車a,那么,請推測,小客車c和小貨車b之間的速率呈現出怎樣的關系?”引導學生以 Va 為參照,對比 vc 和 vb 之間的大小關系,明確 vb
(三)信息技術創設直觀情境,助力學生直觀理解數學知識
《標準》提出,要注重信息技術與數學課程的深度融合,提高教學的實效性。立足新課標背景,教師在高中數學教學中進行情境創設時,應當重視信息技術在情境創設中的應用,借助多媒體、AI、思維可視工具等信息技術為學生創設直觀情境,將抽象的數學知識直觀地展現在學生面前,降低學生學習與理解數學知識的難度,同時借助信息技術引導學生探究解題思路,助力學生進行數學知識的自主探究,促進學生核心素養的發展。
以人教B版必修二《向量的概念》教學為例,在教學導入階段,教師首先通過多媒體為學生直觀演示一個網球從出發到沿著一個方向運動,再到最后停下的全過程,在視頻中標記網球運動的方向以及距離,進行向量的繪制,通過視頻動態展示,讓學生直觀地看到向量的生成過程,明確向量具有大小和方向兩個基本屬性。對學生進行提問引導,“向量與標量有哪些區別?”引導學生結合視頻中向量的繪制進行觀察與思考,明確“標量僅有大小,沒有具體方向,而向量既包含大小,又包含方向”,加深學生對向量概念的理解;其次,結合“船在海上向東航行”這一情境條件,通過動畫視頻展示為學生繪制向量,在動畫中直觀地展示船位移的方向以及速度向量等信息,用向量表示船在海中的位移,讓學生意識到向量在實際生活中的應用;最后,教師通過GeoGebra、Desmos等軟件工具,結合向量的概念引導學生進行交互式學習,在軟件中針對物體的運動方向、距離,讓學生輸入不同的向量,并用數學符號表示自身構建的向量,在此基礎上,應用軟件對構建的向量進行平移,形成新的向量,觀察與對比平移前后的向量,理解相等向量的概念,并再次引出一條新的向量,與原有的向量平行,引導學生進行觀察,理解向量平行與向量共線的概念。通過借助信息技術為學生直觀地展示向量繪制的過程及其在實際生活中的應用,并進一步引導學生動手繪制向量,能夠降低學生對向量概念的理解難度,加深學生對向量、向量的始點與終點、零向量、單位向量、向量相等、向量平行、共線向量等概念的理解,讓學生在自主探究的過程中實現對數學知識與核心概念的理解與掌握。
(四)結合問題創設任務情境,合作探究實現學生深度學習
立足新課標背景,聚焦學生核心素養的發展,高中數學教學正在從原本的“知識本位”向“素養本位”轉型,強調以學生為主體,在數學教學中引導學生通過自主學習與合作探究,實現對數學知識的深度學習,完成數學知識的建構與遷移應用。基于此,教師在開展數學教學時,應當以學生核心素養的發展為核心,以促進學生深度學習的發生為目標,結合教學內容與學生實際學情,從實際生活中的真實應用問題出發,為學生創設數學任務情境,以任務為載體,引導學生進行深入合作探究,在學生合作發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的過程中實現深度學習,促進核心素養的發展[4]。
以人教B版必修一《一元二次不等式的解法》教學為例,教師在完成教學后,結合實際生活為學生創設任務情境,“學校附近的奶茶店面臨激烈競爭,店長為了提升奶茶店的每日利潤,決定調整奶茶的定價。已知每杯奶茶成本為3元,當前售價為8元,日銷量為150杯。市場調研顯示:售價每降低1元,日銷量增加20杯;售價每提高1元,日銷量減少10杯”。結合情境,明確學生需要探究的內容,“如何幫助奶茶店實現每日利潤的最大化?”在此基礎上,教師將學生分成任務探究小組,明確小組內學生分工,為學生布置探究任務。任務一:結合情境,構建數學模型。引導學生小組設當前奶茶的價格調整幅度為 x 元,建立起日銷量 y 與x 之間的函數關系,明確當 x<0 時,奶茶降價,銷量增加, y=150-20x ,當 x>0 時,奶茶漲價,銷量降低, y=150-10x ,并在此基礎上,計算現階段的奶茶日利潤為 150×(8-3)=750 ,明確當x<0 時,奶茶日利潤 z=-20x2+50x+750 ,當x?0 時,奶茶日利潤 z=10x2+100x+750 ;任務二:構建不等式并求解,制定奶茶定價調整策略。教師為學生補充情境,“奶茶店長想要奶茶的每日利潤不少于800元,為了達到這一利潤目標,他應該如何調整價格?能否實現?”引導學生小組從降價和漲價兩個維度出發,分別構建一元二次不等式,并解不等式,分析明確應該通過漲價還是降價來實現預期的每日利潤目標,漲價或降價幅度大概是多少,結合不等式求解的結果,制定奶茶的價格調整策略。通過引導學生進行合作探究,實現學生對數學知識的深度學習,強化學生的數學應用實踐,在提升學生問題解決能力的同時促進核心素養的發展。
結束語
總之,立足新課標背景,情境創設與傳統的高中數學教學模式相比,具有突出優勢,其呈現形式多樣、內容豐富,強調以學生為主體,以情境為引導,推動學生自主學習與合作探究,對于學生自身數學知識的學習、理解與應用有著重要的意義,是提升數學教學質量的重要手段。基于此,在實際開展高中數學教學時,教師應重視數學教學中的情境創設,通過聯系生活創設生活情境激發學生主動探究數學知識的興趣,通過創設問題情境啟發學生數學思維,借助信息技術創設直觀情境助力學生深入理解數學知識,通過創設任務情境引導學生合作探究,促進學生深度學習,為學生創設多元情境,打造高中數學高效課堂,為學生核心素養的發展奠定堅實的基礎。
參考文獻
[1]權思季,趙保卓.新課標背景下的高中數學情境創設策略的探討[].理科愛好者,2023(1):103-105
[2]張秋亮.將生活情境融入高中數學教學的實踐與探索[].基礎教育論壇,2025(S1):126-127.
[3]許開清.新課標背景下高中數學教學中的情境創設策略[].數理天地(高中版),2025(9):94-96.
[4]陳海釗.淺談新課標理念下高中數學情境教學模式[].數學學習與研究,2019(18):88.