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基于核心素养的高中数学情境化教学

2023-08-22王庆伟

启迪与智慧·下旬刊 2023年7期
关键词:高中数学核心素养情境

王庆伟

摘要:情境创设作为一种行之有效的教学方式,被广泛运用于教育教学中,在核心素养概念提出之后,基于核心素养的情境创设越来越受到重视。文章对数学核心素养、情境化学习以及二者的关系进行梳理并提出对应的实施策略,以切实培养学生的数学核心素养,促进学生全面发展。

关键词:高中数学;核心素养;情境

核心素养作为教育界近些年研究的热点,在高中数学教学中占据了重要的地位。教师应注重情境化教学与核心素养的有机融合,以便于全面提高高中数学教学质量,从而打造高效课堂。

1   核心概念及关系界定

1.1数学核心素养

核心素养属于相对笼统和宏观的概念,只有将其落实到各个学科中去,才能使核心素养得以生根发芽。学生学习高中数学需要具有逻辑思维、计算能力、空间想象和问题解决能力,又对学生核心素养发展起到了关键性导向作用。基于此,数学核心素养作为学科核心素养的重要组成部分,应受到广大数学教育者的重视,将数学核心素养有机融入日常教学中,以实现基于核心素养的高质量数学教学。

1.2情境化学习

所谓情境化学习,是指围绕学习主题,经历学习情境,在情境互动中所引发的经验生长的学习过程。从这一概念中捕捉“经历”“互动”“經验生长”等关键词,可以此作为情境化学习理解的基本内容。

在“经历”中学习。“经历”二字指向学生对于情境的参与,并非教师单方面知识的输出,而应该是学生个体与行为、情感和认知的同步参与,体现了学生情境参与的主动性。强调学生要深入更为广阔的情境空间,经历情境的多样性与流动性,最终实现认知上的突破与提升。

在“互动”中学习。情境化学习不单指学生在教室里学习,也不能将情境与环境混为一谈,它是人与环境交互作用的结果。学生在既定情境中,与情境元素进行信息交换和交互,这样真正的学习才能得以生成。

引发“经验生长”。“经验生长”不是教师单方面知识传授的结果,而是学生与情境交互的结果,它于情境实践中生成,这种“经验生长”在很大程度上源于学生个体在情境交互中所生成的行为、认知和情感的发展过程,体现了学生思维成长的模式。

1.3数学核心素养与情境化学习的关系

《普通高中数学课程标准(2017版)》明确提出,“要通过合适的数学情境创设,以培养学生的数学核心素养”。从数学核心素养中的数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析六个方面出发,可以清晰地罗列出数学核心素养与情境化学习之间的关系。“数学抽象”需要教师引导学生将抽象的数学知识、符号、定理等与具体情境建立一一对应的关系,以帮助学生理解抽象发生过程,形成数学抽象核心素养。“逻辑推理”主张从原有命题推出一个新的命题,这一命题便可以是具体情境中的元素,建立在情境中的逻辑推理是学生逻辑推理核心素养形成的重要路径。“数学建模”直接关联数学情境,学生需要从数学视角出发,对某一情境中涉及的数学问题进行抽象分析,建立与之关联的数学模型,最终解决情境中的数学问题。“直观想象”依赖于数学模型和实物模型,学生在教师给定的情境中进行想象和归纳,以发展学生的直观想象核心素养。“数据分析”是学生在对数据进行收集整理、分析推理的过程中得以形成。随着大数据时代的到来,数据多取自于实际情境,引导学生对实际情境中的数据进行分析和整理,以解决实际情境之中的问题,最终达到提升学生的数据分析数学核心素养的目的。

从情境化学习与数学核心素养六个方面的联系可以看出,情境创设是学生数学核心素养培养的重要载体和渠道,二者之间紧密以及相辅相成的共促关系,对于学生数学核心素养的发展起关键性的促进作用。

2   高中数学情境化学习策略实施

2.1基于实际学情

伴随新课改深入发展,越来越多的教育者认识到学习内驱力生成的重要性。为了帮助学生形成主动学习的意识,在自主学习、合作学习和探究学习中培养学生的数学核心素养,便要让情境化学习基于学情,而基于学情的关键是要掌握学情。对此,教师要有“未卜先知”的教学意识。在情境创设之前,教师要充分了解学生,清楚学生的数学经验水平、认知能力水平、喜好倾向、情感态度等,在此基础上设计与之相适应的情境化学习模式。

一方面,教师应依据学情判断情境化学习实施的必要性。就现阶段高中数学课堂教学而言,教师在体会到情境化学习带来的好处之后,更倾向于以情境创设的方式展开新课学习,而事实上并非所有的知识皆适用于情境创设。情境是知识的载体,进行情境创设是为了方便学生理解和学习,但不能为了情境创设而进行情境创设,尤其对于一些相对简单的数学知识,完全不需要创设情境,也能够让学生在短时间内理解和掌握。基于这类知识的情境创设可谓是性价比极低的,甚至会起到画蛇添足的负面作用。

另一方面,教师在情境化教学中应形成不断反思的意识。“在知识教学之前有没有认真研读教材,有没有将知识点放到章节以及整个数学知识体系中去分析,有没有深刻挖掘知识点之间的逻辑关系和内在联系?”“在这部分知识教学之前,有没有充分了解学情,学生所储备的知识经验是否足以支撑新知内化,如果不足以支撑,该如何引导?”“学生在新知体验中可能会出现哪些问题或误区,该如何去解决?”“所创设的情境与新授知识是否相得益彰,如果没有,该如何优化和改进?”“该部分知识对应学生的哪些数学核心素养,所选择的情境学习法是否可以促进学生的数学核心素养发展,能够达到怎样的教学效果?”……上述反思性问题是教师基于核心素养养成的情境化教学过程中需要反复确认的问题。在情境化教学之前、之中、之后,确认知识点坐标,了解基本学情,以便学生数学核心素养在过程中生成。

2.2基于信息技术

新一轮课程改革依赖于数学学科与信息技术的有机融合,具有高度抽象性的数学学科需要通过媒体背景下的情境创设,才能得以顺利开展。数学学科与信息技术的深度融合直接作用于外在环境的营造,教师可以为学生营造良好的数学情境。

一方面,可以在基于信息技术的情境创设中培养学生的发现能力和探究能力。一堂高质量的数学课堂构建关键在于学生的接纳和理解层次,其重中之重更在于学生对所学习知识的发现能力和探究能力,学生的发现能力和探究能力依托于良好的学习情境,而信息技术恰好能为情境创设提供便捷。随着现代信息技术的快速发展,其与高中数学学科的融合切实解决了情境创设中的瓶颈问题,尤其是对于一些抽象表达的知识点,信息技术可以为数学教学提供丰富的情境资源,学生在真实的情境环境中去发现和探究,教学效果远胜于传统教学。

另一方面,可以在基于信息技术的情境创设中培养学生数学思维的想象力。数学学科缜密、逻辑、精准的特点要求学生在学习中具备同样的学科思维方式。在高中数学教学中,教师要注重拓展学生的数学思维空间,促使学生去直观想象,以拓展学生思维的广度和深度,这是学生数学核心素养养成教育中的关键问题。要想在数学学习中积极主动地思考和探究,去获取某一概念、公式和定理的生成过程,需要学生耐心思考和想象。信息技术所创设的数学情境可以动感的画面和多彩的配图吸引学生注意力,以便学生更好地观察和想象。

2.3基于问题创设情境

培养学生核心素养,能够全面实现现阶段高中数学教学可持续发展的根本目标,而学生核心素养养成离不开问题情境的创设。一个好的问题情境可以引发学生的好奇心,激发学生的内在驱动力,为核心素养背景下数学教学发展提供有效助力。那么该如何在问题情境创设中发展学生的核心素养呢?

第一,运用多样化的问题情境创设培养学生多元化的数学眼光。在对高中数学六大核心素养进行深度挖掘的过程中,可以发现数学抽象素养隶属于数学科学的基础特征。数学的抽象性也在一定程度上揭示了事物的普遍性发展规律,而数学的直接想象素养又与数学抽象二者之间有着紧密的内在联系。用多样化的问题情境去引导学生多角度、全方位地审视身边的事物,从而让学生感知数学知识与实际生活的联系,可以让学生形成用数学眼光看世界的思维方式,这对于学生数学核心素养的形成有很大的帮助。

第二,运用挑战性的问题情境发展学生的数学思维。数学核心素养倡导“会用数学的思维思考现实世界”。学生的数学思维在一定程度上通过数学运算和逻辑推理方式得以实现,这也从某种层面上体现了知识生成的思维过程。思必先疑,如果教师在课堂上以简单的问题作为情境创设的基础元素,势必会影响学生的思考热情,这就要求教师要创设富有挑战性的问题情境,以满足学生对更高层次知识学习的需求。

2.4基于大概念

大概念不是一個陌生的词,大概念下的情境创设更具结构化,它在高中数学教学中有着诸多的教学优势。其一,大概念教学提供了更为充足的时空资源。对于时间资源来说,当情境以结构化形式串联起来,零碎的知识点便会形成知识整体,这就为教师教学节省了大量的时间,将这部分时间交给学生自己,学生可以在充足的时间资源中深入学习数学知识。对于空间资源来说,在大概念情境创设中,所有的知识点得以整合,包含知识点、思维和情感等在内的数学核心素养教学被编织成一张无形的网,这张网中的所有元素之间均有内在逻辑联系,而置身于这张网中的学生就有了更广阔的发展空间,他们可以在网中学习和探索,随意性和自由性均得到了长足的发展。其二,大概念教学促使深度学习的实现。传统情境创设更注重知识呈现方式的转变,在知识呈现前期颇具吸引力,但是这种知识呈现方式缺少大概念思维,不利于培养学生超越知识本身的认知发展能力。大概念下的情境创设更具结构化,可以让学生认识到数学学习并不是概念、公式和定理的简单堆积,应是超越知识本身的认知发展,是在知识冲突中逐步内化而成的知识体系。结构化情境打破原有知识点零碎的特点,在知识点之间形成思维的焦点,寻着焦点足迹,无论是知识深度加工还是思维深度成型都有了明确的方向。

核心素养为高中数学课堂教学注入了活力,作为一名高中数学教师,应认识到情境化学习与核心素养融合发展的重要性,切实在教学实践中积累独到的教学经验,最终为学生数学学习水平的提高以及数学核心素养的发展打下坚实的基础。

参考文献:

[1]陈武.基于核心素养的高中数学情境教学探讨[J].试题与研究,2023(2):91-93.

[2]郑仙峰.核心素养下高中数学情境教学探究[J].考试周刊,2021(69):103-105.

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