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高中数学可视化情境的设计原则及实施路径

发表时间：2020/9/8 来源：《教学与研究》2020年8月下作者：李芝猛

[导读] 随着新课程改革的不断推进，数学教学的目的不再是单纯的传授数学知识，而是重视核心素养的培养，引导学生利用数学眼光、数学语言、数学思想去解决问题。

四川绵阳南山中学实验学校李芝猛

摘要：随着新课程改革的不断推进，数学教学的目的不再是单纯的传授数学知识，而是重视核心素养的培养，引导学生利用数学眼光、数学语言、数学思想去解决问题。而数学素养的培养是在情境问题的互动过程中逐渐提升的，因此我们应该结合教学任务及数学核心素养的培养目的设计合适的情境和问题,进而引导学生学习数学知识，掌握数学内含，真正的感悟受到数学知识的魅力，进而提升学生的数学核心素养。在本文当中我们针对高中数学教学中可视化情境的设计及实施进行了相关的分析和探讨，以供他人参考。
关键词：高中数学；可视化情境；设计原则；实施路径
        引言:在数学教学过程中情景具有十分重要的作用，数学技巧的养成、数学思想的应用以及解决数学问题都需要在创设情境的基础上展开.而情境创设需要以生活实际和学习背景为基础，进而展开启发和开辟新路径的数学行为，吸引学生积极的参与课堂教学，进而提升高中数学的教学效率。
        一、高中数学教学过程可视化情景应用的价值
        1.1有利于吸引学生学习兴趣
        通过创设数学情境能够刺激学生的学习兴趣，通过引发认知冲突来激发学生的好奇心。因此生活趣事、名人名言、数学小故事成为了数学情境创设当中最常见的素材，但是情境创设不仅是为了让学生课前娱乐，更重要的是实现课堂导入发挥敲门砖的作用。高中数学情境的创设要以情为景，结合教学场所以及教学内容来展开情境创设，进而在教学过程中能够给学生一个柳暗花明的感觉。情境创设的价值和意义不仅是在于如何吸引兴趣解决问题，更重要的是能够给学生提供一个思考的方向。
        1.2促进问题意识的产生
        创设能够促进学生产生问题意识，问题就是我们数学学习过程中的关键所在，有价值的问题又可以驱动情境的创设。问题的难易程度关系到情境创设的复杂程度，而情境创设过程中,一方面要与学生当前认知水平相适应，同时还要以原有的知识和解经验作为新知识情境创设的基础，通过促使学生原有知识与必须掌握的知识之间产生认知冲突来激发学生的问题意识，进而展开对新问题的探究。在情境创设之初，教师需要设计系列问题引导学生进行研究分析，同时教师要揣着明白装糊涂与学生共同分析和探讨，在解决的过程解决问题的过程中与学生形成良好的互动。因为，数学情境是产生数学问题的沃土。
        1.3有利于启发数学思维
        情境化的创设能够为学生提供思考的空间,高中数学教学过程中通过情景化教学有利于实现情境问题的互动。同时在创设情境的过程中，构建了良好的交流平台，为学生进行思维发散提升综合素养创设了有力的条件。在数学教学过程中要结合教学教学任务来思考数学素养提升的增长点和运用点，将提升学生核心素养、激发数学思维融入到教学过程中，避免因缺乏数学思维而导致情境教学失去意义。

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        二、高中数学可视化情境设计的原则及实施的方式
        2.1直观形象原则在数学可视化情景中的应用
        在高中阶段，数学情境的创设更多的要结合数学问题的本身。此外，无论是呈现生活数据还是发展史实都离不开媒介手段，无论对语言多么的丰富都不如图形更加形象直观，所以在问题创设的过程中，我们应该遵守直观形象的原则，将抽象的数学对象变成直观可见的图像、图形、动画等形式。比如在学习三角函数这一内容时，ｙ＝Asin（ωｘ＋φ）单纯的看比较抽象，此时我们可以结合简谐振动、声波、交流电当中的电流进行情景创设，感受三角函数在解决实际问题当中的作用；也可以通过观察图像来发现不同的方程之间的图像共性.其实还可以利用可视化技术当中的代数系统CAS实现对课本中定理的学习，通过将法则记忆法则应用转变为具体事例，归纳总结展开对数学公式的学习.比如ＧeoGebra中可设置和差积商的导数法则的教学情境,通过具体的图像和情境可以加深学生的记忆，进而提高高中数学的教学效率和质量。
        2.2知情达理原则在数学可视化情景中的应用
        知情达理其实就是通人情，用在这里就是要求教师在情境创设时要结合学生的特点以及兴趣爱好，进而在教学过程中实现起承转合，知道学生的困惑所在，然后再将要学习的知识点放到具体的教学情境中，吸引学生积极参与和回答问题。将要我学变成我要学的状态，才能够达到最佳的教学梦。比如在数学学习函数时，我们可以通过实验操作的方式来让学生亲自动手，再画一画，量一量的过程中感悟到数学思想和数学理论.比如,在ＧeoGebra环境下，我们学习函数知识时可以让学生自己随意地取ａ的值，同时画出对应的函数图像，不管多少也不管复杂程度,这样可以更加直观的观察到底数a是如何对函数数ｙ＝logax产生影响的，进而实现函数解析式和图像之间的转换。而且在可视化技术的支持下，做实验方式也成为了当前情境创设常用的教学方法，比如学习正方体的截面形状等内容时也可以结合具体的实验情境来展开。让学生通过自己动手学习数学知识很好的吸引了学生的注意力，同时也有利于锻炼学生的实操能力，进而完成高中数学的教学目标。
        三、结束语
        除了上述两种可视化情境设计的原则，还有先行支架原则、融通延展原则都可以应用到可视化情境的创设当中。数学可视化情境的创设价值在于能够为学生呈现一个静脉场景，将不可见的数学内容通过可见的方式呈现出来，进而实现数学问题与学生情感诉求的融合，提高学生的数学素养。在情境化创设的过程中，一定要深刻的把握数学知识的重点，深入挖掘情境要素，只有这样才能够回归数学本真，达到提升学生数学素养，提高数学教学效率的目的。
参考文献
[1]张定强,张元媛，王彤．数学情境教学：理解现状与增润课堂［J］．中小学教师培训，2017（05）：58－61.
[2]杨玉东,张波．教师运用数学问题情境教学的潜在观念与理论倾向［J］．上海教育科研，2014，（11）：54－56.