数学新课程中的情境创设刍议

发表时间:2020/10/20   来源:《教学与研究》2020年18期   作者:霍明明
[导读] 在新课程的高中数学教学中,要将数学的学术形态转化为教育形态
        霍明明
        浙江省温州第二高级中学   325000
         在新课程的高中数学教学中,要将数学的学术形态转化为教育形态,教师往往需要充分了解学生的认知水平,搭好“脚手架”,以便于学生更好地跨上去。在这个过程中,一个行之有效的方法就是情境创设。
一、“火热的思考”与“冰冷的美丽”——情境创设必要性探源
        维果茨基认为:所有的人类的活动都发生于某种文化背景当中,其间充满着各种不同层次的交流、共享的信念、价值观、知识、技能、结构性的关系以及符号系统。长期从事成人学习基础理论研究的美国学者梅里安也指出:“学习不是发生在真空中来进行的”,学习并不是发生在、或不仅仅是发生在头脑中,而是通过学习情境中的背景、工具、文化的相互交融而进行的。
        建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境中,借助学习获取知识的过程及其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。因此,在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析,还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题,并把情境创设看做是教学设计的最重要内容之一。教育心理学家格里诺等人更是提出了“情境是一切认知活动的基础”的观点。
        高中数学新课程的基本理念之一是倡导积极主动、勇于探索的学习方式。自主探索、动手实践、合作交流等学习方式有助于发挥学生学习数学的主动性,使学生的学习过程成为在教师引导下的“再创造”过程。要达到这一目的,引导学生较好地展开学习,教师就必须精心为课堂教学创设一个良好的情境。基于此,有人更进一步地提出了“数学生活化”:从学生已有的生活背景和生活经验出发,创设学生熟悉的生活情境或为学生提供可以实践的机会,从而把抽象的数学知识转化为生动的现实原型,并运用到实际生活当中去。
         但是高中数学教科书上所表现出来的定义、定理、推论及证明等往往表现成“冰冷的美丽”,正如著名数学教育家弗赖登塔尔所描述的那样:“没有一种数学的思想,以它被发现时的那个样子公开发表出来。一个问题被解决后,相应地发展为一种形式化技巧,结果把求解过程丢在一边,使得火热的发明变成冰冷的美丽。”教师如果照本宣科,学生自然无法领会数学的本原。所以如果要想激发学生“火热的思考”,教师最好能够从中搭建一座桥梁——创设情境——来帮助学生到达彼岸。
二、“向左走”,还是“向右走”——情境创设的目的及其误区分析
        随着新课程的全面铺开,情境创设之滥觞正如前几年课堂中多媒体的使用是各类评优评先课的要素一样。在这样的形势下,原地不动肯定不行,然而究竟应该“向左走”,还是“向右走”?
        一般而言,数学课堂教学的目的在于传授数学知识,发展数学思维,形成相应的数学思想方法,提高学生解决问题的能力。所以数学课堂中的情境创设的最终目的是为了帮助学生在学习过程中更好更快地掌握知识,发展思维。如果错误地理解情境创设的目的,过分夸大情境创设的作用,往往会陷入一些误区。


误区之一:滥用“声、光、电”
        在学习函数奇偶性时,为了创设一个有关对称图像的情境,有教师作了这样的设计:在《大中国》这首歌的配乐下,出现了北京的故宫,中国剪纸,还有铜钱等有中国特色的对称事物。这样的设计的出发点当然不错,既可以引出生活中对称图形的例子,又可以对学生进行爱国主义教育。但是从课堂的现场来看,设计并没有达到预期的效果。许多学生被歌声所干扰,视频中有关对称的图形也被歌词地位所淹没,所以一曲歌完了之后,教师问学生看到哪一些对称的图形,学生们大都回想不起——这很有点象《开心词典》某个考题的形式!
        其实教师只需出示一些有关对称图形的图片让学生辨认,再引导学生分清轴对称和中心对称的两类最基本对称关系,然后再转引到函数奇偶性上来即可。这位教师的做法虽然充分利用了“声、光、电”的效果,但却偏离了数学的本质,先进的技术倒成了干扰的因素,真是得不偿失。
误区之二:为“情境”而“情境”
        在《二元一次不等式表示平面区域》一课的引入中有这样一段对话:
师:同学们,假设我在教室中拉一条线,那么这部分(教师指向其中一部分学生)同学是位于这条线的哪一侧呢?
生:左侧。

师:是左前还是左后?
生(思考后):左前。
另有不同的声音:老师,怎样才算左前?
……
        接下来的情形可想而知,教师就在这个“左前”和“左后”上花了大量的时间。在课后的评课反思中,这位教师也说明了这样设计的用意:因为习题中经常出现某一点是位于直线的哪一侧的问题,这样的设计是为了帮助学生弄清方位,而且学生讨论的情况也相当热烈。这位教师觉得自己创设了一个很不错的情境,是符合新课程理念的。
        在这一课中,无非就是方程、不等式与平面所表示的区域之间的关系。只需从方程与直线的关系导入,首先回忆以方程的解为坐标的点与直线上的点之间的一一对应的关系,满足方程的解为坐标的点就在直线上,不满足的就在直线外。而不满足方程的就是不等式的解,当然就是直线某一侧的区域了,而且满足同一个不等式的所有点都会落在同一区域中。至于“左上”、“右下”或“右上”、“左下”的问题并不是本质,只需利用特殊点代入检验即可。这样的情境创设真是纯为“情境”而“情境”的一种做法,实不可取。
误区之三:排斥纯数学情境
        因为有了“数学生活化”这样的提法,有了在各种展示课中情境创设的精妙,所以许多数学教师一谈到创设情境,便侃侃而谈现实生活中的情境,对纯数学情境却避而远之,大有排斥之意。

就数学特征而言,数学是对模式的研究,数学思想是以实体存在为背景对实体所进行的抽象。但数学对象往往不是物质世界中的真实存在,而是抽象的产物,可以说整个数学体系的形式就是数学化的结果。《普通高中数学课程标准(实验)》(下简称《标准》)指出:“形式化是数学的基本特征之一。在数学教学中,学习形式化的表达是一项基本要求,但是不能只限于形式化的表达,要强调对数学本质的认识,否则会将生动活泼的数学思维活动淹没在形式化的海洋里……”
        数学本身就是一种逻辑,许多结论是建立在另一些已经形成的结论上经过纯粹的数学推理所得到。因此,已经形成的结论便可以成为要推导的新事物的一个具体的情境。如上述的方程与直线的关系就可以成为《二元一次不等式表示平面区域》一课的一个很好的情境。

人类认识的规律是从具体到抽象再到更高一级的具体的螺旋式上升的过程,情境创设关注的是学生学习真实具体的一面,有利于学生掌握了某一共同体的实践,但是如何在情境创设的基础上进行进一步的抽象,形成创造性地解决更高、更复杂的问题的技能,是每一个数学教师在创设情境之后应该深思的问题。同时,由于高中数学教学的时间是有限的,在创设情境时如何做好“度”的把握,如何兼顾效率等问题也需要作更进一步的探讨与研究。


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