许可雄
福建省福鼎市教师进修学校 355200
摘要：关于高中数学的情景化教学，已经在《普通高中数学课程标准》被多次强调。例如2017年高中数学新课标具体阐述了要高度重视高中数学课堂之上教师与学生之间的关系，只有不断建立数学而教学的关联通道、积极突破数学教学障碍、改善数学教学课堂之上的师生关系、才能最终利用高中数学的情境互动顺利提升高中数学核心素质的教学效果。
关键词：高中数学；可视化教学；情景设计；原则
由于高中数学具有较强的抽象性，因此可以采用教学情景可视化的教学方法完成课堂教学设计。通过在高中数学的教学过程中插入一定的教学情境，这会使得高中数学本来抽象的知识内容变得更加直观和简单。例如很多数学概念、数学思想和数学命题都可以在数学的教学情境中完成教学。因此高中的数学情境包括数学知识背景、数学教学方法等相关内容，学生在教师的激发下可以提出相关的数学问题，这样才能保障高中数学问题得以更好地解决。高中数学可视化的情境教学能够为学生带来更加直观的数学学习感受，例如高中可视化教学情境能够让数学的结构关系、思想方法以及概念原理在表征层面变得更加清晰，这样学生在动画以及图像图形等背景下，更好地调节数学学习的情感基础，在直观、形象的教学方法指引下，始终把数学知识学习当成纽带，最终能够更好地提升高中学生参与数学学习的主动性。
一、关于高中数学教学中做好可视化情景教学的设计原则分析
（一）积极应用最近发展区设计原则
最近发展区设计原则是以“最近发展区”理论为基础的教学设计理论，数学教师在具体的数学教学过程中为学生搭建学习通道和支点，通过积极设计高效的可视化教学情景来完成高中数学的课堂教学。在高中数学课堂做好可视化教学情景设计的首要注意事项便是做好学生的学习基础、数学经验以及思维水平的分析，有效结合数学学习的本质，引导学生激发和提升自身对数学探索和学习的欲望有所提升，最后积极建立完善的知识框架。以高中数学随机事件概率的教学为例，教师在课上可以预先要求学生准备好硬币若干，然后每个学生都可以通过抛硬币来有效参与学习，这样学生便能够更好地联想生活中“抛一枚硬币，你能确定哪面朝上吗？”
（二）遵循形象直观的教学设计原则
在高中数学教学中积极创设可视化的教学情境，需要积极把握“用景启知”的教学设计原则，利用可视化最具个性的视觉表征优势，在影像、动画、图像等可视化教学情境的符号作用下，学生能够感受到更加直观和较强的渲染力。学生只有不断提升对数学知识内容的理解程度，才能在高中数学的学习中，找到更好地解决策略和方法，最终建立完善的知识体系。以高中数学几何意义教学探究，教师可以在课上利用多媒体为学生设置一组清晰的、准确的表格数据，在这种数字与图形有效结合的条件下，学生才能更容易理解“局部以直代曲”和“切线存在性”的几何原理。
（三）始终坚持高中生数学多元化联系原则
数学教学在内容方面本身存在较强的复杂性，因此可以通过综合图形、符号以及数学语言之间的表面关联，建立完整的转换和转译联系。以高中数学曲形体积的计算和求解教学为例，数学教师可以加强3D绘图和立体教学把握以及对平面视图数据细微观察，才能保障3D绘图和数据产生密切关联，才能最终引导学生发现已知视图集合图形与不规则集合图形体积相等的数学问题，最终有效指导学生掌握“积不容异”和“幂势相同”的高中数学原理。
二、高中数学可视化情景教学要以“图示展示”为基础
在高中数学教学过程中，数学教师可以充分的应用各种图片或者图示，例如数学知识结构图、记录单、表格、板书以及思维导图等等。由于数学知识自成体系，数学教师便可以根据高中数学的概念、知识点和类型方法，在知识框架图、知识群和知识串等方面，转化成数学知识以及结构化的教学载体。著名的笛卡尔作为法国数学家，曾经说道“在数学知识体系中，没有比几何图形更能有序和直接的数学知识了”。可视化的图示和展示往往要求学生在图表、图形、图示以及图式等内容中，引导学生完成构图后才能更好地化解和解决代数问题。在几何教学中最适合应用可视化情景教学设计，复杂的问题简单化、抽象的问题具象化，这样才能更好地提升高高中数学的教学效果。
以高中数学的解析几何教学为例，学生只有在学习了椭圆、双曲线和圆的方程式以后，数学教师才能通过列表和图示的展示方式，将各种几何图形以及各自的特点展开对比和研究，学生在对比过程中能够逐渐掌握和深度理解各种解析几何方程式以及图形的特征，更能在对比过程中牢固掌握不同解析几何曲线的基本参数，例如椭圆和双曲线的离心率、圆的半径特点以及直线的斜率变化情况，这些基本参数的数值变化决定了几何图形的形状变化。数学教师也可以利用实物教学模型、实物原型以及多么提教学课件，将数学知识本身的抽象化特征化解掉，进而在高中数学教学中引导学生构建更加清晰的数学知识结构和思维模式。
三、在高中数学教学中设置情景教学的主要方法
（一）直观与抽象要始终保持平衡特征
在可视化的教学情景中，数学教师可以将无法用语言精确表达的或者比较复杂的数学内容，通过教学情景的构建来有效提升数学教学质量，另外也能有效降低学生在数学学习中的认知负担。在可视化的情景教学中，学生可以规避高水平的思维推理和演绎过程，有效激活数学学习的记忆模式和心理模型，但是在这一过程中数学教师要注意可视化情景教学的应用频率，千万不可让学生对图形和图像产生过度依赖，进而影响学生科学养成抽象的思维能力，在高中数学教学中科学建立直观与抽象的数学思维关系，学生在纸笔运行和逻辑推理之间要建立一定的平衡关系，才能更加顺利地完成高层次的思考和探究。
（二）科学应用数学列举归纳法
所谓的列举归纳法是指通过寻找具体的数学例子来完成数学思想的验证，从而对数学结论、原则和概括性概念完成总结，在具体的例证中实践证明数学概念和解题理论及方法，以高中数学三角函数命题可视化教学为例，数学教师可以在可视化的情景创设中引入震动声波或者交流电波等图像。通过观察或者总结相似的数学表达式如，x+y－2=0、x-y+2=0等表达式的图像，最终便可以得出不同的方程式，最终获得点斜方程的概念和应用原理。
（三）采用活动实验教学法
在高中数学教学中，如果仅一味的遵循形式化或者现成的数学规则，则很容易让学生形成错误的数学观念或者数学逻辑，只有在数学教学中展开细致入微的观察和探索，才能更加有效地提升学生对于数学奥秘探究与学习的快乐感受。数学的学习在于对数学概念、规律以及原理的本质认识，同时也更需要有效提升提升数学知识的情感体验。
结语：
总之，在高中数学教学中可视化情景的应用更有助于顺利推动教学过程，同时我们也要认识到，可视化情景始终要作为便捷的教学手段而存在。这就需要数学教师牢牢抓住数学的本质，坚决避免刻板的使用情景化化教学手段，从而不断提升数学教学情景定位、明确数学教学任务以及在数学课堂之上更好地建立师生关系，激发学生养成良好地互动意识和数学问题意识，最终顺利提升学生的数学综合素养。
参考文献：
[1] 刘张. 可视化教学:高中数学教学的有效策略[J]. 数学教学通讯,2021(9):61-62. DOI:10.3969/j.issn.1001-8875.2021.09.026.
[2] 吴邦. 思维可视化与交互式教学在高中艺术生数学课堂的应用[J]. 亚太教育,2020(19):115-116. DOI:10.12240/j.issn.2095-9214.2020.19.054.
[3] 谢莹. 思维可视化在高中数学教学中的应用研究[D]. 湖北:华中师范大学,2017.
[4] 杨仕良. 可视化在高中数学教学中的研究与应用[D]. 湖北:华中师范大学,2017.
[5] 姚娟. 新媒体环境下高中数学可视化教学策略研究[J]. 高中生学习,2019(1):0064.
[6] 丁志超. 思维可视,艺术交互-思维可视化与交互式教学在高中艺术生数学课堂的应用[J]. 数学学习与研究（教研版）,2019(3):159.
[7] 廖小琴. 信息技术下的高中数学可视化U型教学模式——以“与圆有关的最值问题”专题复习课为例[J]. 中学数学教学参考,2020(1):75-78.
基金项目：福建省教育科学“十三五”规划2019年度专项课题《基于数理学科融合的可视化教学研究》的阶段性成果，课题编号Fjjgzx19-008