高中数学课堂情境创设与学生数学抽象素养培养的关联研究

引言

随着数学教育改革的深入推进，学生数学核心素养的培养已成为课堂教学的重要目标。数学抽象作为核心素养之一，直接影响着学生对数学概念与方法的理解与应用。但传统教学中往往忽视情境的创设，导致学生难以从具体经验过渡到抽象思维。本文基于这一现实问题，探讨如何通过科学合理的情境设计，帮助学生克服学习障碍，实现数学抽象能力的有效提升。

一、情境创设在数学教学中的重要性

情境创设是指教师围绕教学主题，结合学生的认知基础，设计出能够引发思考并融入感的学习场景。在高中数学教学中，情境不仅用于引入新知识，更为学生搭建起从具体感知过渡到抽象思维的桥梁。良好的情境能够有效激发学生的学习兴趣和探究动机，使他们在贴近实际的问题中主动参与，积极思考。同时，数学概念普遍具有抽象特点，若直接讲授学生往往难以真正理解。借助情境中的具体实例，学生可以逐步积累感性经验，进而形成理性认知，建立起稳固而清晰的数学概念。因此，情境创设是帮助学生克服认知障碍、实现知识内化的重要策略。

二、情境创设与数学抽象素养的培养

数学抽象素养的核心，在于引导学生从具体现象中抽离出数量关系或空间形式，并运用数学语言进行表达和推理。情境创设与数学抽象素养的培养紧密相连，它为学生提供了思维发展的阶梯，帮助其实现从感性认识到理性认识的跨越。

（一）创设问题情境，搭建抽象思维起点

抽象思维往往源于对实际问题的求解需求。教师通过设计贴近学科本质且与学生经验相关的情境，能让学生感受到数学概念产生的必要性和合理性。具体问题中所蕴含的数学关系，可以激发学生的探究动机，促使他们尝试用数学的眼光观察现象，并逐步剥离非数学信息，聚焦核心要素。例如在复数的教学中，若直接引入虚数单位，学生往往感到突兀且难以信服。相反，如果从解二次方程时出现的无实数根问题出发，让学生亲历原有数系的局限性，就能自然引导出扩展数系的必要性。通过这样的问题背景，学生更容易接受虚数单位 i 的引入，并进一步理解复数的基本概念和运算法则。这个过程不仅体现了数学的发展逻辑，也让学生体验到如何从具体问题中抽象出新的数学对象。

（二）设计渐进情境，推动抽象层次递进

数学抽象能力的培养是一个循序渐进的过程，需要经历多次转换与提升。教师应当设计层次分明、逐步深入的情境序列，支持学生实现认知的阶梯式发展。初始情境可以依托实物或直观模型，建立初步感知；进而过渡到图形或符号表征，发展表象思维；最后上升到形式化的数学语言和逻辑推理，完成抽象建构。例如在学习立体几何时，学生空间观念的建立需要经历多个阶段。教师可以先引导学生观察教室、实物模型等具体对象，获得初步的空间感性经验；接着指导他们绘制立体图形的直观图，实现从三维实物到二维图形的转换，这一步已经包含了一定程度的抽象；在此基础上，再进一步分析点、线、面之间的位置关系，并进行严格的逻辑证明。这种由具体到抽象、由直观到逻辑的渐进过程，有效地培养了学生的空间想象能力和数学抽象思维。

三、教学实施建议

为确保情境创设切实促进中学生数学抽象素养的发展，教师需要关注情境设计的质量和实施过程的科学性。有效的情境教学不仅依赖于内容的选取，更在于其与学生认知结构的契合度以及教学过程中的引导方式。以下是几个关键的实施要点。

（一）注重情境的真实性与相关性，强化抽象基础

情境的设计应当源于学生的现实生活或已有的学科知识背景，使其能够建立新旧知识之间的有意义联结。脱离学生经验的情境难以引发真正的思维活动，反而可能增加认知负荷。真实可信的情境能为学生提供丰富的感性材料，使其在熟悉的背景中自然地识别数学问题。例如在统计模块的教学中，教师可以引入与学生生活密切相关的实际数据，如校园内学生每日使用电子设备时长的调查结果。让学生经历从数据收集、整理到分析和解读的全过程，他们就能在真实任务驱动下理解抽象统计概念的实际意义，逐步形成数据处理能力。这种基于真实需求的学习过程，有助于学生构建牢固的知识基础。

（二）设计开放性与挑战性问题，激发抽象思维

具有适当挑战性的开放情境能够有效调动学生的思维积极性，促使他们运用已有知识探索未知。这类问题通常没有固定的解决路径或唯一答案，需要学生自主选择数学工具并创造性地应用。教师在设计中应把握问题的难度梯度，使其处于学生的最近发展区内，既不会因过于简单而失去探究价值，也不会因过于复杂而导致思维中断。例如在导数应用教学中，教师可以提出一个优化设计问题：如何设计一个容积固定但表面积最小的圆柱形容器？学生需要自主建立变量之间的函数关系，利用导数求解最值，并对结果进行合理解释。这个过程不仅训练了他们的数学建模能力，更培养了从具体问题中抽象出数学关系的高阶思维。

（三）平衡教师引导与学生主体，深化抽象过程

情境教学的成功实施需要教师准确把握介入时机和方式。过于放任自流可能导致学生的思维停留在表面，而过度指导又会剥夺学生的思考空间。教师应当作为学生思维发展的促进者，通过精心设计的问题链和适时的点拨，帮助学生完成从具体情境到数学抽象的跨越。在学生探究过程中，教师需要观察他们的思维状态，当遇到障碍时提供必要的概念或方法支持，但当学生能够自主推进时则应保持适度沉默。这种有指导的发现过程，既尊重了学生的主体地位，又确保了抽象思维的深入发展。

结论

情境创设是培养学生数学抽象素养的有效途径。通过合理设计教学情境，学生能够在体验中感知、在思考中抽象，逐步形成扎实的数学思维能力。未来教学中，教师应更加重视情境的科学设计与实施，真正实现核心素养导向的数学教育目标。

参考文献

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