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初中数学情境化教学与学生核心素养培养的实施策略

作者

彭知明

湖南省醴陵市渌江中学 412200

摘要:数学核心素养是学生通过数学学习形成的关键能力与必备品格,其核心体现为认知数学问题的能力、逻辑推理能力以及解决实际问题的综合素养。本文基于情境化教学理论,结合湘教版初中数学教材内容,探讨如何通过真实情境的创设、项目式学习、社会互动等策略,促进学生数学核心素养的深度发展。研究发现,情境化教学能够有效提升学生的知识迁移能力、批判性思维及团队协作意识,为初中数学教学改革提供实践参考。

关键词:初中数学;情境化教学;核心素养培养;实施策略

《义务教育数学课程标准》明确提出“三会”核心素养目标,要求教学从“教会解题”转向“发展思维”。情境重构与深度学习的课堂生态变革势在必行。初中数学情境化教学是将数学知识与初中生的生活经验、实际问题或社会场景相结合的教学模式,旨在通过真实或模拟情境,激发学习兴趣,理解抽象数学概念,明白数学实用价值,并培养并提升其解决实际问题的应用力。本文以湘教版初中数学教材为载体,从设计原则、实施策略和案例分析三个层面,对情境化教学简要谈谈自己的看法。

一、情境化教学设计原则

1.真实性。情境需贴近学生生活经验,选择初中生熟悉的场景,如校园活动、家庭消费、运动比赛、游戏场景等,作为数学问题的载体,避免虚构脱离实际的情境。

学习一次函数,用手机流量套餐的阶梯计价设计问题,分析不同使用量下的最优选择。学习方程与函数,计算零花钱的分配、手机流量套餐的最优选择。学习几何,设计班级黑板报的版面比例,测量操场跑道的周长。学习统计与概率,分析班级同学的身高数据、预测篮球比赛胜负概率等。

2.学科融合性。

情境设计可结合其他学科或社会热点,体现数学的跨学科价值。

结合生物课讨论健康生活方式,统计班级同学的每日运动步数,绘制频数分布直方图。结合地理学科知识,通过地图比例尺计算家校两地实际距离。关联物理学科,利用函数分析匀速运动的时间路程关系。关联环保知识,统计家庭垃圾分类数据,绘制扇形统计图。结合体育赛事关联概率计算等。

3.认知阶梯性。

情境设计需符合学生认知水平,从直观操作逐步过渡到抽象思维,逐步形成逻辑推理、数学建模、数据分析等能力。几何教学中,先让学生用纸片折叠验证三角形内角和,再引导理论证明。一次函数教学中,设计快递费用计算任务,引导学生分析变量关系,培养数学建模能力。

二、情境化教学实施策略

1.真实问题驱动

以湘教版教材为蓝本,设计贴近学生经验的情境。通过项目式学习,利用情境中的矛盾或需求引出数学问题,主动探究。相似三角形教学中,引入测量校园旗杆高度任务,结合相似三角形原理,引导学生利用影子比例计算高度,深化直观想象与数学应用能力。通过校园绿化面积优化设计,培养整合几何与代数知识,强化问题解决能力。春游预算超支怎么办,关联方程应用的学习。如何公平分配小组任务,关联比例与分数的探讨等。

2.跨学科整合

结合地理、科学等学科,设计综合性项目。平面直角坐标系学习中,模拟城市交通规划,要求学生标注关键地标坐标并分析最优路径,培养空间思维与逻辑推理能力。

3.技术赋能

利用三维立体图模拟复杂数学场景。通过三维几何模型动态展示立体图形的展开与折叠,帮助学生理解表面积与体积公式的推导过程。

4.多元评价

(1)过程性评价:观察学生在情境中的参与度、合作能力与问题解决策略。数据统计单元中,要求学生完成调查报告并答辩,从数据收集、分析到呈现进行多维度考核。(2)实践作品呈现:提交家庭月度水电费分析报告,含数据整理、统计图、节约建议。(3)提交跨学科项目实验报告:联合科学课,用相似三角形原理,测量教学楼高度,并撰写实验报告。(4)参与社会互动,综合立体评价:概率与统计单元中,可组织学生分组调查社区垃圾分类数据,通过协作提升数据分析与沟通能力。

三、实践案例与简析

案例(一)一元一次方程应用

情境导入:播放奶茶店排队短视频,探讨A、B套餐哪种更划算?

问题提出:已知A套餐单杯价格12元,B套餐买三送一,班级想订购40杯,哪种方案更省钱?

分组探究:学生列方程计算两种方案总价,讨论满赠类问题的数学建模方法。

延伸拓展:结合双十一满减规则,设计更复杂的方程问题。

案例(二)一元二次方程教学

情境设计:模拟校园义卖利润最大化的话题,让学生建立方程模型分析成本、定价与利润关系。

实施过程:学生分组调研成本数据、讨论方程解法,并利用图表呈现最优方案。

素养提升:通过真实问题解决,学生不仅掌握方程知识,更发展了数学建模、批判性思维与团队协作能力。

案例(三)二次函数最值

1.问题驱动:如何用最少的材料设计一个容积最大的纸箱?

2.情境任务分层

学困生:提供预制函数模板,分步填写参数,计算具体数值,如纸箱尺寸与容积的关系等;

中层生:建立数学模型,写出函数表达式,开放多解法探索,如图象法求根与公式法对比等;

资优生:优化方案并解释现实约束(材料成本、承重限制),求优化利润模型等;

案例(四)校园绿化中的“相似三角形”

1.情境导入:学校计划在操场边种植树木,需测算旗杆高度以确定阴影区范围,但无法直接测量。

2.任务链设计

实地观察:晴天时测量旗杆影长,同时记录1米长木棍的影长;

模型构建:通过相似三角形原理推导比例关系;

验证反思:对比不同时段测量结果的误差,讨论太阳角度的变化影响。

3.情境目标:培养数学建模、数据分析和批判性思维,同时融入地理中的太阳高度角知识,达成学科素养渗透。

四、反思与对策

1.情境设计的适切性,教师需深入研读教材,挖掘知识点与生活场景的联系。

2.平衡趣味性与思维深度,防止过度追求情境热闹而忽略数学本质。

3.差异化情境设计,针对不同群体调整难度。对学困生提供学习支架,对资优生增加开放性探究任务。

4.采用多元评价体系,进行多维度考核。

初中数学情境化教学通过生活化、问题化、项目化的设计,让抽象的数学概念落地,既能提升学生的课堂参与度,又能培养其用数学眼光观察世界、用数学思维解决问题的能力。教师在情境的真实性、数学的严谨性与学生的认知水平间找到平衡,通过真实问题驱动探究、分层支架支持思考、学科融合拓展视野,让学生在解决复杂问题的过程中,既巩固中考必备技能,又形成受益终身的数学核心素养,最终实现学数学到用数学的跨越。

参考文献

[1]义务教育数学课程标准(2022年版)[S]北京:北京师范大学出版社, 2022.

[2]张丹、刘晓婷.基于核心素养的数学情境化教学设计[J] .数学教育学报, 2021,30(3)

[3]张奠宙.数学教育中的"情境—问题"教学[J].数学教育学报,2006(02).