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初中数学教学中真实情境创设对应用迁移素养的影响研究

作者

王红云

巴里坤哈萨克自治县山南开发区火石泉学校 新疆 哈密 839000

摘要:本研究聚焦于初中数学教学中真实情境创设与学生应用迁移素养的关系。通过理论分析与实证研究,探讨真实情境创设在提升学生将数学知识应用于新情境、解决实际问题能力方面的作用。研究发现,合理创设真实情境能有效促进学生应用迁移素养的发展,为初中数学教学提供了有益的参考。

关键词:初中数学;真实情境创设;应用迁移素养

一、引言

在初中数学教学中,培养学生的应用迁移素养至关重要。应用迁移素养指学生能够将所学数学知识灵活运用到新的情境中,解决实际问题。随着教育理念的更新,真实情境教学逐渐受到重视。真实情境创设旨在将数学知识与现实生活紧密联系,使学生在熟悉的场景中感受数学的实用性,从而提高学生对数学知识的理解和应用能力。然而,目前对于真实情境创设如何具体影响学生应用迁移素养的研究尚有待深入。本文旨在通过理论与实证研究,揭示两者之间的内在联系,为初中数学教学提供实践指导。

二、理论基础

情境学习理论与认知迁移理论,为初中数学教学中真实情境创设提供了重要理论支撑。情境学习理论强调学习与情境紧密相连,知识具有情境化特征,学习不仅是获取抽象知识,更是在特定情境中参与社会实践,真实情境能助力学生理解知识意义与用途,提升知识迁移能力,如借助水电费计费情境理解函数概念。认知迁移理论指出,迁移依赖学习者对知识的理解及认知结构构建,当学习者在新情境识别出与已学知识的相似性,并调整应用已有知识结构时,迁移发生。真实情境创设可丰富学生认知结构,助其把握知识本质特征,像通过测量池塘宽度情境深化对三角形全等判定定理理解,以便在新情境中实现知识迁移。

三、初中数学教学中真实情境创设的现状分析

3.1 真实情境创设的实践情况

3.1 真实情境创设的实践情况

通过对部分初中数学教师的访谈和课堂观察发现,目前部分教师已经意识到真实情境创设在教学中的重要性,并尝试在课堂中引入真实情境。例如,在讲解三角形稳定性这一几何知识时,教师以生活中的自行车车架、篮球架等作为情境。在课堂上,教师展示这些实物的图片,引导学生观察其结构特点,提问学生为什么这些物体要设计成三角形的形状。学生们积极思考,结合生活经验展开讨论,理解了三角形稳定性在实际生活中的应用,进而深入掌握三角形稳定性这一几何性质。

3.2 存在的问题

一方面,部分教师创设的情境缺乏真实性与复杂性。讲解一次函数时,设定汽车匀速行驶求路程的简单情境,忽视速度变化、路况复杂等实际因素,难以让学生体会一次函数在物流运输规划等复杂问题中的作用,不利于知识迁移。讲解二元一次方程组时,设计买铅笔橡皮求数量的情境,未考虑促销、优惠等现实因素,学生无法理解其在实际经济问题中的实用性。

另一方面,教师创设情境后,未引导学生挖掘数学知识与实际问题的联系。教授相似三角形测量旗杆高度,仅让学生套用比例关系,未引导思考测量误差及修正方法,学生对知识的应用迁移能力未有效提升。推导圆面积公式后,也未引导学生思考转化思想在其他几何图形面积计算及建筑设计等领域的应用,知识理解孤立。

四、真实情境创设对初中学生数学应用迁移素养影响的实证研究

4.1 研究设计

本研究选取了某初中两个平行班级作为研究对象,其中一个班级为1班,另一个为2班。在实验班的数学教学中,教师根据教学内容精心创设真实情境,引导学生在情境中学习和应用数学知识;对照班则采用传统的教学方法,以讲授为主。研究周期为一学期,在实验前后分别对两个班级学生进行应用迁移素养测试,测试内容包括数学知识在不同真实情境中的应用问题。

4.2 实验过程

(1)实验班真实情境创设实施:在教学过程中,教师根据不同的教学内容创设多样化的真实情境。例如,在学习勾股定理时,创设一个建筑工人如何测量电线杆是否垂直于地面的情境。让学生思考如何利用勾股定理来解决这个问题,引导学生分组讨论、设计测量方案,并进行实际操作模拟。在学习一次函数与二元一次方程组的关系时,创设一个商店销售不同价格商品的情境,让学生通过分析销售数据,建立一次函数模型和二元一次方程组,比较两者在解决问题中的联系和区别。

(1)对照班教学实施:对照班教师按照教材顺序,以传统的讲解方式进行教学。在讲解勾股定理时,注重定理的推导和证明,通过大量的练习题让学生巩固定理的应用。在讲解一次函数与二元一次方程组的关系时,主要从理论上阐述两者的联系和转化方法,让学生通过做练习题来掌握相关知识。

4.3 实验结果分析

实验前后的测试结果表明,1班学生在应用迁移素养测试中的成绩显著高于2班。实验班学生在解决真实情境中的数学问题时,能够更灵活地运用所学知识,提出多种解决方案,并且对知识的理解更加深入。这说明在初中数学教学中创设真实情境能够有效地促进学生应用迁移素养的提升。具体数据如下表所示:

通过对学生的问卷调查和访谈发现,实验班学生对数学学习的兴趣明显提高,他们认为真实情境创设让数学知识变得更加生动、有趣,更容易理解和应用。而对照班学生则普遍反映数学学习较为枯燥,对知识的应用能力提升感受不明显。

五、真实情境创设促进初中学生数学应用迁移素养提升的策略

5.1 创设具有真实性和复杂性的情境

教师应根据教学内容和学生的生活实际,创设真实且具有一定复杂性的情境。例如,在学习二次函数时,可以创设一个企业产品销售利润的情境,让学生考虑产品成本、售价、销售量等多个因素与利润之间的关系,建立二次函数模型来解决如何定价以获取最大利润的问题。这样的情境更贴近现实生活,能够激发学生的探究欲望,提高学生分析和解决复杂问题的能力,从而促进知识的迁移。

5.2 引导学生深度参与情境活动

在创设情境后,教师要引导学生积极参与情境活动,鼓励学生自主思考、小组讨论,深入挖掘情境中的数学问题。例如,在上述测量电线杆是否垂直于地面的情境中,教师可以让学生分组讨论测量方案,每个小组提出自己的想法,并进行实际操作演示。在这个过程中,教师要适时引导学生思考方案的可行性和数学原理,帮助学生将实际问题转化为数学问题,提高学生应用数学知识解决实际问题的能力。

5.3 强化情境与知识的联系

教师要在情境教学过程中,引导学生明确情境中所蕴含的数学知识,并与已学知识建立联系。例如,在商店销售商品的情境中,教师要引导学生分析如何将销售数据与一次函数和二元一次方程组的知识联系起来,让学生理解两者在描述变量关系中的不同作用和相互转化的方法。通过强化这种联系,学生能够更好地理解数学知识的本质和应用范围,从而在遇到新情境时更容易实现知识的迁移。

六、结论与展望

本研究通过理论和实证分析,探讨初中数学教学中真实情境创设对学生应用迁移素养的影响。结果显示,真实情境创设能显著提升学生这一素养,为其将数学知识用于实际生活筑牢根基。

不过,真实情境创设在初中数学教学应用中存在挑战,像教师对其理解和应用能力不足,学校教学资源支持有限。未来研究可从提升教师情境创设能力、开发多元教学资源入手,以促进学生数学应用迁移素养发展。还可深入探究不同类型真实情境的具体影响,为教学提供更具针对性的指导。

初中数学教学里,教师要重视真实情境创设,探索有效策略,给学生更多在真实情境中学习和应用数学知识的机会,培养其应用迁移素养,让学生成为能运用数学知识解决实际问题的高素质人才。

参考文献:

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[2]成宏乔。真实情境:数学核心素养发展的重要载体 [J]. 中学数学教学参考,2023 (6)

[3] 陶华坤。聚焦核心素养:以情境化命题推动情境化教学 [J]. 教育专家话教育,2024 (4)