高中数学思维型课堂教学中的情境创设策略
姜玲
南昌市第十六中学 江西南昌 330000
高中数学思维型课堂教学的有效开展,不仅可以让学生在问题发现、探究分析中构建系统的知识体系,而且可以提高学生的思维品质,发展其核心素养。情境创设是连接抽象数学知识与学生认知经验的桥梁,可以助力思维型课堂的构建,促进学生思维发展,最终提升课堂教学效果。因此,高中数学教师在构建思维型课堂时,要合理地创设情境,从而有效提升学生的思维品质以及数学学习能力。
一、联系学生的生活实际,创设真实的生活情境
将生活中的真实问题转化为具体的数学问题,引导学生自主构建数学模型,感受数学知识的实用性,有效提升数学思维能力,是新课改背景下高中数学教学的重要任务。因此,在创设情境时,高中数学教师要联系学生的现实生活,创设真实可感的情境,引导学生自主投入到数学建模的思维过程中,有效提升思维品质[1]。
以“指数函数”这一教学为例,在教学开始环节,教师可以运用多媒体设备,播放细胞有丝分裂的视频吗,并提出一些问题:细胞总数与分裂时间之间存在怎样的关系?你是否可以用函数知识解决这一问题?通过这些问题,激发学生思维的主动性,引导学生结合已学知识进行初步思考,为后续深度探究奠定基础。接着,教师可以引入放射性物质衰变的实例,引导学生进一步理解指数函数,让学生体会指数函数在考古研究中的实际应用。随后,教师借助微课视频展示生活中的指数函数场景,如 “某银行推出复利存款业务,年利率为 2% ,若存入本金 10000 元,每年计息一次,不考虑其他费用,5 年后的本利和是多少?” 引导学生对比单利与复利的差异,进一步深化对指数函数的理解。学生通过计算单利本利和( 10000+10000×2%×5=11000 元)与复利本利和( 10000× (1+2%)≈11040.80 元)清晰看到复利的 “指数增长” 效应,也更易理解教材中 “指数函数在金融领域的应用” 这一知识点。最后,教师布置教材中的课后练习题,让学生通过练习巩固指数函数的表达式、性质及应用。整个教学过程以生活情境为载体,以教材实例为依托,不仅让学生掌握了指数函数的知识,更培养了用数学模型解决实际问题的思维能力,充分体现了高中数学教学的实用性与实效性。
二、借助问题链,创设引发深度思考的问题情境
以问题链为载体,创设引发学生深度思考的问题情境,不仅可以让学生在解决问题过程中构建完善的知识体系,而且可以促进学生思维的多元发展。因此,高中数学教师要依据教学目标,结合学生的数学学情,设计层层递进的问题,引导学生在解决问题过程中实现能力与素养的同步提升[2]。
以“平面向量基本定理及坐标表示”这一知识点的教学为例,在教学起始阶段,教师可以打造这样的问题情境:处于城市的地图上,某个十字路口处有一家商场,已知这个十字路口在城市中心的相对位置,同时也清楚商场相对于十字路口的方位及间距,请同学们思索一下,怎样去精确描述商场在整个城市坐标系里的具体位置呢?生活中还有什么类似需借助两个参照来明确位置的例子?借助这类问题引导学生思索,以此点明教学主题。待学生思考结束后,教师随后又进一步提问:在数学范畴的平面直角坐标系内,向量又该以怎样的形式表示呢?大家能不能模仿刚才确定商场位置的方式去尝试,试着对向量做坐标表示?靠着这个问题引导学生阅读教材里的内容,对向量的坐标表示方式进行总结归纳。当学生对平面向量基本定理及坐标表示充分理解之后,教师还可以抛出一些拓展性的问题,让学生将本节课知识做迁移应用。在这种环环相套的问题情境里面,数学课堂将变得愈加丰富多彩,调动起学生的学习兴趣,思维能力也会得到增强,数学学习能力也将获得全面的成长。
三、创设数学史情境,引导学生理解思维逻辑
每一个数学概念的提出、数学问题的解答,都是数学家历经猜想、验证、完善的思维探索成果,其背后的数学史本身就是蕴含逻辑脉络的“故事”—— 清晰呈现了知识从萌芽到确立的完整思维推演过程。这类素材在高中数学教学中的运用,不仅可以让学生感受数学家探究数学问题的思路,以及知识形成过程中的逻辑转折,而且可以培养学生的科学探索精神,提升学生的思维品质[3]。
以 “等比数列前 n 项和” 知识点教学为例,在教学起始阶段,教师可以向学生讲解“棋盘麦粒问题”;印度教的大师西萨・班・达依尔向国王展示棋盘的时候,提出了一个看似普通的赏赐要求——在棋盘的第 1 格放 1 粒麦子,第 2 格要放 2 粒麦子,第 3 格要放 4 粒麦子,每一格的麦粒数都成了前一格的 2 倍,直到把 64 个格子都放满。“国王最初觉得用一袋麦子就能满足要求就行,你们觉得这猜想合理吗?”学生经计算会发现当中规律,初步体悟“等比”的特性。随后,教师接着进一步发问:“计算到第 20 格的时候,麦粒数已经超过 100 万粒,这跟国王最初的预想差别很大。数量为啥增长得这么快?我们能不能用学过的数学概念描述这种数量关系?”学生结合之前的学习经历,继而列出式子:1 跟2 以及2 的平方、2 的立方,一直到2 的63 次方相加。最后,教师抛出核心疑难:这个式子有 64 项,直接算肯定不现实,数学家遇到复杂求和问题时,会试着找通用计算方法,老师引导学生自己读教材,思考怎么用“错位相减”等方法简化计算,进而推导出通用公式。这既增加了数学教学的趣味性,又完整还原了“感知问题→猜想规律 $$ 验证概念 $$ 完善方法”的思维推演过程,切实增进学生的逻辑思维能力。
结束语:
综上所述,高中思维型课堂教学中的情境创设具有重要的意义。因此,高中数学教师要以课程内容为依托、以情境为载体、以思维培养为目的、以学生为中心,创设多元化的教学情境,让学生在情境中感知数学学习的乐趣,有效提升数学学习的积极性,最终实现学习能力、思维能力以及核心素养的同步提升。
参考文献:
[1] 蒋晓丽 . 新时期高中数学教学数学思维能力的培养研究 [J].科学咨询 ( 教育科研 ),2024(8):233-236.
[2] 赵爱华 . 论数学思维能力在高中数学教学中的培养 [J]. 科技资讯 ,2020,18(18):128-129.
[3] 陈颖 . 数学思维能力培养视角下高中数学教学实践研究 [J].科教导刊 ,2022(5):109-111.