思维能力培养背景下的高中数学教学情境创设浅述

思维能力培养背景下的高中数学教学情境创设浅述

江苏省海门实验学校陈江洪

教学情境的创设至少可以追溯到课程改革之初,十多年来的高中数学情境创设研究催生了大量的研究成果,应当说这是高中数学教学中的一件幸事。在诸多成果中,我们注意到一线教师的研究对象与结果更多的是基于经验层面,也就是说大量的论文与课题研究成果,都是一些经验性总结与归纳。

从教学研究的基本要求上来看,这是必要且必须的,因为在实际教学中我们最容易形成的就是经验,实际影响我们教学行为的往往也是基于经验生成的缄默知识。而从研究的深度与广度来看,乃至于从教学智慧生成的角度来看,我们又觉得仅仅从经验的角度来研究教学情境的创设又是不够的,高中数学作为培养提高学生逻辑推理能力的重要教学内容,其知识发生的背景即教学情境,也应该走向思维层面的研究。笔者不怕贻笑大方,谈谈自己对基于思维能力培养背景下的高中数学教学情境的创设,希望能引起高中数学教学同行们的些许思考。

从数学思维培养的角度来看,我们认为数学知识发生的过程,应该就是学生借助于数学知识,培养、发展自己思维能力的过程。有人曾说“真正的教育应该是离开学校之后剩下的东西”,如果我们认同这句话且暂时不追求这句话的严密性的话,那一定程度上我们可以认为学生在高中数学课堂上学习的过程,确实就是学生借助于适合高中阶段学习的数学内容,发展自己的思维能力的过程。而学生离开学校之后极少直接用到高中阶段学过的数学知识,但在学习数学知识过程中形成的能力,却成为支撑他们终身发展的力量之一。

那么,我们的高中数学情境如何创设,才能为学生思维能力的提高打下坚实的基础呢?笔者以为可以尝试从以下几点来进行:

一、重新厘清何为教学情境及其作用

如果对教学情境没有一个基本的理解,那我们研究教学情境的创设就会成为无源之水,无本之木。对于高中数学教学而言,我们认为其教学情境的创设就是在一定的环境(一般是班级授课制)中,教师以符合高中生认知特点的教学设计为思路,以激发学生的学习动机、兴趣为保证,促使学生在主动建构的过程中,获得数学知识,积淀数学素养的过程。

作为一门高度注重逻辑推理的基础性学科,在高中数学教学中,学生的思维能力往往体现在教学心理学语境下的问题解决过程当中。如果我们呈现给学生的学习情境既能激发学习兴趣,又能激发学生的研究内驱力,那就能培养学生的探索兴趣与各种思维能力。

总体而言,教学情境的创设应该注重这样几个方面:一是教学情境的创设要符合学生的认知规律和知识基础,要能使得学生的思维在学习过程中保持一定的兴奋水平,这种兴奋既可以体现为对学习的欲望,也可以表现为在学习中遇到困难时进入那种愤悱状态;二是创设情境时不要忘记要以学生为本,即不能站在老师或成人的角度去创设情境,否则就会造成设计的结果脱离学生实际,从而与教师的预期差距较大的情况。

二、基于思维能力培养的高中数学教学情境创设策略

作为理论可能我们都知道,好的教学情境必须要能基于学生已有的认知基础和思维特点;但在实际教学中,我们还是看到很多时候我们提出的问题大而不当,从而导致学生思考时无从下手。反之,如果问题是适切的,则能顺利打开学生的思路。

例如,在“等比数列前n项和”的教学中,求和公式的得出是一项重要内容,在前几年的教学中笔者一直是按照传统方法进行教学,后来逐渐发现这似乎不能有效激起学生的参与,仔细分析后我发现,学生对等比数列在生活中的应用情境并不熟悉,他们不知道为什么要学习这么一个看起来有规律,其实却没有实用价值的东西。

鉴于这一现状,笔者结合学生在生活中常常遇到的家庭购买保险的例子,设计了一个情境:以班上某位学生为例,假设其从出生起每年交20000元的保险,连续交18年,55岁退休后每年可以领取60000元的养老金。如果其间银行的利率是2.5%,则算下来是保险公司合算还是买保险的合算呢?

由于在教授这一知识之前,我让学生先回去了解了一下家庭所买保险的险种,发现相当一部分学生都买了类似的保险,所以当这一情境呈现在课堂上时立即引起了他们的兴趣,加上我顺便说了一句“帮爸爸妈妈算算账,帮爸爸妈妈省省钱”,学生的兴趣更浓了,相关教学过程也就进行得比较顺利。

好的教学情境应该具有催生学生提出问题的功能。在我们的教学中,由于有着提升教学效率的需要,课堂上的问题往往都是由教师提出的,甚至有时还只是教学参考书借教师之口提出的,长期以往,对于培养学生提出问题的能力是不利的。如果我们的教学情境创设适当,能够让学生在情境当中感觉到原有的知识不足以解释情境中的现象,那学生就会自然产生一种问题意识,从而提出有关问题供探究。

例如,在学习“直线与平面的夹角”这一知识点时,由于用到学生建构空间几何关系的能力,而学生感觉这一点是有困难的,怎样化解这个困难呢?笔者上课时灵机一动,让学生寻找教室中的直线与面,然后去思考它们的关系。这种借助于实物来辅助理解的方式一下子化解了学生的思维困难,他们立即找出了电线、日光灯、大扫除用的长鸡毛掸等,而面则找了墙壁、讲台面、桌面和书面等,等将它们组合起来时,线与面的各种关系就都能构建起来了。有了这种形象事物的支撑,学生可以顺利地建立起线与面的关系的表象。问题自然也就来了:改变长鸡毛掸的放置,从几何语言上应该通过什么来描述?一番思考之后答案就出来了,最好的还是研究直线与面的夹角,那这个夹角在哪里呢?哦,原来是从直线上某点作面的垂线,就可以找到夹角了。一个教学难点就这样在合理的情境中给化解了。

三、教学情境,怎样基于思维能力培养的角度

基于思维能力培养角度下的教学情境创设,应该讲对于高中数学教学是一个较新的话题。尤其是对于一线教师而言,怎样从经验走向智慧,这一研究也是一个很好的载体。

我们所说的思维能力培养其实更多的也是一种基于经验但又超越经验的描述,因为很多时候我们是无法将学术视野下的思维能力培养带入课堂的,其最多是给我们一种启发。在实际教学中我们多是通过观察学生的眼神和表情,来判断其是否处于高速的思维运转当中,这显然超越了上课不顾学生的水平;但其又是基于一种主观判断,要想让我们的这种主观判断更为准确,我们就需要不断地积累素材并及时从学生那里获得反馈。

根据笔者的实践且作为一线数学教师,我还是倾向于基于教学实践与思考,去创设出更好的情境,这样才是实现学生思维能力培养的最现实途径。

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