数学教学情境_数学教学要融认知与问题情境为一体

  摘要: 本文结合实例,从为何要在教学过程中融入问题情境教学以及怎样在教学过程中实施情境教学这两方面来阐述一些见解。   关键词: 新课标 数学问题情境 数学问题情境的创设
  
  “以学论教”,不仅内含着中华传统文化之本,而且闪烁着时代特征。在新课改的大背景下,高中数学教学无疑应随着学习实践及其理论研究的发展进步而发展和变革。因此,高中数学教学的变革理所当然地要在认知学习理论指导的基础上更多地融入情境学习理论的指导作用,使数学教学中的认知学习与情境学习兼容并蓄、相承相
  济,籍以实现新课改的目标。
  
  一、如何创设数学问题情境
  
  1.创设数学问题情境的原则。
  (1)合理性。即情境创设中的背景信息应符合现实生活场景和事物运动的客观规律,其数学信息应符合学生的认知发展规律。如一架梯子,靠在墙上,太陡了不行,太平了也不行。这个“陡”不“陡”是生活中的事,又是数学的事,“陡”不“陡”其实就是梯子长度和梯子的影子这两条“边”的比的大小问题,这个“比”的大小就是数学的学问了。伴随着思考和讨论,渐渐地“正切”就出来了。整个教学过程肯定比直接地从抽象的直角三角形开始好,一切都显得那样的自然、顺畅、合理。
  (2)问题导向性。即数学情境的创设应以激发学生问题意识为价值取向。
  (3)有效性。即数学情境的创设应以教学目标的有效实现为着力点。
  2.数学问题情境的分类。
  数学问题情境应当满足两条:一个是与学生的生活经验有关,适合做数学课程与学生经验之间的接口;另一个是能成为学生应用数学和作出创新、发现的载体。依照这个原则我们可以把问题情境分成现实的、超现实的(虚拟的)、学生知识储备和经验中已有的三类。所以,问题情境不一定就非得是生活里的真情实景,有时候情境也可以是很抽象的,能与学生原有知识背景相联系,同时又会产生新的认知冲突,同样是好的情境。
  
  二、如何创设数学情境,做到教学时融认知与情境为一体
  
  1.融认知和情境于一体,必须抓住“学习的本质内涵是什么”这个根本,并由此建构起整合形态的学习观,明确其能力取向和学习方式。
  学习的本质内涵是什么?认知理论认为,学习的实质就是获得符号性的表征或结构,并应用这些表征或结构的过程。以《函数》学习为例,函数用符号y=f(x)表示。它刻画了现实世界任意两个非空集合A与B的一种对应关系,其中数x∈A,数y∈B,f表示从A→B的对应关系。由此,x和y得以联系起来,y是x在对应关系f下的对应值。可见,y=f(x)不仅是一种符号性表征,同时还是一种结构。这种结构的本质是“对应”,是动态中的“对应”。而且由此可以内在地引发出函数的定义域、值域,函数的解析式的表示和求解问题,包括判断两个函数是否是同一个函数;在函数定义域和对应法则不变的条件下,当自变量改变时,函数解析式的求解问题等,进而是关于函数图像和性质及函数实际应用等问题。这些是否均可看作函数关系y=f(x)的符号表征及其结构和应用呢?回答是肯定的。因此,当学习者主动建构对于它们的意义的理解并且能够用来进行解释和使用的时候,这整个过程应当说是学习的过程。
  2.学习的情境观从关注个体的内部活动转向关注物理的和社会的场景与个体的交互作用。
  以函数概念的学习为例,学习者必须从几个具体的两个非空集合及其元素之间的对应关系的实例中,多角度、分层次、全方位地观察、分析、综合、发现内含于这些实例中的对应关系有什么共同特点,从而感知函数的组成和实质,并由此归纳和概括函数的概念,建立起函数的语言、符号、内在关系和结构及思想方法相统一的表征系统。为此,教师必须为学生的学习搭建脚手架,让学习者回顾初中用变量的关系给出的函数概念,并在此基础上提出某些新问题,使之产生对先前认知的疑惑、冲突或矛盾,进而发现先前学习的函数概念及其思想方法的局限性和浅显性,从而激发他们寻求新的更本质的概念及其思想方法的渴望和动机,即用集合、对应的思想方法,揭示函数的本质,并给出新的定义;必须通过指导课文阅读或板书图示及口头设问或采用屏幕动态投影技术,列举几个不同的具体的两个非空集合及元素之间的对应关系的实例;必须对学习者从元素到关系进行观察、思考、发现、归纳和概括的过程性活动,从宏观到微观因人而异地给予引导和帮助;必须让他们在新的情境中进行判断和求解的实践活动,以加深理解并印证自己的认知。对学习者而言,为了理解和掌握新概念,必须在教师的指导和帮助下,主动攀登脚手架,以使自己进入一个新的学习境界,即投入回顾所学函数概念并思考新问题,同时主动而迅速做出选择,进行认真阅读或注视板书或投影,通过眼中看、心中想、纸上做,继而进入发现、归纳和概括的活动,以致投入判断和求解某些具体问题的活动等。因此,从这种学习与实践的性质看,它不仅是学习者解决问题、探索知识的学习实践,同时也是人际交往的社会实践;从能力取向看,他们不仅在提高自己的认知能力,而且关注自身的实践能力和社会交往水平的提高;从学习者作用的对象看,他们既要与现实场景、问题情境、课本、板书和投影信息等物理环境相互作用;又要与教师和同学们所营造的社会环境进行有效互动;从互动的心理因素看,既需要一般的认知能力与态度倾向,又需要对话、协作、交流、讨论等社会交往能力与态度倾向;从它的功能看,个体通过长期的这种互动过程,不仅理解掌握所需的知识和技能,促进认知的发展,而且不断完善自己的实践能力,提高在团体中的自我价值感,加速个体社会化进程,并且也为团体的塑造发展和社会进步做出贡献。
  3.在新课改中,融认知和情境于一体,要在“融”字上做文章,以“一体”处为目标,充分发挥教学的功能和作用,全面促进学生的个性发展,为实现教育的目标和任务而努力。这也是课程改革的根本目的之所在。
  在学习环境的创设上,不仅要给学生提供各种机会去建构对于数学意义的理解和问题解决,如利用具体材料或教具、多媒体技术来帮助学生理解数学概念和性质,寻找问题解决的思路和方法,而且要力图为学生提供和营造参与实践、进行探究性学习和形成自我概念及社会认同感的环境,如实施小组讨论、合作学习、体验学习、课堂交流、同伴互助等学习方式。
  在课程教学设计和实施上,不仅要注意组织数学问题和知识结构,并与学生认知发展水平相适应,强调思维技能和学习策略,而且要注意创设现实的学习场景,创造合适的学习条件,设计学生参与活动的类型和方式,引导他们通过自主、合作、探究进行学习和实践。
  此外,还要改善评价的做法,如,评价力求全面客观,重视过程,激励为主,重在价值判断,强调学生参与等。
  总之,高中数学教学应对情境学习进行更多的思考和关注,并把认知学习和行为学习中有效成分和积极因素融汇进来,积极引导学生与客观世界对话,与他人对话,与自我对话,形成一种活动性、合作性、反思性学习,使数学课程教学展现新的面貌,产生质的跃升。

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