初中数学情境教育

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【摘要】问题情境已成为初中数学教学的一个焦点。问题情境是联结数学和生活之间的纽带，在数学学习中发挥着积极的作用。然而，在现实教学中，到底什么是情境，问题情境的创设有哪些注意点，问题情境创设有哪些基本的策略和方法，本文将基于实践予以阐述。

【关键词】问题情境基本策略一般方法

一、数学问题情境的概念界定

“情境”，《辞海》解释为：“一个人在进行某种行动时所处的社会环境。是人们社会行为产生的具体条件。”具体到数学教学中，数学问题情境，就是指学生在进行学习数学的活动时所处的学习环境。汪秉彝先生、杨孝斌先生认为：“数学情境是一种激发学生问题意识为价值取向的刺激性的数据材料和背景信息。是从事数学活动的环境，产生数学行为的条件。”

《辞海》把“情境”分为三类:“真实的情境，指人们周围存在的他人或群体；想象的情境，指在意识中的他人或群体，双方通过各种媒介物载体相互影响；暗含的情境，指他人或群体行为中包含的一种象征性的意义。”在数学教学领域中，孙晓天教授认为：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。依照这个原则他把问题情境分成：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。由此可见，问题情境不一定就非得是生活里面有的真情实景，有时候情境也可以是很抽象的。夏小刚博士指出：随着学生身心的不断发展及学校数学内容的抽象性的不断增加，教师所创设的数学情境可能应更多地立足于数学内部本身，注重与其他学科的联系。可见，数学问题情境并不只是学生真实的生活情境，可以是虚拟的，也可以是数学等知识的。

二、数学问题情境的心理学基础

心理学认为，学生的认知结构是决定学习迁移的根本条件。学生在学习中普遍存在着迁移现象，老师如能在教学中创设适宜的迁移情境，则可以促进学习的正迁移，使学生自觉地运用已有的认知，不断地去同化新知识，从而达到调整、扩充和优化原有的认知结构，建立新的认知结构的目的。

根据认知理论，数学课堂教学过程应该是以不断地提出问题并解决问题的方式来获取新知识的问题性思维过程。解决问题首先要提出问题，著名的数学家华罗庚曾说：“难处不在于有了公式去证明，而在于没有公式之前怎样去找出公式来。”因此，教师无论是在数学教学的整个过程，还是在教学过程中的某个环节，都应该十分重视数学问题情境的创设。

正因为如此，新课程标准明确指出：中学阶段的数学教学应结合具体的教学内容采用“问题情境——建立模型——解释、应用与拓展”的模式展开，其中问题情境放在首位，显然就是要求教师用积极营造问题探究的情境，引领学生在探究问题的过程中活化知识，以帮助学生基于自己与世界相互作用的独特经验去建构自己的知识体系，为学生发现新知识创造一个最佳的心理环境和认识知识的理想阶梯。

三、数学问题情境的创设要求

1、既关注“社会化”，又立足“学生化”

作为教育任务的数学，具有公共基础地位的数学，必然承载着教育的价值。《数学课程标准》指出，数学课程的内容既要反映社会的需要、数学学科的特征，也要符合学生的认知规律。因此，在创设数学问题情境时，必然就要思考情境的“社会化”和“学生化”两个方面。

数学问题情境的“社会化”，能让学生感受到现实社会的生存文化，激发学生社会认同感和责任感，能使学生感受得到技术的创新和人文的关怀，先进的技术体现着现代化的进程，也展示着新奇的力量；文化的渗透渲染着融洽的学习氛围，也滋养着学生学习的心灵，在学会学习的同时，学会做人，这些都是大家共同追求和倡导的。例如，新教材在介绍速度时，既介绍我国运动员刘翔的速度，又介绍高科技磁悬浮列车的速度，展示的是民族的自豪和社会的进步。

数学问题情境的“学生化”，能够使数学情境贴近学生的学习生活实际，使学生感受到生活离不开数学，数学就在生活之中，从而体验数学的应用价值，增强学生学好数学的积极性。例如，新教材在讲解统计知识时，很多都创设了学生学习成绩好坏的例子，让学生懂得了辩证地看待成绩，学习从各种角度去分析问题、思考问题，以及有理有据地做出自己的个性化判断。

2、既关注“生活化”，又突出“数学味”；

《数学课程标准》指出，数学课程不仅要考虑数学自身的特点，更应遵循学生学习数学的心理规律，强调从学生的已有生活经验出发，让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程。数学基于生活，数学的知识本来就来源于生活，所以我们在创设问题情境时，应该贴近生活。例如，学习有理数的乘方时，教材生动地创设了拉面师傅拉面的情境，“拉面师傅将一团和好的面，揉搓成1根长条后，手握两端用力拉长，然后将长条对折，再拉长，再对折，每次对折称为一扣，如此反复操作，连续拉扣六七次后便成了许多细细的面条。”这里，既可以让学生看到活生生的数学生活，又可以领悟到生活中的浓浓的数学味。

数学情境生活化，但决不是简单地说数学等于生活，在现实生活的层面重复操作。因而，我们在创设数学情境时也不应只注重情境的生活化，同时更应注重情境的数学味。

“情境的数学味”一个重要体现形式就是基于已有的数学知识经验来创设学习新内容的情境。例如：负数的教学：我们既可以从生活中出现的负数的形式来创设学习情境，比如：天气预报、电梯的楼层、银行存折上的支出等等，但我们也可以从数学本身的知识基础来创设情境，让学生口算2－1，接着出示1－2，结果是多少呢？这样从数学认知的冲突中引进学习新知。

3、既倡导内容“综合性”，又兼顾形式“多样性”。

数学教学情境的创设目标是为了学习数学，但从具体内容来看，情境是丰富多彩的。可以说古今中外，天文地理，包罗万象，都可以成为数学教学情境，为数学教学所用。

从学科的角度来分析，数学情境中可以整合其他学科的内容：例如：水文知识，苏科版教材在有理数的乘法学习时，创设的就是水文观测方面的问题情境；地理知识，在学习平行和垂直时，教材创设了观察北京城市交通图的情境；社会学知识，在学习统计图的选用时，教材创设了尝试将中国5次人口普查数据用统计图来表现的情境；美学知识，在学习黄金分割时，教材创设的就是芭蕾舞演员身体比例和东方明珠电视塔塔体比例的情境……

数学教学情境的内容是具有综合性的，那么呈现的形式更是多样化的。从教材静态的呈现到课堂动态的生成，经过教师和学生的互动教学就会显得鲜活起来。

四、初中数学问题情境创设的几种方法

从上面的论述可见，情境是一种信息载体，或者说，情境可以被视为人的认知活动的信息来源。作为教师，在教学时，要根据学生的实际来创设具有启发性的、能激发学生求知欲望的问题情境，使学生用自己的思维方式积极思考、主动探索、创新数学知识。下面，就初中数学问题情境创设的一般方法谈谈自己的浅显认识。

1、在学生已有的认知基础上创设问题情境

学生的学习是以一切现有的认知发展水平为出发点，所以知识的引入只有在与学生的认知水平相适才能促进学生的主动建构。简单地说，就是新知识的学是在原有的基础上进行的。因此，在教学新的内容时，教师应注意从学生已有的知识背景出发，提供丰富的感性材料，展现知识产生发展的实际背景，设法激活学生已有的数学知识经验和生活经验，引导和启发学生进行新旧对比，同化新知识，从而使学生看到数学知识的来龙去脉，体验到数学知识的形成过程。

如通过复习分数的基本性质，让学生类比探讨分式的基本性质。通过复习全等三角形的识别方法，来探索相似三角形的识别方法。通过复习点和圆的位置关系、直线和圆的位置关系来研究圆和圆的位置关系等。

2、在学生生活经验的基础上创设问题情境

研究表明，当数学和现实生活密切结合时，数学才是活的，才富有生命力。数学课堂上，教师设计恰当的贴近学生生活的问题情境，引入新课，学生会倍感亲切，觉得数学就在自己身边，从而激发学习的兴趣，打开思考的闸门，发掘创造的源泉。

如创设问题情境：汽车站入口处常常会在墙上1.1m、1.4m处各标上一条红线，小朋友进站时，只要走到这里脚跟靠墙站立，看看身高有没有超过免票线，或者半票线，就可以决定这个孩子是否需要购买全票。教师引导学生思考这个问题解决的依据和方法是什么，从而引入线段大小的比较的学习。

3、引导学生进行数学建模创设问题情境

在教学时，精心创设情境，并引导学生建立数学模型，通过分析探究，对问题作出解答，可以培养学生善于观察事物，发现问题和解决问题的能力。

如初中数学中有一类气象预报、航行、建桥、测量等带有工程设计属性的应用问题，解答时常需要应用图形特性，根据三角形、圆、等积变换等几何知识求解，这就需要教师引导学生探究思考，通过建立适当的几何模型，使问题顺利解决。例如：由于过度采伐森林和破坏植被，使我国许多地区频频遭受沙尘暴的侵袭。近日，A市气象局测得沙尘暴中心在A市的正西方向300km的B处，以10km/h的速度向东偏南30°的方向BF移动，距沙尘暴中心200km的范围是受沙尘暴严重影响的区域（图略）。

(1)通过计算说明A市是否会受到这次沙尘暴的严重影响？

(2)若受沙尘暴影响，计算A市受沙尘暴影响将历时多久？

4、让学生在数学活动中主动探究来创设问题情境

学生的数学学习内容应当是现实的、有趣的和富有挑战性的。在学生的心灵深处，都有一种强烈的探究的需要。在教学时，教师精心创设情境，让学生主动动手，在活动中由学生自己去探究，这样有利于学生从事观察、实验、猜想、验证、推理与交流，有利于学生在实践中培养数学兴趣和探究精神。

如学习有理数乘方时，完全可以让学生通过动手折叠报纸探究乘方的知识：开始展示很大的报纸时许多同学都说能对折几十甚至上百次，可是在动手实践后却发现折叠到七次的时候已经非常困难，许多同学都是大惑不解。然后引导学生进行计算，终于发现：报纸厚度随着对折次数的增加以等比级数增加，而其面积则相应地以同样比例减少。加上纸本身的拉力，把报纸对折第九次无疑比一次将512张报纸对折更要困难！

5、利用数学知识本身的联系进行联想来创设问题情境

匈牙利数学家、教育家乔治?波利亚在《怎样解题》中指出：“要联想有没有做过类似的题目，有没有做过条件相似的题目，有没有做过结论相似的题目。”著名的IT巨头中国联想的广告更是说出了联想的重要性：“人类失去联想，世界将会怎样？”在数学教学中，如果能利用好数学知识本身的内在联系，让学生在学习中进行对比或者类比，充分进行联想，就可以创造出很数学的问题情境。

如学习了中点后，再学习角平分线的知识时，学生就可以展开类比和对比，联想出角平分线的概念和性质等。

6、从引发学生观念上的冲突创设问题情境

由于学生的认知发展就是观念上的平衡状态不断遭到破坏，并不断达到新的平衡状态的过程，所以教师应当十分注意如何去引发学生观念上的冲突，打破学生原有观念上的平衡。

如学习过（ab）n＝anbn以后，许多同学都错误地认为（a+b）n＝an＋bn，教学完全平方公式时，可以先让学生猜想（a+b）n，然后让学生用具体数据进行代入求值，进行让学生发现原先自己的错误认识，从而产生出观念冲突，激发出学生的求知欲望。

7、讲述数学典故来创设问题情境

历史上的数学典故有时反映了知识形成的过程，有时反映了知识点的本质，用这样的故事来创设问题的情境不仅能够加深学生对知识的理解，还能加深学生对数学的兴趣，提高数学的审美能力。

如在学习“相似三角形的应用”时，教师给学生边讲个古希腊哲学家泰勒斯测量金字塔高度的故事，边用多媒体展示情景图片，学生都非常疑惑不解，教师因势利导引入相似三角形知识应用的学习，学完新课后，再一起回过头来思考泰勒斯是用什么方法原理测量金字塔高度。这样的一个持续的问题情境贯穿于整堂课堂教学，激发了学生的思维，同时也培养了学生应用数学知识解决设计问题的意识。

创设问题情境的方法很多，无论设计什么样的情境，都应从学生的生活经验和已有的知识背景出发，以激发学生好奇心，引起学生学习兴趣为目标，而且要自然、合情合理，这样才不会使学生对数学感到枯燥、乏味，才能使学生学习数学的兴趣和自信心大增，才能使学生的数学思维能力和分析问题、解决问题的能力得到提高。同时，对数学就会产生良好的情感与态度。