- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:数学源于现实、用于现实,真实情境是连接数学知识与现实世界的重要桥梁。当前初中数学教学仍存在情境创设虚化、形式化、碎片化等问题,难以实现知识与应用的有效衔接。本文基于真实情境教学的内涵与价值,从情境筛选、情境建模、分层探究、融合技术、多元评价五个维度构建系统化教学策略,并结合函数、几何、统计等典型案例展开说明,为提升初中数学教学质量、落实核心素养培育目标提供实践参考。
关键词:初中数学;真实情境;核心素养;数学建模;教学策略
一、引言
初中数学作为承上启下的关键阶段,知识抽象性显著提升,学生易出现理解困难、学习兴趣不足、应用能力薄弱等问题。传统以“例题—练习—考试”为主线的教学模式,割裂了数学知识与现实生活的内在关联,导致学生“会做题不会应用”,核心素养难以落地。真实情境教学以现实生活、生产实践、科技前沿、社会热点等真实问题为载体,将抽象数学概念、公式、定理嵌入可感知、可探究、可操作的场景中,引导学生用数学眼光观察世界、用数学思维分析问题、用数学语言表达成果。在初中数学课堂推行真实情境教学,能够激发学习内驱力,深化知识理解,强化应用意识,契合新课标对数学教学的育人要求,对推动数学教学从“知识本位”向“素养本位”转型具有重要意义。
二、真实情境教学的内涵与理论支撑
(一)核心内涵
真实情境教学是指教师依托符合学生认知水平、贴近生活实际、蕴含数学问题的真实场景,设计具有探究性、开放性、综合性的学习任务,引导学生自主发现数学问题、提炼数学模型、运用数学方法解决问题的教学模式。其核心特征表现为真实性、问题性、探究性、应用性,强调情境的教育价值与数学本质的融合,拒绝脱离知识的虚假情境、缺乏思维的简单情境。
初中数学真实情境主要分为四类:生活消费情境,如购物优惠、水电计费、行程规划;生产实践情境,如工程施工、物料配比、产量优化;科技数据情境,如卫星轨道、大数据统计、人工智能参数;社会热点情境,如环保减排、人口普查、疫情数据分析。
(二)理论基础
1. 建构主义学习理论:学习是学习者基于原有经验,在特定情境中主动建构知识意义的过程。真实情境为学生提供意义建构的载体,帮助学生将抽象数学知识与具象经验关联,实现深度学习。
2. 情境认知理论:知识具有情境性,知识的学习与应用离不开特定情境。在真实情境中开展数学学习,能够让学生理解知识的来源与用途,提升知识迁移能力。
3. 数学建模理论:真实情境教学的核心是引导学生将现实问题转化为数学问题,通过抽象、简化、假设、求解、验证完成建模过程,培育数学建模核心素养。
4. 最近发展区理论:真实情境的难度应设定在学生最近发展区内,通过教师引导与同伴协作,让学生跳一跳能够解决问题,实现认知水平的阶梯式提升。
三、基于真实情境的初中数学教学实施策略
(一)精准筛选情境,贴合知识与学情
立足数学知识核心、学生生活经验、学段认知水平三大原则筛选真实情境,确保情境与知识点高度匹配、贴近学生生活、具备探究空间。在概念课中,选用直观具象的生活情境,如用校园测量引入全等三角形;在定理课中,选用实践验证类情境,如用桥梁结构引入勾股定理;在应用课中,选用综合决策类情境,如用话费套餐选择引入一次函数。同时建立校本化真实情境资源库,分类整理生活、生产、科技、文化类情境素材,实现资源复用与优化。
(二)依托情境建模,贯穿完整探究流程
按照“呈现真实情境—提炼数学问题—构建数学模型—求解验证模型—回归现实应用”五环节组织教学,还原数学知识的生成与应用路径。引导学生对复杂情境进行简化、抽象,剔除无关因素,提取数量关系、空间关系、统计规律,转化为方程、函数、不等式、几何图形等数学模型;通过计算、推理、作图求解模型,并结合现实条件验证结果合理性,最终形成可应用的解决方案,培育数学抽象与建模素养。
(三)设计分层任务,实现因材施教
基于真实情境设计基础层、提高层、创新层三级任务,适配不同水平学生。基础层聚焦知识理解与基础运算,如提取情境数据、套用公式计算;提高层聚焦模型构建与逻辑推理,如建立函数关系、优化几何方案;创新层聚焦综合决策与开放探究,如多方案对比、条件变化下的模型调整。采用小组合作、师徒帮扶等形式,让每位学生都能在情境探究中获得成功体验,提升学习自信心。
(四)融合信息技术,升级情境呈现形态
借助多媒体、几何画板、GeoGebra、Excel、数据可视化平台等工具,突破传统情境呈现局限。利用动态软件演示几何图形变换、函数图像变化,直观展示运动变化规律;利用Excel处理统计调查数据,生成图表并开展数据分析;利用虚拟仿真软件模拟工程施工、物理运动等复杂情境,提升情境的交互性与安全性。结合短视频、实景图片、实地调研等形式,让学生沉浸式感知情境,提升探究兴趣。
(五)构建多元评价,聚焦素养发展
建立过程性评价+结果性评价、定量评价+定性评价、多元主体评价相结合的评价体系。评价内容覆盖情境观察、问题提炼、模型构建、方案优化、合作交流、创新表达等维度;评价主体包含教师评价、学生自评、小组互评;评价形式采用任务单、建模报告、探究日志、成果展示、成长档案袋等,弱化分数对比,强化诊断与激励功能,以评促学、以评促研,推动学生数学应用素养持续提升。
四、典型教学案例:一次函数的实际应用
(一)教学背景
本节课选自人教版八年级下册,核心内容为一次函数在方案决策中的应用,目标是让学生掌握从实际情境中提炼一次函数模型、对比方案并做出最优决策的能力,培育数学建模与数据分析素养。
(二)真实情境设计
选取校园打印店套餐选择真实情境:打印店提供两种收费方案,方案A为月租费10元,每页打印0.1元;方案B为无月租费,每页打印0.15元。问题:如何根据每月打印页数选择最省钱的方案?若班级集体打印500页,哪种方案更优?能否设计更优惠的定制方案?
(三)教学实施流程
1. 情境呈现:展示打印店价目表,提出决策问题,激发探究需求;
2. 问题提炼:引导学生提取变量(打印页数x、总费用y),确定数量关系;
3. 模型构建:建立一次函数模型,方案A:y=0.1x+10,方案B:y=0.15x;
4. 求解验证:联立方程求解交点坐标,结合图像与代数计算分区间讨论最优方案;
5. 应用拓展:完成班级打印决策任务,分组设计定制化优惠方案并展示对比;
6. 评价反馈:结合建模过程、方案合理性、表达清晰度开展多元评价,总结建模方法。
(四)教学反思
本情境贴近学生校园生活,任务梯度清晰,学生全程参与建模与决策过程,有效强化了函数应用意识。实施中可增加实地调研环节,收集多家打印店数据,提升情境真实性与任务综合性。
五、结语
真实情境教学是初中数学落实核心素养、回归学科本质的重要路径,能够有效破解抽象知识难理解、数学应用能力薄弱的教学痛点。初中数学教师应转变教学理念,立足数学知识本质与学生认知规律,精选真实情境、优化探究流程、融合信息技术、完善评价体系,让学生在解决真实问题的过程中感受数学价值、提升数学思维、强化应用能力。未来可进一步推进真实情境教学的课程化、序列化、数字化研究,构建分年级、分主题的情境教学体系,结合项目式学习、跨学科学习拓展实施模式,让数学教学真正走向生活、走向应用、走向素养,培育具备数学思维与创新能力的新时代青少年。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.
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