创设问题情境在探究教学的作用
发布时间:2014-3-1 7:28:19 浏览次数：274
浅谈情境创设在数学教学中的作用
摘 要：问题情境是指教师有目的、有意识地创设的各种情境，以促使学生去质疑问难、探索求解。本文介绍了创设问题、追问、类比、动态等七种不同的情境，阐述了情境创设在数学中的作用。数学教学中，选择恰当的数学素材，创设一个适合教学和学生发展需要的情境，是非常重要的工作。但在我们的实际教学中，由于诸多原因，情境创设往往“变味”、“走调”，失去了应有的价值。
情境教学是指在教学过程中，教师有目的地引入或创设一定的具体场景，以引起学生情感的体验，从而达到提高教学效果的一种教学方式。
心理学研究表明，一种需求的产生必然导致对满足欲望的方法、方式的思考,因此揭示所研究问题的必然性,目的性,自然会诱发积极的思维。疑问的产生对思维的诱发作用是明显的。学生发自内心的疑问可有效地促进积极的思维活动的出现。数学学习的心理过程，不仅仅是一个认识过程，而且还交织着情感过程，以及个性心理特征。因此数学教育中重视对学生非智力因素和态度精神的培养也显得非常重要。
三百多年前，捷克教育家夸美纽斯在其《大教学论》中曾说：一切知识都是从感官开始的。而心理学也认为个体的情感对认识活动至少有动力、强化、调节三方面的功能。情境教学强调教师提供或创设的情景，具有一定的情绪色彩，刺激学生的感官，促使学生的内在情感因素产生共鸣，激发和强化他们的求知欲望，努力揭示和获得场景提供的内在知识，最终从感性认识，经过情绪性的内在思维，上升为理性认识。
在教学中要使学生在掌握基础知识和基本技能的基础上培养能力，其中“双基”是能力的基础，而思维品质是数学能力的灵魂。普通高中《数学课程标准》把“注重提高学生的数学思维能力”作为新课程的基本理念之一。因此，培养学生的思维能力，提高学生的思维品质，已越来越引起广大数学教师的重视。
在日常教学过程中，教师应根据不同的教学材料，不同的教授对象，采取灵活多样的情境创设方法，使自己的课堂教学生动、活泼、有趣和充满知识美的享受。
创设问题情景，既能使学生从生活中捕捉数学信息，又可用数学知识去解决身边的问题，提高学生数学学习能力和应用能力。下面就不同的问题情景的创设，在数学教学及对学生数学学习的促进作用，谈一些看法和做法。
一、创设问题情境，激发学生求知欲望。
有疑设问是一切知识的起点和追求知识的动力。任何人对未知的事物都充满好奇心，而青少年在这方面表现更为强烈，教师可利用学生的好奇心这一特点，设计适合他们心理特点的问题情境，引导他们主动思索、尝试，释疑解惑。但释疑不能操之过急，越俎代庖，应留给学生思考的余地，通过适当地点拨，让学生积极思维而达到解疑之目的。这样，思维过程才能日臻缜密，知识掌握才能更趋牢固。例如：在“简单的线性规划”教学中，我是先让学生复习点集{(x,y)|x+y-1=0}表示经过点（0，1）和（1，0）的一条直线，在此基础上，提出以下问题：
⑴点集{(x,y)|x+y-1＞0}在平面直角坐标系中表示什么图形？
⑵点集{(x,y)|x+y-1＜0＝在平面直角坐标系中又表示什么图形？
尝试：在平面直角坐标系中，所有的点被直线x+y-1=0分成三类：一类是在直线x+y-1=0上，一类在直线x+y-1=0上方的平面区域内，一类在直线x+y-1=0下方的区域内。对于任意一个点（x，y），把它的坐标代入x+y-1式子中，可得一个实数或等于零，或大于零，或小于零。此时可以引导学生探讨在什么情况下，点（x，y）在直线上，在直线右上方，在直线的左下方？
猜测：对于直线x+y-1=0右上方的点（x，y），有x+y-1＞0成立；对于直线x+y-1=0左下方的点（x，y），有x+y-1＜0成立。
二、创设追问情境，培养学生的发散思维能力
我们知道知识形成的思维过程主要体现在问题提出的思维过程和问题解决的思维过程，及时发现问题善于捕捉问题的能力是创新的基础和要素之一。
例：在讲不等式a2+b2≥2ab 时，学生用作差法证明极其容易，如果就此通过，未免浅尝辄止，考虑到教材后面的均值不等式给出了几何意义，那么此式也有它的几何解释，于是就鼓励学生将代数式中的结构特征与几何中的什么量联系起来，鼓励学生，大胆猜想。第一层探索：看到a2+b2能想到什么关系？ 联想到勾股定理a2+b2=c2，这是直角三角形中边的关系。直角三角形又是矩形的一部分。
如图：
a
显然
数学课堂教学中，思维能力的培养需要教师有效的激发，对重点，难点内容“重锤敲打”且敲得错落有致，层出不穷的推理中体会茅塞顿开的领悟；对非重点、非难点内容则“和风吹拂”、“闲庭信步”，让学生享受思维的成就感。因时，因地、因材施教，设置发现问题情景，使学生与教师与教材共鸣，营造知识与能力的结合，实现以知识为载体培养能力的教学目标。
三、创设记忆情境，启迪学生学习兴趣
记忆是学习数学中不可缺少的环节。在高中数学教学中要求学生识记的知识相当多，如果一味地死记硬背，既浪费时间，效果又不是很好。因此要求教师在平时的教学中，要巧妙地创设记忆情境，使学生在愉快欢笑的气氛中进行记忆，而且终身难忘。例如在半角正切公式的教学中，学生对半角正切公式很难记忆，可交给学生一副口诀：“上山一家哭，下山一减哭。”形象生动，容易理解与记忆。
四、创设类比情境，拓宽学生解题视野
所谓类比就是指在不同的研究对象之间，根据它们某些侧面的类似之处进行比较，通过预测建立猜想和发现真理的方法。其思想过程为研究对象、类比、预见、形成结论（或解决问题的方法）。类比思维在数学知识延伸拓广过程中常借助于比较联想用作启发诱导以寻求思维的变异和发散。在归纳知识系统时又可用来串联不同层次的类比内容，一帮助理解和记忆，在解决数学问题时无论是对于命题本身或解题思路方法都是产生猜想获得命题的推广和引申的原动力。
例如在解决“正四面体上任意一点到四个面的距离之和为一定值”的问题中，引导学生回忆平面几何中“正三角形中任意一点到三边之和为一定值”的问题的解决方法，通过类比：“面积→体积”，展开思维活动，使问题迎刃而解，从而拓宽学生的解题视野。
例如，已知 五、创设联想情境，焕发学生探索新知
联想不是凭空臆想，而是人们对具有某些特征的新的问题，利用头脑中已有知识和经验，与已掌握的结论和方法联系起来，由“此”想到“彼”的一种心理活动。培养学生的联想能力，对“以旧换新”，解决问题，往往能达到意想不到的效果。例如在解析几何中有下列三个命题：
1．以抛物线的焦点弦为直径的圆必和抛物线的准线相切。
2、以椭圆中任意一焦半径为直径的圆必和以长轴为直径的圆相内切。
3、以双曲线中任一焦半径为直径的圆必和以实轴为直径的圆相内切。
教师在引导学生完成命题1的证明后，启发学生联想，则能很快完成其余两命题的证明。创设联想情境，可使学生在解题中以点带面，存同求异，触类旁通。
六、创设错误问题情景，培养学生质疑，反思，创新的精神
设置错误情景，即“错误教育法”，使学生反思，质疑，错误的解法，错误的命题，不仅更清晰的认知基本概念基本数学方法，更能在“错误”中产生积极思维，质疑，创新，培养学生严谨科学的学习习惯和方法。
例4，已知a1= 2，且an+1 =
f(1
f(2
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
f(5 如何进行修改呢？把命题中f(x)改为偶函数可以吗？这样可促使学生反复讨论，揭示出矛盾条件的本质所在，且可创新出新的数学题目。
七、创设动态情境，培养学生的创新精神和实践能力
著名数学家华罗庚说过：“人们对数学造就产生了枯燥乏味，神秘难懂的现象，成因之一是脱离实际。”因此，我们可充分地利用现代教学媒体，创设丰富的、直观、生动、有趣生活情境，改善认知环境，化抽象为具体，有利于学生对知识的理解和掌握。如锥体体积公式的证明是教学的难点之一。其中渗透了很重要的数学思想----割补思想。运用常规教学不容易讲清楚，学生也很难听明白。运用计算机模拟辅助教学，把割与补的过程演示出来，突出了几何体的线条和切面，教师讲得轻松，学生学得明白；又可增大课堂容量，提高学生学习的积极性，使教学效果大大提高。整节课充分发挥计算机的辅助功能，围绕着两个重点--锥体积公式（知识）和割补法（能力）展开，在熟悉割补法的同时，又掌握了锥体的体积公式的证明，达到了预定的教学目标。
情境教学方式还有很多，如生活展示情境，语言描述情境等等。教师可根据教学需要不断创造，不断探索、努力营造良好的课堂教学气氛。情境教学虽无定法，但应注意以下几点：
1.我们为什么要“创设情境”？
以上出现种种现象，问题绝不是出自偶然。从表面看，是教师挖掘教材深度不够，导致创设情境流于形式。实质上，我们看到许多课堂都有这样的倾向：先创设一个所谓“情境”，再钓鱼式地引出问题，然后就将“情境”抛在一边，直接去解决“问题”了。“情境”其表，“灌输”其里。实际上，还是一个观念问题。
这就要我们反思一下，我们为什么要“创设情境”，或者，“创设情境”应达到什么样的目的？仅仅是为了给传统教学“包装”一下，给传统教学加点“味精”吗？我想不是，“情境”作为数学教学的有机组成部分，其价值至少体现在以下几个方面：
⑴激发学生的学习内在需要。把学生引入到身临其境的环境中去，自然地生发学习需求。
⑵引导学生体验学习过程。让学生在经历和体验中学习数学，而不是直接获得结论。
⑶帮助学生有效解决问题。创设情境，沟通知识点的联系，沟通数学与生活的联系，科学地思考问题，寻找解题途径。
⑷促进情感与态度的发展。避免传统数学教学中只重知识技能，不重学生人文精神的滋养。
以上分析看出，“情境”创设至少有一个基本原则：从儿童发展的内在需要出发。上述现象的出现，也正是教者追求形式化，忽略这一基本需要的缘故。如果情境创设不能提高学生学习热情，如果情境创设不能科学引导学生解决问题，如果情境创设不是促进学生认知能力的协调发展，甚至是伪造的情境，这样的情境要坚决摒弃。我们呼唤一个“求真”的教学情境。
2.情境创设应注意哪些问题?
理清情境创设的根本目的,笔者认为,教师在情境创设中应明确以下几点:
（1）要有真实性。
情境所创设的应符合客观现实，不能为教学的需要而“假造”情境。数学情境、现实情境二者应不相悖。
（2）要有“数学味”。
情境创设“要紧扣所要教学的数学知识或技能，离开了这一点就不是数学课了。”首先，要区分清数学教学生活化不完全等同于生活。过多的无关信息不仅不利于学生“数学化”能力的培养和数学知识的掌握，而且会模糊学生的思维，失去情境创设的价值。情境创设要有“数学味”，要紧扣数学教学的内容进行设计。
其次，要区分清目的和手段的关系。情境创设只是手段，不是目的，不应对情境本身作过多的具体描述和渲染，以免喧宾夺主，分散学生的注意力。
（3）要有“发展性”
选择恰当地、适合学生发展的情境方式。学生缺乏主观感受的可以多用录像、动画等形式创设实际情境，丰富学生的认识。学生需要动手操作、亲身经历的，决不简单替代，创设操作情境。学生需要认识上深化的，可以创设问题情境，等等。
（4）要有“吸引力”
如果情境创设不能让学生感受到有趣，富有挑战性，能激发他们强烈的求知欲，情境创设同样不能改变当前学生怕学数学的现状。这种吸引力，不只在于形式的新颖（再新颖的形式反复刺激学生，也会变得陈旧，），更重要的是，学生对外在手段所引起的兴趣，要深化为内在的发展需要，即学生对数学学习本身产生兴趣。
综上所述，“真实性”是情境创设的基本前提，“数学味”是情境创设的本质保证，“发展性” 是情境创设的价值导向，而“吸引力”是保证情境创设能够发挥其重要作用的动力机制，结合四个方面要求去创设情境，才能创设出符合学生内在发展需要的“真”情境。
总之，创设合适的情境，既能改进数学知识教学的呈现方式，也能使学生积极地进行自主探究、动手实践、合作交流等活动，从而有效地改变了学生的学习方式。学习方式的改变具有极其重要的意义，这是因为学习方式的转变将会牵引出思维方式、生活方式、生存方式的转变。学生的自主性、独立性、能动性和创造性将因此得到张扬，学生将成为学习和教育的主人。学生面对问题情境，要亲历一个解决问题的“过程”，这是非常重要的。学生的学习过程不仅是一个接受知识的过程，而且也是一个发现问题、分析问题、解决问题的过程。在这个过程中，既能暴露学生产生的各种疑问、困难、障碍和矛盾，也以展示学生发展的聪明才智和创新成果，还可能会面临挫折和失败，但这却是一个人的学习、生存、成长、成熟所必须经历的过程，是一个人能力智慧发展的内在要求。
当今世界将进入知识经济时代，知识总量的迅猛膨胀，更新周期的缩短，使广大教师和学生经常面对同样不知道答案的问题，面对着谁都不知道如何处置的情境。因此，我们的教育能不能使学生有效的从面对的情境中发现问题、分析问题、形成解决问题的意识、习惯和能力，这无疑是基础教育课程改革应追求的目标。让我们从课堂教学入手，从创设问题情境开始努力吧！