從核心素養(yǎng)角度談高中數(shù)學(xué)問題情境設(shè)計(jì)

福建省閩侯縣第二中學(xué) 金仕針

培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，是教育改革背景下高中數(shù)學(xué)教學(xué)的必然要求，也是提升學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力的時(shí)代需求。從《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017）》中可知，現(xiàn)代高中數(shù)學(xué)的六大核心素養(yǎng)為數(shù)據(jù)分析、邏輯推理、數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)建模、直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用問題情境設(shè)計(jì)，可以讓學(xué)生在生動(dòng)、鮮明、真實(shí)的問題情境中更好分析、探索、理解數(shù)學(xué)知識(shí)的思路和應(yīng)用，這對于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)來說大有裨益。

一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入問題

在培養(yǎng)高中生核心素養(yǎng)的過程中，教師要注重有效問題情境的創(chuàng)設(shè)，為學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮自身能動(dòng)性去積極參與問題思考和問題分析，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力。通過問題情境引導(dǎo)的方式，激發(fā)學(xué)生探索精神和求知欲望，推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與問題探究，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)核心素養(yǎng)的目標(biāo)。例如，在“任意角”的教學(xué)中，教師可以借助PPT課件，為學(xué)生展現(xiàn)生活中常見的任意角，利用生活元素創(chuàng)設(shè)問題情境：教室墻上掛著鐘表，在某一時(shí)間段內(nèi)，指針（分針、時(shí)針和秒針）轉(zhuǎn)過的角度是什么？當(dāng)鐘表不準(zhǔn)時(shí)，我們需要旋轉(zhuǎn)指針，那么指針旋轉(zhuǎn)的角度是多少？方向是固定的嗎？通過一個(gè)生活情境，導(dǎo)入新課，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)任意角和任意角方向。這種方式可以讓學(xué)生的注意力快速吸引到教師創(chuàng)設(shè)的問題情境中，在情境探索中自然而然引入新知識(shí)，避免了教學(xué)的突兀感，同時(shí)還有助于培養(yǎng)學(xué)生直觀想象的核心素養(yǎng)。

二、明確問題，指明目標(biāo)

創(chuàng)設(shè)問題情境的第二步，就是明確所要探索的問題。當(dāng)學(xué)生認(rèn)識(shí)了數(shù)學(xué)知識(shí)的基本概念和定義之后，教師可以為學(xué)生明確指出所要探索的知識(shí)，建立一個(gè)動(dòng)態(tài)、系統(tǒng)的知識(shí)脈絡(luò)，讓學(xué)生深入思考問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生核心的目標(biāo)。仍以任意角教學(xué)為例，當(dāng)學(xué)生認(rèn)識(shí)了任意角的概念之后，教師可以一脈相承地借助問題情境啟發(fā)學(xué)生思維：當(dāng)鐘表的時(shí)針快速由1轉(zhuǎn)向6，時(shí)針旋轉(zhuǎn)了多少度？時(shí)針從6轉(zhuǎn)向1，旋轉(zhuǎn)了多少度？方向發(fā)生了什么變化？由此讓學(xué)生認(rèn)識(shí)正負(fù)角、零角定義。接著提出問題：如果把鐘表的中心和坐標(biāo)軸進(jìn)行重合，那么30°角在第幾象限？120°角呢？通過這些問題，讓學(xué)生明白角的方向和象限角的知識(shí)，幫助學(xué)生明確所要探索的問題，進(jìn)而有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析和邏輯推理素養(yǎng)。

三、互動(dòng)探索，培養(yǎng)數(shù)學(xué)意識(shí)

當(dāng)學(xué)生明確了探索問題之后，教師需要帶領(lǐng)學(xué)生一起進(jìn)入問題情境互動(dòng)探索，讓學(xué)生在互動(dòng)探索中，深刻記憶相關(guān)知識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)意識(shí)。重視師生互動(dòng)中問題的導(dǎo)向作用，能有效開發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的求異思維與探索精神，進(jìn)而促使學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律，達(dá)到核心素養(yǎng)的培育目標(biāo)。例如，在任意角的教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生認(rèn)識(shí)了象限角之后，教師可以提出互動(dòng)問題：第三象限的角，數(shù)值大小范圍是什么？如何表示任何一個(gè)經(jīng)過第三象限45°角的集合？第三象限所有角的集合，可以用什么表示？讓學(xué)生進(jìn)行課堂討論。討論過程中，教師可以從建立直角坐標(biāo)系出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生討論任意角的象限集合，掌握終邊相同的角的集合書寫方式，理解角的集合和實(shí)數(shù)集合之間的對應(yīng)關(guān)系，從而幫助學(xué)生建立運(yùn)用函數(shù)知識(shí)分析問題和解決問題的數(shù)學(xué)意識(shí)。這個(gè)過程中，立足數(shù)學(xué)知識(shí)，對新知識(shí)進(jìn)行了問題探索，在掌握知識(shí)的同時(shí)，激發(fā)了數(shù)學(xué)思維能力，完善了數(shù)學(xué)思維品質(zhì)，進(jìn)而有助于培養(yǎng)數(shù)學(xué)抽象核心素養(yǎng)。

四、總結(jié)評價(jià)，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)

數(shù)學(xué)問題是課堂評價(jià)的重要形式，通過評價(jià)，教師可以在了解學(xué)生對知識(shí)掌握情況的基礎(chǔ)上，及時(shí)調(diào)整自己的教學(xué)手段方法，對落實(shí)核心素養(yǎng)評價(jià)研究具有重大現(xiàn)實(shí)意義?；诖?，在設(shè)計(jì)問題情境的過程中，需要重視總結(jié)評價(jià)的作用，讓學(xué)生在總結(jié)評價(jià)中加深數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用意識(shí)。例如，在任意角教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生掌握了象限角和象限角的集合表示方法之后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)總結(jié)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用集合S={β|β=α+k·360°，k∈Z}去分析任意角和任意角所在的象限，讓學(xué)生在總結(jié)知識(shí)的過程中掌握數(shù)學(xué)運(yùn)算技巧。當(dāng)學(xué)生總結(jié)完相關(guān)知識(shí)后，教師可以借助一些拓展延伸習(xí)題，比如，寫出終邊在直線y=x上角的集合等例題，檢驗(yàn)學(xué)生知識(shí)掌握情況，從而有的放矢地調(diào)整教學(xué)策略，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)和核心素養(yǎng)的統(tǒng)一。

總之，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)問題情境，有助于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)意識(shí)，提升學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力。因此，教師應(yīng)當(dāng)重視問題情境設(shè)計(jì)，將核心素養(yǎng)思想滲透到問題情境的各個(gè)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在情境探索中深入理解數(shù)學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)核心素養(yǎng)。