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高中数学函数概念教学中生活化情境创设的实践研究

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2024-12-30 浏览次数:

一、研究背景与意义

高中数学函数概念具有高度抽象性与逻辑性,学生理解难度较大,易产生畏难情绪,影响学习兴趣与效果。传统教学模式侧重知识灌输,忽视学生认知规律与实际需求,导致学生难以将函数概念应用于实际。生活化情境教学将数学知识与实际生活紧密结合,能降低理解难度,激发学习兴趣,提升学习积极性与主动性,培养问题解决能力与数学应用意识。因此,在高中数学函数概念教学中创设生活化情境,对提高教学质量、培养学生核心素养具有重要意义。

二、核心概念界定

(一)生活化情境教学

生活化情境教学是一种将数学知识与实际生活情境相融合的教学方法。它注重情境的真实性,选择与学生实际生活经验相关的情境,如日常家庭预算、旅游规划等,使学生易将抽象数学概念与日常生活联系;具有多元性,涵盖代数、几何、统计等数学领域,满足不同学生需求与兴趣;强调任务互动性,学生积极参与任务与活动,运用数学概念解决实际问题,与同学合作思考创造性解决方案;强调情境适度难度,教师根据学生水平与需求调整难度,确保学生能在解决问题中取得成功。

(二)函数概念教学

函数作为高中数学的核心板块与关键内容,其概念教学意义深远。它不仅着重引导学生透彻理解函数的本质内涵,即变量间的特定对应关系,还要求学生熟练掌握函数的多种表示方法,如解析式、图象、表格等,以及深入探究函数的性质。最终目的是全方位培养学生的函数思维,提升其运用函数解决实际问题的能力。

三、研究目标与内容

(一)研究目标

1. 探索高中数学函数概念教学中生活化情境创设的有效策略与方法。

2. 分析生活化情境创设对学生函数概念理解、学习兴趣与学习效果的影响。

3. 为高中数学函数概念教学提供实践参考与理论支持。

(二)研究内容

1. 生活化情境素材的收集与整理:收集与函数概念相关的生活实例,如购物折扣、温度变化、行程问题等,整理成适合教学的情境素材库。

2. 生活化情境创设的原则与方法研究:研究生活化情境创设应遵循的原则,如真实性、针对性、趣味性等;探索不同类型函数概念教学中生活化情境创设的具体方法,如一次函数可结合水电费计算情境,二次函数可结合篮球投篮轨迹情境等。

3. 生活化情境教学案例设计与实施:设计不同函数概念教学的生活化情境教学案例,在实际教学中实施并观察记录学生反应与学习效果。

4. 生活化情境教学效果评估与分析:通过测试、问卷调查、访谈等方式评估生活化情境教学效果,分析对学生函数概念理解、学习兴趣与学习效果的影响。

四、研究方法

(一)文献研究法

广泛且深入地查阅国内外与生活化情境教学紧密相关的各类文献资料,涵盖学术期刊、学位论文、研究报告等。全面了解该领域当前的研究现状,精准把握其未来发展趋势,为课题研究筑牢坚实的理论根基。

(二)案例研究法

精心设计具有代表性和针对性的生活化情境教学案例,并切实将其应用于教学实践。对案例实施过程进行细致入微的观察,深入剖析其中呈现的优点与不足,进而总结经验、吸取教训,持续优化教学策略。

(三)行动研究法

在实际课堂教学环境中积极开展生活化情境教学实践,在教学进程中时刻保持敏锐的观察力与反思意识。依据教学效果及时对教学行为做出合理调整,通过不断实践与改进,切实提高整体教学质量与效果。

(四)调查研究法

综合运用问卷调查、个别访谈、小组座谈等多种方式,全面且深入地了解学生对生活化情境教学的真实看法与切身感受。细致收集学生反馈的各类信息,对这些信息进行系统整理与分析,为教学改进提供有力依据。

五、研究步骤与安排

(一)准备阶段(第1—2个月)

1. 组建课题研究团队,明确分工与职责。

2. 开展文献研究,收集整理相关资料,撰写文献综述。

3. 设计研究方案,确定研究方法与步骤。

(二)实施阶段(第3—9个月)

1. 收集与整理生活化情境素材,建立素材库。

2. 研究生活化情境创设原则与方法,设计教学案例。

3. 开展生活化情境教学实践,实施教学案例。

4. 定期开展教学研讨活动,交流经验与问题,及时调整教学策略。

5. 运用调查研究法收集学生反馈信息,评估教学效果。

(三)总结阶段(第10—12个月)

1. 对研究过程与结果进行全面总结与分析,撰写研究报告。

2. 整理研究成果,包括教学案例、教学反思、论文等。

3. 组织课题鉴定与验收,推广研究成果。

六、预期成果

(一)研究报告

撰写《高中数学函数概念教学中生活化情境创设的实践研究》研究报告,总结研究过程、方法、结果与结论。

(二)教学案例集

整理生活化情境教学案例,形成教学案例集,为高中数学函数概念教学提供参考。

七、可行性分析

(一)研究团队

本课题的研究团队成员全部由经验丰富的高中数学教师组成,他们不仅教学经验深厚,还具备一定的科研能力,完全能够胜任此次课题研究工作。

(二)研究基础

课题组成员对生活化情境教学有着深入的了解与丰富的实践经验,他们前期已积极开展相关研究与实践活动,为本次课题研究奠定了坚实的研究基础。

(三)资源保障

学校为本课题研究提供了全方位的资源保障,包括丰富的图书资料、先进的教学设备等,这些资源为课题的顺利开展提供了有力的支持与保障。

八、具体实践思路与策略

(一)结合生活实际创设情境

在高中数学函数概念教学中,结合生活实际创设情境能有效激活课堂,提高学生学习积极性。例如在均值不等式教学时,可创设苏宁电器端午节商品降价酬宾活动情境。计划分次降价,有三种预案:第一次打a折,第二次打b折;第一次打b折,第二次打a折;每次都打(a + b)/2折。让学生对比哪种预案降价最多。学生积极探究,通过代入数据比较大小解决问题。多次实践表明,学生对这种情境创设方式喜爱,学习积极性高,能达到理想教学效果。

(二)结合新闻事件创设情境

高中生对新闻事件感兴趣,结合新闻事件创设情境能提高教学效率。但要注意事件选择要与课堂教学密切结合,避免哗众取宠。例如在讲解统计相关知识时,可结合某地区人口普查数据公布新闻事件,引导学生运用函数概念分析人口增长趋势、年龄结构变化等问题,培养学生数据分析与函数应用能力。

(三)结合多媒体创设情境

现代教育技术发展使多媒体在课堂教学中应用广泛。多媒体能提高课堂教学效率,为教学注入生机。在抛物线教学时,可利用多媒体呈现姚明图片,引导学生思考姚明投篮精准原因,进而引出抛物线概念。如先呈现姚明图片,引起学生兴奋,然后提问:“姚明投篮为什么如此精准?”学生回答后,教师指出投篮与篮球运行抛物线密切相关,自然引入新课,教学效果明显。

(四)创设问题情境

许多新知识是旧知识拓展延伸。通过旧知识引入,适当变形提出新问题,使学生在知识矛盾点、疑问点上产生认知冲突,激发学习兴趣,引导新旧知识过渡。例如在教学向量减法运算及其几何意义时,可创设问题情境:1. 回忆向量加法运算法则得出过程;2. 由实数加法推广到向量加法,能否推广出向量减法;3. 实数和它的相反数之和等于0,向量和它的相反向量之和呢?通过问题串形式创设情境,让学生运用类比方法发现实数与向量加减法联系,突出知识联系与推广。

(五)创设操作情境

高中数学知识抽象性和逻辑性高,遇到难度大问题时,仅靠口头讲授不够,教师应带领学生动手实践,结合实验演示讲解内容,创设操作情境。例如研究幂函数图像性质时,在幂函数教学时,让学生小组合作,在同一平面直角坐标系内画出幂函数指数分别为1、2、3、1/2、 -1时的函数大致图像。通过学生自己动手画图像创设操作情境,让学生思考得出结论,体验成功喜悦。

(六)创设可视化情境

部分数学内容抽象,呈现方式局限,导致教师凭空讲述、学生死记硬背,教学质量不理想。教师应运用数学软件等信息技术软件将数学内容可视化,如用图像、动画、视频等直观呈现,创设可视化情境,展现内容内在关系和规律趋势,帮助学生理解掌握数学内容,培养思维品质,发展核心素养。例如在函数图像教学时,利用数学软件绘制不同函数图像,让学生直观观察函数变化规律。