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初中数学情境化微课的设计框架与应用路径*

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张栋科张月

摘? ?要? ?初中数学情境化微课旨在顺应新课标要求，提升教育教学效果。本文首先分析了数学情境化微课的“情景化知识”和“探究式活动”特征，接着根据初中数学知识的三种类型分别构建了对应的故事情境、生活情境及问题情境的设计原则与实施策略，最后依据不同知识的学习阶段分别建构了相应教学情境的应用路径。通过搭建初中数学情境化微课的设计框架和应用路径，以期为初中数学微课设计和应用提供有益参考。

关键词? ?初中数学? 情境化微课? 情境教学法

《义务教育数学课程标准（2011版）》（以下简称《课标》），从教学关系上提倡平等和交互的教学关系，注重培养学生的自主学习能力和思维创造能力，从教学方式上倡导构建数字化情境的教学方式，强调利用现代信息技术有效改进教与学的方式[1]。由此可见，数学课堂教学的演进方向是基于数字化教学环境建构的以学生为中心的探究式学习活动[2]。然而当前初中数学课堂仍以例题讲解和习题练习为主的方式进行教学，使得教学情境性不强、学习体验感较弱，进而导致学生数学学习兴趣低下、教学效果欠佳。微课以其微小灵便、短时高效的教学优势，从呈现形式到内容设计都顺应新课标要求，受到广大中小学教师的青睐。情境教学法是指导创设教学情境、知识情境的重要教学方法，具有形真、情切、意远、理念寓于其中的特点[3]，有助于激发学生数学学习兴趣。因此，本文基于情境教学法构建初中数学情境化微课，从教学情境的角度解决初中数学课堂教学效果不佳的問题。

一、情境化微课的内涵解析

1.情境化微课的界定

随着教学的不断发展，概念提出的角度各有不同，但综合来看，已有研究对“情境教学”概念大体上分为两种。第一种是基于宏观角度理解，将“情境教学”视作一种教学组织形式，即将教学内容、师生角色以及教学场景高度融合形成的教学组织形式;第二种是基于微观角度理解“情境教学”，其中包括三种视角，即把认知活动与情感活动结合起来的教学方法[4]、运用具体场景获得直观感受激发学生兴趣的教学模式[5]、创设师生平等互动氛围促进学生主动参与的教学活动[6]。本文的情境教学法是以学生认知水平为起点，基于创设相关典型案例，激发学生学习积极性，培养学生学习兴趣，从而将认知活动和情感活动结合起来的一种教学方法[4]。

情境化微课是微课细致化发展的产物，它像微课一样并没有明确的定义，因此也被称为“情境式微课”“情境微课”“情境型微课”等。基于对已有文献分析，本文认为情境化微课是基于情境教学法，围绕不同类型的知识，通过创设直观形象的数字化教学情境引导学习者建构自己知识和能力大厦的新型教与学资源。

2.数学情境化微课的特点

数学情境化微课内容是特色的“情境化知识”。建构主义学习理论提出“情境”是支撑学习环境的重要元素，必须立足于情境创设，才能促进深度学习和建构知识意义。情境化微课，融合情境教学法的相关理念，充分发挥情境在促进知识理解和迁移中的作用。在知识探究过程中，数学情境化微课通过呈现知识产生的背景与探究过程，体现教学内容内在的逻辑性和系统性，从而促进学生对教学内容的深度理解和意义建构。

数学情境化微课教学是主动的“探究式活动”。初中数学在基础教育阶段是一门相对复杂的学科，其知识具有高度的抽象性和严谨的逻辑性。因此，对教学要求也较高，需要将教师讲解与感性材料体验相结合，充分挖掘学生的空间想象力和抽象思维能力。情境化微课不再以机械模板化的练习为主，而是以学生视角出发将教学内容与学生的社会经验、生活经验建立联系，增强学生对教学内容的认同感。由此，数学情境化微课凸显了内容的丰富性和认同感，有利于培养学生的空间想象力和逻辑思维能力。

二、初中数学情境化微课设计框架构建

本文基于情境教学法，从类型划分、设计原则和实现策略三方面构建初中数学情境化微课的设计模式。首先，依据教学内容将初中数学知识分为陈述性数学知识、程序性数学知识及策略性数学知识，并依据其知识特征分别对应故事情境、生活情境及问题情境。其次，基于情境与知识融合设计分别提出不同情境下的设计原则。最后，依据相关学习理论分别提出情境化微课的实现策略。

图1? 初中数学情境化微课设计框架

1.情境化微课类型划分

（1）故事情境

在初中阶段，部分学生因数学内容枯燥难懂促使其产生学习困难，导致部分学生逐渐失去了学习数学的兴趣和积极性。因此，从学生角度出发探究教学情境的创设，首先要考虑教学情境是否能引起学生的注意和兴趣。故事情境是运用讲故事的方式将抽象的数学概念融入具体情景、故事和人物之中，透过可视化的故事展现，交代了概念及定理的产生过程和背后蕴含的原理。故事情境能够将原本枯燥抽象的知识不再冰冷的呈现，能够有效增强学生对数学学习的兴趣，吸引学生积极主动地参与到课堂活动中来。

（2）生活情境

通过实践调研发现，部分学生缺乏对数学价值的认知，他们无法将平时学会的数学知识灵活运用到生活当中，并且在应对实际问题时也提炼不出数学方法和思路。因此，笔者聚焦数学应用价值，考虑教学情境能否强调教学过程的实践性和学生的主体参与性。生活情境是透过展示典型的真实案例，让学生体验具有生活性和综合性的场景，从而探究解决数学问题的方法和思路。生活情境能够将原本复杂的生活问题提炼为数学问题，学生能够结合自己的生活经验解决数学问题，有助于突破形式层面理解数学知识，沟通数学知识与实际生活的联系。

（3）问题情境

初中数学知识本身具有较高难度，学生因缺乏相应的解题思路和方法导致解答复杂题目异常困难，这时数学思想和数学方法的掌握就显得尤为重要。初中阶段常用的数学思想有分类讨论思想、化归转化思想及数形结合思想等。这些数学思想是一种内在思维活动，需要学生产生已有认知结构与新知识的矛盾，引发认知冲突获得思维知识。问题情境通过巧设悬念，提出启发性问题，让学生多猜想、多发现从而培养他们的逻辑思维能力。

2.情境化微课设计原则

（1）故事情境设计原则

故事情境设计中采取故事化原则和趣味性原则。故事化原则，即在故事情境设计中注重融入故事要素，兼具故事特性，将枯燥的知识内容用生动的故事情节加以形象化和通俗化。在教学内容处理上，从学习者原有的认知经验出发，整合故事元素和故事主线的逻辑结构，通过讲故事的形式展示数学概念、公式等知识的形成发展过程，让学生在听故事的同时体会知识的来源，理解知识并且感受数学文化与数学情感。在教学内容呈现上，透过形象直观的图片、音乐、动画、视频等元素，呈现与还原故事情节，使得教学内容更加直观、丰富，从而更轻易地将学习者引入故事情境，激发学习者的学习兴趣。趣味性原则是在数学故事的选取和组织上一定要把握趣味性，并且在故事情境设计过程中既要注重故事内容的趣味性又要把握故事情节的创新性。趣味创新的故事情境能够吸引学生的注意力，让学生积极主动的跟随故事的讲解来思考和学习数学知识。

（2）生活情境设计原则

生活情境设计中采取生活化原则和发展性原则。生活化原则是以学生认知水平为起点，学生现实生活为依据设计生活情境。在设计情境过程之中，不要随意截取生活片段，否则可能一开始会吸引学生注意，但进入深层次探讨时，大多数同学的注意力会转移，不能保证微课的顺利进行。因此在情境设计过程中以学生原有的生活经验与学习经验为起点，注重与学生生活形成关联，使之拉近距离并产生共鸣，从而明白数学在实际生活中发挥的作用。发展性原则是生活情境不能单单表现生活的片段，而是透过生活场景发现其蕴含的数学问题。情境的创设是为更好地学习数学而服务的，在生活情境设计时需要考虑其发展性，生活情境在逻辑上具有发展性和连贯性，才能不断地启发学生，不断地促进学生。

（3）问题情境设计原则

问题情境设计采取问题化原则和整合性原则。问题化原则是指在问题情境设计时以问题解决为导向，将教学目标转化成“一系列的问题”。这“一系列问题”需要兼具层次性和思考性。层次性是针对“一系列问题”在呈现顺序上的要求，指问题情境中的问题不是随意呈现的，而是以学生思考问题的过程为依据逐步将问题呈现的。问题之间都具有一定的关联，学生首先解决简单的问题，再解决复杂的问题，问题之间形成一个有关联和结构的系统，使得学生在逐步探索之中实现思维的扩展。思考性是针对“一系列问题”本身在设置上的要求，问题情境中的问题不是随意罗列的，选取的问题是能够促使学生进行积极思考的，能够逐步发现问题并解决问题的。整合性原则是指在问题情境设计时注重将探索解决问题的方式和方法进行整合，从而揭示和提炼出解决一类数学问题的思想和方法。问题情境的设计不能只停留在问题如何呈现以及呈现的顺序，其创设更应该突破问题表层从而整合归纳出解决问题的方法。

3.情境化微课实现策略

（1）故事情境设计策略

故事情境设计采用的是先行组织者策略。先行组织者是一种在学生学习新知识之前呈现的引导性材料[7]。随着概念的不断深化，先行组织者不仅可以是概括性很高的上位知识，也可以是学生易于理解的视频或动画内容[8]。数学知识本身具有一定的抽象性，部分教师通过例题讲解和习题练习的方式完成课堂教学，导致学生只能通过单纯记忆和机械做题来完成学习，使学生的积极性逐渐丧失。基于数学知识体系本身的完整性和逻辑性，设计“先行组织者”，不但可以建立新旧知识之间的“桥梁”，而且使得知识呈现的结构更为清晰全面。故事情境的内容一般选取陈述性数学知识，利用先行组织者教学策略可以改变过于强调接受学习、死记硬背概念的教与学方式，用讲数学故事的方式呈现数学概念或命题的整体性，使每堂课的知识置于整体的知识体系中，引导学生对数学知识的整体感悟，引发学生学习动机。

（2）生活情境设计策略

生活情境设计采用的是支架式教学策略。支架式教学策略是在教学过程中将学生的思考和理解放在首位的基础上为学习者提供的一种概念框架。将生活情境中兼具复杂和综合性的问题加以分解，利用多样化、直观化的数字化情境并按照一定的逻辑层层剖析，逐步建构学生对知识的理解。《课标》中提倡数学课堂从以教为中心转向以学为中心，強调从学生的角度出发，基于实际生活创设能让学生自主学习和主动探究的情境。通过情境来提出学习任务，给予学生思考方向，让学生主动获取知识，尝试归纳本质，从而找到解决问题的方法。生活情境中一般选取程序性数学知识内容呈现，“支架”的搭建和“小步子”的方式，有利于学生突破原有认知，加深对知识的理解和建构。

（3）问题情境设计策略

问题情境设计采用的是抛锚式教学策略。抛锚式教学策略是以现代信息技术为支撑，聚焦问题解决的过程，鼓励学习者对知识主动建构，强调在应用情境中实现有效教学。这种教学不是通过教师讲解获取知识，而是学生在探究解决方案的过程中获得的。其教学步骤为：首先引发认知冲突，激发学习者的探索欲;其次基于探索问题的过程，揭示问题解决的方法和思路;最后整合问题本质，促使知识迁移实现。问题情境选取的知识类型是策略性知识，这种类型的知识在掌握概念和规则的基础上，将概念和规则运用于学习和练习的情境中，其目标在于更加有效地获取新知识和运用已有的知识来解决问题。抛锚式教学的主要目标是运用信息技术，创建能够使学生和教师进行持续探索的有意义的问题解决情境。

三、初中数学情境化微课应用路径

情境化微课作为教学内容呈现的媒体与学生认知发展的工具，为提高教学质量开辟了新方向。情境化微课采用教师讲解与微课呈现互为补充的应用方式，生动形象的微课呈现与教师通俗易懂的讲解相结合，为传统教学注入新鲜血液，有助于转变师生之间的角色关系，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，营造良好的学习氛围，促进教学效果的提升。

1.故事情境微课应用路径

故事情境微课选取的内容是陈述性数学知识，陈述性数学知识的学习分为知识习得、知识巩固、知识迁移与应用三个阶段。第一阶段新知识进入短时记忆，之后与大脑中原有的记忆产生联系。这一阶段播放微课，通过叙述故事的方式呈现“先行组织者”，生动形象的动画情境能够吸引学生的注意，激发学生学习的兴趣，在观看视频的过程中更容易唤起新旧知识的联系。第二阶段知识被储存在长时记忆中，需要及时复习和巩固才有可能掌握，否则会被遗忘。这一阶段播放微课，通过呈现学习材料让学生通过自主探究相关数学问题，在分析解决问题的过程中使新知识与学生原有认知结构中的旧知识建立实质性的联系。在这一阶段充分给予学生独立探索的空间，教师则提供探索方向。第三个阶段是知识的迁移与应用阶段。这一阶段通过播放微课展现陈述性数学知识的应用过程，促进学生深度理解完成知识迁移[9]。这一阶段教师依据学生反馈进行总结，提升学生对新知识的认识水平。

2.生活情境微课应用路径

生活情境微课选取的内容是程序性数学知识，程序性数学知识的学习分为知识习得、知识转化及知识应用三个阶段。从知识学习的特点和规律来看，程序性知识的学习是在陈述性知识的基础上进行的，所以程序性知识的知识习得阶段和陈述性知识是一样的过程。知识转化阶段是通过变式练习完成陈述性知识向程序性知识的转化，这一阶段通过生活情境微课的播放，创设与学生实际生活经验相关的情境，通过已有生活经验与数学知识的联结增强学生的求知欲和体验感，促使学生更好的完成知识转化。知识应用阶段是指技能在新情境中应用的过程。这一阶段通过微课呈现形象直观的内容促使学生完成意义建构。

3.问题情境微课应用路径

问题情境微课选取的内容是策略性数学知识，策略性数学知识是在习得陈述性知识和程序性知识后，学生将习得知识进一步组织内化后形成的知识形式。策略性知识的学习本质上是特殊的程序性知识的学习，学习过程首先要经过陈述性知识的阶段，然后在实际情景中加以应用并转化为程序性知识阶段，最后领悟到一套操作步骤使用的条件，就进入到了反省认知的阶段[10]。策略性知识属于程序性知识的范畴，因此在学习策略性数学知识之前，教师引导学生回顾本部分的陈述性知识以及程序性知识。在反省认知阶段教师结合学习主题，在学生的“最近发展区”内通过呈现问题化数学微课构建概念框架;然后将学生引入一定的问题情境，并创造出合适的教学条件与学习气氛让学生独立探索。在策略性知识的广泛迁移应用阶段，通过各种形式的合作学习进行自主的知识建构，最后对学生的学习效果进行整体评价。

随着信息技术与教育的深度融合，不断呼唤教育理念的更新及教学方式的变革。初中数学情境化微课旨在顺应课标要求，提升教学效果。本文搭建了初中数学情境化微课的设计框架和应用路径，以期为初中数学微课设计提供有益参考，促进教学效果的提升。

參考文献

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准（2011版）[S].北京：北京师范大学出版社，2011.

[2] 王玉娟.微课在初中数学预习中的教学实践研究[D].南京：南京师范大学，2017.

[3] 李吉林.情境教学理论与实践[M].北京：人民日报出版社，1996.

[4] 李吉林.田野上的花朵：对话：情境教学的萌发[M].北京：教育科学出版社，2013.

[5] 张秀萍.大学英语情境教学：认知理据、实施原则与设计实践[J].大学教育科学，2017（06）.

[6] 李志强.情境教学法在播音与主持教学中的应用探析[J].中国教育学刊，2019（S1）.

[7] 陈琦，刘儒德.当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版社，2007.

[8] 甘功伟.先行组织者在高中数学教学过程中的实验研究[D].西安：西北大学，2018.

[9] 皮连生.智育心理学[M].北京：人民教育出版社，2008.

【责任编辑? 郭振玲】

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