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《学术交流活动简讯》总第33期 微研讨系列(13)

高中教材中的情境创设

  2018年11月22日下午,在我社5层A座会议室举办了主题为“高中数学、地理教材中的情境创设”的情境创设系列微研讨活动,也是情境创设系列微研讨的第二期。中数室宋莉莉、地理室杨洁是本次微研讨的发起人,他们结合编辑科研工作,汇报了两个编辑室在本次高中教材修订中就情境创设所进行的相关工作,研讨题目分别为“关于用数学史构建数学教科书中的情境的探讨”“高中地理教材中的情境创设”。本系列微研讨因涉及尚未出版的高中教材,不对社外人员开放,但依然吸引了社内相关学科编辑室等部门的三十多位老师前来参加。 

  一、介绍的核心观点

  宋莉莉以“关于用数学史构建数学教科书中的情境的探讨”为题,交流了新修订的高中数学教科书在运用数学史创建学习情境方面的一些实践和思考。首先,宋莉莉列举了两点能够用数学史创建教科书中情境的理由:一是根据数学史与数学教育研究的观点,数学史对于数学学习有多方面的价值,包括数学史揭示了数学概念、思想的起源,数学史是一种资源,提供大量问题和方法,数学史是数学与其他学科之间的一座桥梁,数学史促进学生其他能力(如阅读、写作、文献查阅、分析、说数学等)的提高,等等;二是同样基于数学史与数学教育研究的结果,学生在许多数学知识上表现出的学习困难具有历史相似性,正如HPM(International Study Group on the Relations Between the History & Pedagogy of Mathematics的简称)先驱者、美国数学史家卡约黎所说:“学生所遭遇的困难往往是相关学科的创建者经过长期思索和探讨后所克服的实际困难。”然后,她提出了本研究借鉴的内容,包括上海华东师范大学HPM团队的研究成果——数学教科书运用数学史的五种方式,以及一些基于情境教学的研究成果,例如欧阳绍绪在《中学物理情境教学的理论与实践研究》中提到的关于“情境教学”的定义,以及物理教学中常见的情境创设方法等。

  接下来,宋莉莉介绍了新修订的高中数学教科书利用数学史创建学习情境的做法。在新修订的人教版高中数学教科书(必修2本,选择性必修3本)中,共有37处用数学史创设的学习情境。宋莉莉按照这些情境创设的“场景”,把它们分为了解题情境(7处)和阅读情境(30处);在阅读情境中,又按照学生在情境中经历的数学学习过程,把它们分为了“获取信息情境”(16处),“探究情境”(5处),“写作情境”(7处)和“研究情境”(2处)。

  所谓“解题情境”与一般的数学习题的形式和功能相仿,但它借助数学史的人物、图、情景等营造了一个更具时空感和画面感的场景,这对调动学生的感性体验与理性体验,从而使问题获得解决有一定的积极作用。

  所谓“获取信息情境”,即利用数学史文本营造的阅读氛围,它更完整地展现了数学的演进过程,也使用了一些富有感情色彩的词汇,描述了一些具体的历史过程,学生通过阅读有限的文字,感受、体会、理解,获得更多的与正文相关的历史知识,同时也能建构新的意义,形成对正文内容更全面的认识。但由于教科书语言风格、篇幅的限制,营造的阅读情境的真实性、生动性都不够强烈。

  所谓“探究情境”“写作情境”和“研究情境”,都属于建立在数学史文本阅读基础上的应用情境,它们都是这次教材修订的创新之举。这些情境往往带有一定的复杂性、开放性、不确定性和关联性,情境聚焦的任务对学生具有一定的挑战,所以可能对学生产生较强的吸引力,对学生的情境思维产生较高水平的刺激。期间学生既需要进行长时间的独立探索,又可能与他人合作交流,他们将获得“做研究”的真实体验。、

  杨洁以“高中地理教材中的情境创设”为题,交流了地理教材修订和编辑加工时情境创设的实践和思考。在此次高中课程标准修订中,“情境”一词的使用率的确非常高。根据使用背景的不同,有纸质教材使用文字及图像创设的“教材情境”,课堂上教师创设的“教学情境”,还有学业质量水平测试中创设的“试题情境”。什么是情境?情境与核心素养密切相关,情境是学习基础,核心素养是学习结果。个体在与情境的持续互动中,不断解决问题、创生意义的过程中逐渐形成核心素养。

  地理教材情境就是与日常生活生产有密切联系的地理事象。高中地理教材修订时也要充分考虑教材情境的创设。关注情境并非我国教材的独创,其他国家的地理教材中也有相当丰富的情境创设。为此,从国际地理教材比较的角度,谈谈高中地理教材中的情境创设。

  由于地理情境是真实的地理事象,因此可以按抽象程度分为生活情境和学科情境。生活情境抽象程度较低,通常为真实的地理事件;学科情境抽象程度较高,通常为地理过程或地理模型。高中地理教材在自然地理部分表现出以抽象情境为主的特点,在人文地理部分中表现出以真实情境为主的特点。

  地理教材情境强调的是真实性、典型性和多样性。真实性是情境的基础。在教材中呈现的学习情境越真实,学生构建的地理知识就越可靠,就越容易在真实的生活中得到运用。教材情境的典型性是要求注意和学习内容以及学习目的相联系,选择和相关地理内容联系最密切、最能突出重点、最能体现地理思维和意识的情境。情境创设的方式应该是多样化的。这里的多样化包括三个方面:形式多样化、内容多样化和尺度多样化。

  二、研讨中的主要观点

  宋莉莉提出了两个困惑,一是“什么形式的‘提取信息情境’能更深入地激发学生的体验”,二是“什么是理性体验?什么是感性体验?感性体验是如何促进理性体验的?”。任长松老师认为数学阅读中故事情境的创设很重要,例如阿基米德测皇冠的故事有很强的“代入感”,令人读过之后印象深刻,也有利于理解浮力定理。张劲松老师认为阿基米德的这个故事也有多个版本,讲故事时史实的确凿性非常重要。宋莉莉认为,文科编辑室在如何对阅读文本导读、如何提问方面有丰富的经验,建议科研部组织一次包含文科和理科阅读情境的微研讨。

  刘翠航老师谈了自己对感性体验和理性体验的理解,即对一个对象的整体感觉、把握是感性体验,用数学工具刻画对象的过程是理性体验。李海东老师认为数学研究中有很多微妙的思维或精神过程,例如直觉,它很难界定,却在数学发现中有重要的价值,又如数学美学,其中或许包含了感性体验和理性体验。宋莉莉认为了解数学家“做数学”的过程对构建数学学习情境有启发作用。

  杨洁结合地理教材的情境创设提出了三个疑问。第一,教材情境必须有图吗?第二,教材情境是可以分级的吗?第三,教材情境和教学情境的区别是什么?在场的各学科老师热烈讨论,纷纷从本学科出发谈情境的创设。

  图是创设情境的媒介之一,但不是必备元素。在场的各学科老师热烈讨论,纷纷举出本学科教材中不用图创设情境的案例,如科学史类的情境。

  地理课标中对试题情境进行分级,提出在不同等级的情境测试中,评价学生的地理学业质量水平等级。水平1至水平4由低到高逐渐递进,相对应的情境也一次递进,分别为:简单、熟悉的地理事象;给定的简单地理事象;给定的复杂地理事象;现实中的地理事象等。但教材情境和教学情境不适合用此情境分级法进行评价,并不能说教材创设越复杂的情境其对学生能力的培养就越高级。学生在初学过程中,以一个个小情境作为支架帮助学生学习一条条基础知识(概念、原理等),比较合适。在学习的高阶阶段,就可以给学生提供一些复杂些的大情境,要求学生综合灵活运用所学多方面知识,综合地进行思考,系统地加以分析。

  当讨论情境的时候,往往容易混淆教材情境和教学情境。教学情境可以是高度复杂的真实问题情境,但写成教材情境就势必有取舍,只能保留其中的某一部分指向性内容。地理的引人故事很多,但并非故事吸引人就适合作为引入的情境,还要看精彩的故事是否指向后续主题,是否会把学生的兴趣引向别处而对后续学习产生干扰。周国华老师,李大翔老师认为地理教材与数字教材的结合大有可为,可以从教材情境延伸,结合多种媒体形式创设教学情境,便于一线教师开展教学。

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