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摘要:通過運用文獻分析法，對情境教學在我國數學教育改革中的發展歷程進行回顧與反思。我國的數學教學大綱/課程標準、核心素養，都與情境教學有著緊密的聯系。數學教學中既強調情境認知，使抽象的數學具體化，也強調情感激發，在優化的情境中促使學生主動學習。情境教學在我國數學教育改革中的反思如下:(1)數學抽象性與情境教學研究的多樣性兼容;(2)情境教學對學生情感、認知、能力的作用;(3)情境教學研究方法的轉變。
關鍵詞:情境教學;情境認知;數學教學
我國的《九年義務教育全日制小學數學教學大綱》《義務教育數學課程標準(實驗稿)》《義務教育數學課程標準(2011年版)》多次強調了“情境”在數學教學中的作用，近年來的研究熱點如“中國學生發展核心素養”也與情境教學有著緊密的聯系。從歷史上看，美國情境認知理論與我國李吉林的情境教育思想對數學教學均產生了深遠的影響。在新的歷史條件下，進一步挖掘情境教學在數學教學中的功用有著重要的意義。本研究運用文獻分析法，在中國知網(CNKI)上以“情境教學”“情境認知”“數學教學”“數學課程”等為關鍵詞，搜索從1979年1月至2019年1月刊登在CSSCI核心期刊上的數學情境教育相關文章，在文獻分析的基礎上，對情境教學在數學教育改革中的發展歷程進行回顧與反思。
一、情境教學伴隨我國數學課程與教學的改革
(一)歷次教學大綱/課程標準中的情境教學
1986年提出義務教育以來，素質教育理念開始得到了教育理論界的普遍認可，一線教學實踐層面也渴望注重學生主體、注重培養綜合素質、注重學生情感體驗的教學變革。情境教育是實施素質教育的一條有效途徑。在提倡素質教育的背景下，情境教學對于學生在情境中的學習情感的關注體現了學生的主體性，有利于學生綜合素質的提高。而情境教育理論對于學生情感的關注也體現在2000年新修訂的《九年義務教育全日制小學數學教學大綱》中，教學大綱增加了“使學生具有學習數學的興趣，樹立學好數學的信心”的教學目的〔1〕，開始顯現有關學生情感的課程目標，這與情境教學關注學生情感的人文理念相契合。2001年頒布的《義務教育數學課程標準(實驗稿)》中，第一次將“實踐與綜合應用”納入數學課程中，使教學中更注重學生在實踐中整合生活經驗與現實情境。2011年頒布的《義務教育數學課程標準(2011年版)》(下稱《課標》)中進一步提出要讓學生在情感態度方面得到充分發展?！墩n標》中“情境”出現了62次。其中“具體情境”26次、“生活情境”5次、“現實情境”6次、“實際情境”5次，合計42次;另有“問題情境”6次，包括在教學“實施建議”的教學建議中2次、評價建議中1次、教材編寫建議中2次，以及案例中1次;其它分別是“給定情境”“簡單情境”“模擬情境”“多種情境”“新情境”等等零散出現的情境，合計14次。由此可見，《課標》不僅包含數學知識與技能，還包括知識的生活來源和使用背景，數學綜合與實踐領域更是強調活動的實踐性和情境性。因此，情境教育思想蘊含于《課標》之中。中國學生發展核心素養公布后，許多教育教學研究者與一線中小學教師迅速跟進，積極探索基于核心素養的課程改革。核心素養與知識的具體情境之間具有密切的聯系。從國際上的概念界定來看，OECD在界定核心素養時強調了核心素養可以幫助個體在面對復雜綜合的情境時有效解決一些復雜問題〔2〕;美國Battelleforkids組織所提出的“21世紀學習框架”則包含關鍵學科和21世紀主題，學習和創新技能(創造與創新力、批判性思維與問題解決、交流能力、合作能力)，信息和技術技能(信息素養、媒介素養、信息交流與技術素養)，生活和職業技能(適應能力、自我指導能力、跨文化技能、責任意識、領導力)等四大版塊，需要在各種具體情境中得到充分發展〔3〕;臺灣地區公布的“核心素養的滾動圓輪意象”也反復強調了生活情境的重要性〔4〕。從國際上的評價上看，PISA對學生素養進行評價時，參照的亦主要是學生在復雜的現實情境中面對具體的實際問題時所呈現出的表現〔5〕。有學者認為，現今知識的情境性在不斷地增強，因此對于以知識為載體進行培養和發展的核心素養，它與情境之間定會有不可分割的關系〔6〕。我國也有學者認為，素養的形成與發展只能在智力、情感和道德上真實的情境之中展開。若離開真實情境，可能有知識技能熟練，但沒有素養上的發展〔7〕。在多樣的情境中培養與發展核心素養，可以使學生形成未來社會所必須的能力與品質，從而促進學生的全面發展。如何在數學的情境教學中培養學生的數學學科核心素養還有待進一步的研究。
(二)情境教學在數學教學實踐中的研究
情境教學在數學教學研究中有許多實證案例，如蘭想林(1994)開展了小學數學情境教學實驗。實驗前，通過成績測驗、智力測驗、非智力測驗和家庭情況調查，實驗班和對照班在學習成績、智力、非智力因素方面均無顯著性差異;實驗中，對實驗班進行了投影情境課堂教學情況統計;實驗二年后，實驗班畢業成績顯著高于對照班;且情境教學在激發學生動機、教授學習方法、改善師生關系方面具有統計意義的顯著作用〔8〕。這項研究是我國少見的數學情境教學的實證研究，是一篇較規范的量化和質性研究結合的研究成果。除了教學實驗以外，也有許多學者從教學設計方法方面進行了相關論述。例如肖秀梅，楊永輝(2007)探討了高中數學的問題情境設計方法〔9〕，是關于具有中國特色的蘊涵情境認知和情境學習思想的教學設計，這與國外的問題情境不同，如美國賈斯珀的每一個歷險故事包含了系列的數學問題，需要學生用3天以上甚至幾個星期的時間去探索合作完成，目的是為了培養解決問題的能力;肖秀梅等的情境故事成分較少，只設計某一個知識點或問題，可以在一節課內組織學生討論，學生個人可以單獨回答問題。兩種問題情境設計的不同的根本原因源于教學目標取向的不同。還有部分文獻探討了教師在理解和運用問題情境教學時存在的問題。例如楊玉東和張波(2014)認為問題主要有:較少從數學學科教學的角度出發來創設情境，難以凸顯數學本質;對于創設情境以及情境創設策略的有效性，缺少獨立思考和實證研究〔10〕。部分一線教師只注重情境教學的設計，缺乏客觀的有效性評判，僅停留在主觀表層。如某位研究者設計《三角形面積計算》情境教學案例時，在評價參與意識、情緒感染等學生表現時缺乏行為表現的統計，用主觀的判斷作為研究結論。
二、數學教學中的情境認知與情感激發
在我國的數學教學改革進程中，研究者不斷地了解和吸收國外的數學教育教學經驗，把握世界教育發展的趨勢。在這一過程中，美國情境認知與學習(situatedcognitionandlearning)理論走進了我國教育研究者的研究視野。這一理論的開創工作源自Brown、Collins和Duguid等人于1989年在《教育研究者》雜志發表的《情境認知與學習文化》一文，認為知識是具有情境性的，是活動、背景和文化產品中的一部分，知識在豐富的情境中被運用和發展〔11〕。與此同時，J.Lave等學者也從人類學的角度，提出情境學習概念，提出知識應呈現在真實情境中，需要社會的互動和協作的理念〔12〕;而后又從心理學視角論述了情境認知理念，從而推動對情境認知與學習的更深入、更廣泛的研究〔13〕。國內外許多學者借鑒了這一理論，重新思考了知識和學習的性質以及教育活動諸要素，使得情境認知進入了數學教育研究的視野。1990年，與情境認知、情境學習理論有著極其緊密關系的拋錨式教學理論產生。“錨”是有情節的故事，拋錨式教學的主要目的是使學生在一個完整、真實的問題情境中，產生學習的需要，并通過鑲嵌式教學以及學習共同體中成員的交流，憑借自己的主動學習、生成學習，體驗從辨別目標到提出和達到目標的過程。賈斯珀系列數學學習案例就是拋錨式理論在數學教學中的應用〔14〕。通過運用多媒體手段拍攝適用于5年級以上學生的歷險故事，創設了真實的認知情境，同時幫助學生整合對數學與其他學科的學習，加強對數學概念的深層理解〔15〕。以發現問題和解決數學問題為核心，以數學問題的解決、推理、交流以及與其它鄰域如科學、社會學、文化等互動來展開〔16〕，“問題驅動”和“問題生成”是它的主要策略。此外，數學教學中與情境學習理論有關的還有荷蘭數學教育家弗賴登塔爾提出的“現實數學教育”?，F實數學教育開發與生活緊密相關的情境，然后情境越來越一般化，具有模式特征，用這個模式解決其他相關的問題，最后通過這些模式，學生逐漸逼近形式的數學知識。呂傳漢、汪秉彝也提出了“情境－問題”教學，認為創設情境是為了激發學生的求知欲，要從情境中提取數學信息，從而提出問題，形成問題串〔17〕，不同的情境所反映的數學知識是一致的。在我國，受李吉林語文情境教育的影響，情境教學也走進了數學課程與教學研究的視野。李吉林情境教學理論始于1978年在實驗班進行小學語文的情境教學探索，其報道最早始于1980年《光明日報》的《李吉林和情境教學法》文中。李吉林根據小學語文教學實驗，提出情境教學的特點:“形真”“情切”“意遠”“理蘊”〔18〕?；诖?，進一步闡述了創設情境的“四為”(以“形”為手段;以“美”為突破口;以“情”為紐帶;以“周圍世界”為源泉)和“五要素”(誘發主動性，強化感受性，著眼創造性，滲透教育性，貫穿實踐性)。1994年，李吉林進一步將語文情境教學法遷移拓展到小學各學科，形成統一的情境教育思想〔19〕。受此啟發，數學教學中的情境使抽象的數學具體化、有形象可感應，師生以最佳的情緒狀態共同投入教育教學活動，從而達到兒童主動參與、主動發展的境界。在此，數學中的情境教學強調以特定的氛圍，激起熱烈的情緒，在優化的情境中，促使學生主動地參與。通過對比可以發現，無論是賈斯珀系列歷險故事情境認知活動，或經典的弗賴登塔爾的現實數學教育，還是應用創設情境—問題串，其背后所依據的都是情境認知理論，都將“情境”作為一種問題的創設，在問題解決時為學生提供了創建問題結構、探索問題解答的機會，并在無形的相互需求中引導學生小組合作互動，支持生成性學習〔20〕。而李吉林則將情境教育中的“情境”看作是人為優化的情境，是促使兒童能動地活動于其中的環境，是一個有情趣的網絡式的師生互動的廣闊空間〔21〕。在各種各樣的數學情境教學實踐中，情感是情境教育理論構建的命脈，數學認知活動與情感活動緊密結合，學生在情感的驅動下主動積極投入數學認知活動，教學利用學生的情感激發學生潛能。
三、情境教學在數學教學中運用的反思
(一)數學抽象性與情境教學研究的多樣性兼容
數學知識是從具體的情境中抽象出來的，情境作為能夠促進學生發展的環境條件，使得數學知識的教與學是一個情境脈絡中的統一體。情境教學在數學教學中的研究視角是多樣的，例如:基于學生主體情感的視角，數學的抽象性與賦予情感的情境教學值得研究;基于數學知識背景的視角，源于不同環境的文化和活動賦予數學知識以生命力;基于不同情境功能的視角，情境的直觀性既可以幫助學生理解數學知識，情境的現實性又可以促進學生運用數學知識解決問題;另外，從提高教育技術水平的視角，“虛擬的優化情境”在數學教學中的應用也值得研究。
(二)情境教學對學生情感、認知、能力的作用
情境教育既然是以“人”為教育研究的出發點，那么面對不同學段的學生時，應當運用不同的情境教學策略。如學者方展畫根據人的心理發展水平將相應的教育劃分為三個階段:10歲以前是“潛能刺激階段”，情感發展是教育的核心所在;10歲至15歲是“完善潛能階段”，這是情感向認知發展的過渡階段，即情感和認知協調發展階段;15歲以后是“能力提高階段”，認知活動是這一階段教育的核心〔22〕。小學中、低段的學生處在10歲以前，這段時期，主導的數學教育類型可以是情感為核心的情境教育有科學的依據，隨著學生年級的升高，主導教育類型將逐漸轉變為“認知型”與“能力型”。因此，運用情境教育理論時需結合具體實踐情況進行具體分析。
(三)轉變以思辨為主的情境教學研究方法
從收集的研究文獻類型看，情境教學的思辨研究占主導，達76%，且理論思辨居多，占60%，表現出教育研究方法的單一化。存在的突出問題是一些思辨研究的經驗性材料多為主觀經驗，如有的教師只是設計了一個教學情境，立即得出“激發了學生探究心理”的結論;有的案例主要是資料的羅列和堆積，缺乏理論的提升。研究中實證研究僅占9%。當前，國際教育研究的趨勢是量化研究、質性研究以及混合研究方法的綜合運用。今后可以依據對情境教學中的相關要素及關系進行測量、統計和分析，以達到對情境教育本質的把握;或者也可以通過與情境教學實施者的互動，進行深入、細致的體驗，然后對數學情境教育的“質”給出一個較全面的理解性理解。
作者:劉京莉 任志鵬 單位:北京師范大學