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摘要:通过运用文献分析法，对情境教学在我国数学教育改革中的发展历程进行回顾与反思。我国的数学教学大纲/课程标准、核心素养，都与情境教学有着紧密的联系。数学教学中既强调情境认知，使抽象的数学具体化，也强调情感激发，在优化的情境中促使学生主动学习。情境教学在我国数学教育改革中的反思如下:(1)数学抽象性与情境教学研究的多样性兼容;(2)情境教学对学生情感、认知、能力的作用;(3)情境教学研究方法的转变。
关键词:情境教学;情境认知;数学教学
我国的《九年义务教育全日制小学数学教学大纲》《义务教育数学课程标准(实验稿)》《义务教育数学课程标准(2011年版)》多次强调了“情境”在数学教学中的作用，近年来的研究热点如“中国学生发展核心素养”也与情境教学有着紧密的联系。从历史上看，美国情境认知理论与我国李吉林的情境教育思想对数学教学均产生了深远的影响。在新的历史条件下，进一步挖掘情境教学在数学教学中的功用有着重要的意义。本研究运用文献分析法，在中国知网(CNKI)上以“情境教学”“情境认知”“数学教学”“数学课程”等为关键词，搜索从1979年1月至2019年1月刊登在CSSCI核心期刊上的数学情境教育相关文章，在文献分析的基础上，对情境教学在数学教育改革中的发展历程进行回顾与反思。
一、情境教学伴随我国数学课程与教学的改革
(一)历次教学大纲/课程标准中的情境教学
1986年提出义务教育以来，素质教育理念开始得到了教育理论界的普遍认可，一线教学实践层面也渴望注重学生主体、注重培养综合素质、注重学生情感体验的教学变革。情境教育是实施素质教育的一条有效途径。在提倡素质教育的背景下，情境教学对于学生在情境中的学习情感的关注体现了学生的主体性，有利于学生综合素质的提高。而情境教育理论对于学生情感的关注也体现在2000年新修订的《九年义务教育全日制小学数学教学大纲》中，教学大纲增加了“使学生具有学习数学的兴趣，树立学好数学的信心”的教学目的〔1〕，开始显现有关学生情感的课程目标，这与情境教学关注学生情感的人文理念相契合。2001年颁布的《义务教育数学课程标准(实验稿)》中，第一次将“实践与综合应用”纳入数学课程中，使教学中更注重学生在实践中整合生活经验与现实情境。2011年颁布的《义务教育数学课程标准(2011年版)》(下称《课标》)中进一步提出要让学生在情感态度方面得到充分发展。《课标》中“情境”出现了62次。其中“具体情境”26次、“生活情境”5次、“现实情境”6次、“实际情境”5次，合计42次;另有“问题情境”6次，包括在教学“实施建议”的教学建议中2次、评价建议中1次、教材编写建议中2次，以及案例中1次;其它分别是“给定情境”“简单情境”“模拟情境”“多种情境”“新情境”等等零散出现的情境，合计14次。由此可见，《课标》不仅包含数学知识与技能，还包括知识的生活来源和使用背景，数学综合与实践领域更是强调活动的实践性和情境性。因此，情境教育思想蕴含于《课标》之中。中国学生发展核心素养公布后，许多教育教学研究者与一线中小学教师迅速跟进，积极探索基于核心素养的课程改革。核心素养与知识的具体情境之间具有密切的联系。从国际上的概念界定来看，OECD在界定核心素养时强调了核心素养可以帮助个体在面对复杂综合的情境时有效解决一些复杂问题〔2〕;美国Battelleforkids组织所提出的“21世纪学习框架”则包含关键学科和21世纪主题，学习和创新技能(创造与创新力、批判性思维与问题解决、交流能力、合作能力)，信息和技术技能(信息素养、媒介素养、信息交流与技术素养)，生活和职业技能(适应能力、自我指导能力、跨文化技能、责任意识、领导力)等四大版块，需要在各种具体情境中得到充分发展〔3〕;台湾地区公布的“核心素养的滚动圆轮意象”也反复强调了生活情境的重要性〔4〕。从国际上的评价上看，PISA对学生素养进行评价时，参照的亦主要是学生在复杂的现实情境中面对具体的实际问题时所呈现出的表现〔5〕。有学者认为，现今知识的情境性在不断地增强，因此对于以知识为载体进行培养和发展的核心素养，它与情境之间定会有不可分割的关系〔6〕。我国也有学者认为，素养的形成与发展只能在智力、情感和道德上真实的情境之中展开。若离开真实情境，可能有知识技能熟练，但没有素养上的发展〔7〕。在多样的情境中培养与发展核心素养，可以使学生形成未来社会所必须的能力与品质，从而促进学生的全面发展。如何在数学的情境教学中培养学生的数学学科核心素养还有待进一步的研究。
(二)情境教学在数学教学实践中的研究
情境教学在数学教学研究中有许多实证案例，如兰想林(1994)开展了小学数学情境教学实验。实验前，通过成绩测验、智力测验、非智力测验和家庭情况调查，实验班和对照班在学习成绩、智力、非智力因素方面均无显著性差异;实验中，对实验班进行了投影情境课堂教学情况统计;实验二年后，实验班毕业成绩显著高于对照班;且情境教学在激发学生动机、教授学习方法、改善师生关系方面具有统计意义的显著作用〔8〕。这项研究是我国少见的数学情境教学的实证研究，是一篇较规范的量化和质性研究结合的研究成果。除了教学实验以外，也有许多学者从教学设计方法方面进行了相关论述。例如肖秀梅，杨永辉(2007)探讨了高中数学的问题情境设计方法〔9〕，是关于具有中国特色的蕴涵情境认知和情境学习思想的教学设计，这与国外的问题情境不同，如美国贾斯珀的每一个历险故事包含了系列的数学问题，需要学生用3天以上甚至几个星期的时间去探索合作完成，目的是为了培养解决问题的能力;肖秀梅等的情境故事成分较少，只设计某一个知识点或问题，可以在一节课内组织学生讨论，学生个人可以单独回答问题。两种问题情境设计的不同的根本原因源于教学目标取向的不同。还有部分文献探讨了教师在理解和运用问题情境教学时存在的问题。例如杨玉东和张波(2014)认为问题主要有:较少从数学学科教学的角度出发来创设情境，难以凸显数学本质;对于创设情境以及情境创设策略的有效性，缺少独立思考和实证研究〔10〕。部分一线教师只注重情境教学的设计，缺乏客观的有效性评判，仅停留在主观表层。如某位研究者设计《三角形面积计算》情境教学案例时，在评价参与意识、情绪感染等学生表现时缺乏行为表现的统计，用主观的判断作为研究结论。
二、数学教学中的情境认知与情感激发
在我国的数学教学改革进程中，研究者不断地了解和吸收国外的数学教育教学经验，把握世界教育发展的趋势。在这一过程中，美国情境认知与学习(situatedcognitionandlearning)理论走进了我国教育研究者的研究视野。这一理论的开创工作源自Brown、Collins和Duguid等人于1989年在《教育研究者》杂志发表的《情境认知与学习文化》一文，认为知识是具有情境性的，是活动、背景和文化产品中的一部分，知识在丰富的情境中被运用和发展〔11〕。与此同时，J.Lave等学者也从人类学的角度，提出情境学习概念，提出知识应呈现在真实情境中，需要社会的互动和协作的理念〔12〕;而后又从心理学视角论述了情境认知理念，从而推动对情境认知与学习的更深入、更广泛的研究〔13〕。国内外许多学者借鉴了这一理论，重新思考了知识和学习的性质以及教育活动诸要素，使得情境认知进入了数学教育研究的视野。1990年，与情境认知、情境学习理论有着极其紧密关系的抛锚式教学理论产生。“锚”是有情节的故事，抛锚式教学的主要目的是使学生在一个完整、真实的问题情境中，产生学习的需要，并通过镶嵌式教学以及学习共同体中成员的交流，凭借自己的主动学习、生成学习，体验从辨别目标到提出和达到目标的过程。贾斯珀系列数学学习案例就是抛锚式理论在数学教学中的应用〔14〕。通过运用多媒体手段拍摄适用于5年级以上学生的历险故事，创设了真实的认知情境，同时帮助学生整合对数学与其他学科的学习，加强对数学概念的深层理解〔15〕。以发现问题和解决数学问题为核心，以数学问题的解决、推理、交流以及与其它邻域如科学、社会学、文化等互动来展开〔16〕，“问题驱动”和“问题生成”是它的主要策略。此外，数学教学中与情境学习理论有关的还有荷兰数学教育家弗赖登塔尔提出的“现实数学教育”。现实数学教育开发与生活紧密相关的情境，然后情境越来越一般化，具有模式特征，用这个模式解决其他相关的问题，最后通过这些模式，学生逐渐逼近形式的数学知识。吕传汉、汪秉彝也提出了“情境－问题”教学，认为创设情境是为了激发学生的求知欲，要从情境中提取数学信息，从而提出问题，形成问题串〔17〕，不同的情境所反映的数学知识是一致的。在我国，受李吉林语文情境教育的影响，情境教学也走进了数学课程与教学研究的视野。李吉林情境教学理论始于1978年在实验班进行小学语文的情境教学探索，其报道最早始于1980年《光明日报》的《李吉林和情境教学法》文中。李吉林根据小学语文教学实验，提出情境教学的特点:“形真”“情切”“意远”“理蕴”〔18〕。基于此，进一步阐述了创设情境的“四为”(以“形”为手段;以“美”为突破口;以“情”为纽带;以“周围世界”为源泉)和“五要素”(诱发主动性，强化感受性，着眼创造性，渗透教育性，贯穿实践性)。1994年，李吉林进一步将语文情境教学法迁移拓展到小学各学科，形成统一的情境教育思想〔19〕。受此启发，数学教学中的情境使抽象的数学具体化、有形象可感应，师生以最佳的情绪状态共同投入教育教学活动，从而达到儿童主动参与、主动发展的境界。在此，数学中的情境教学强调以特定的氛围，激起热烈的情绪，在优化的情境中，促使学生主动地参与。通过对比可以发现，无论是贾斯珀系列历险故事情境认知活动，或经典的弗赖登塔尔的现实数学教育，还是应用创设情境—问题串，其背后所依据的都是情境认知理论，都将“情境”作为一种问题的创设，在问题解决时为学生提供了创建问题结构、探索问题解答的机会，并在无形的相互需求中引导学生小组合作互动，支持生成性学习〔20〕。而李吉林则将情境教育中的“情境”看作是人为优化的情境，是促使儿童能动地活动于其中的环境，是一个有情趣的网络式的师生互动的广阔空间〔21〕。在各种各样的数学情境教学实践中，情感是情境教育理论构建的命脉，数学认知活动与情感活动紧密结合，学生在情感的驱动下主动积极投入数学认知活动，教学利用学生的情感激发学生潜能。
三、情境教学在数学教学中运用的反思
(一)数学抽象性与情境教学研究的多样性兼容
数学知识是从具体的情境中抽象出来的，情境作为能够促进学生发展的环境条件，使得数学知识的教与学是一个情境脉络中的统一体。情境教学在数学教学中的研究视角是多样的，例如:基于学生主体情感的视角，数学的抽象性与赋予情感的情境教学值得研究;基于数学知识背景的视角，源于不同环境的文化和活动赋予数学知识以生命力;基于不同情境功能的视角，情境的直观性既可以帮助学生理解数学知识，情境的现实性又可以促进学生运用数学知识解决问题;另外，从提高教育技术水平的视角，“虚拟的优化情境”在数学教学中的应用也值得研究。
(二)情境教学对学生情感、认知、能力的作用
情境教育既然是以“人”为教育研究的出发点，那么面对不同学段的学生时，应当运用不同的情境教学策略。如学者方展画根据人的心理发展水平将相应的教育划分为三个阶段:10岁以前是“潜能刺激阶段”，情感发展是教育的核心所在;10岁至15岁是“完善潜能阶段”，这是情感向认知发展的过渡阶段，即情感和认知协调发展阶段;15岁以后是“能力提高阶段”，认知活动是这一阶段教育的核心〔22〕。小学中、低段的学生处在10岁以前，这段时期，主导的数学教育类型可以是情感为核心的情境教育有科学的依据，随着学生年级的升高，主导教育类型将逐渐转变为“认知型”与“能力型”。因此，运用情境教育理论时需结合具体实践情况进行具体分析。
(三)转变以思辨为主的情境教学研究方法
从收集的研究文献类型看，情境教学的思辨研究占主导，达76%，且理论思辨居多，占60%，表现出教育研究方法的单一化。存在的突出问题是一些思辨研究的经验性材料多为主观经验，如有的教师只是设计了一个教学情境，立即得出“激发了学生探究心理”的结论;有的案例主要是资料的罗列和堆积，缺乏理论的提升。研究中实证研究仅占9%。当前，国际教育研究的趋势是量化研究、质性研究以及混合研究方法的综合运用。今后可以依据对情境教学中的相关要素及关系进行测量、统计和分析，以达到对情境教育本质的把握;或者也可以通过与情境教学实施者的互动，进行深入、细致的体验，然后对数学情境教育的“质”给出一个较全面的理解性理解。
作者:刘京莉 任志鹏 单位:北京师范大学