數學項目化學習促進高中生學科素養培養的實踐探討

寧德芬

【摘 要】本文分析數學項目化學習對學科素養培養的作用，論述數學項目化學習的實踐策略，從確定教學目標、具體實施、總結評價三方面提出做法，旨在有效培養學生學科素養，為高中數學教學提供參考。

【關鍵詞】項目化學習 高中數學 學科素養 教學實踐

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）34-0122-02

隨著新課程改革的不斷深入，越來越多的數學教育工作者開始關注數學項目化學習。數學課程源于對生活的抽象，抽象的過程就是把直觀的內容想象為籠統的、概括性的規律和定理，在學生學習的過程中，通過對一系列知識的學習逐漸建立起數學推理和運算的能力，最終回歸到生活中的實際問題的解決，即面對實際問題建立起相關的模型，對得到的數據進行分析。與校本課程不同的是，數學項目化學習更加注重實際問題的解決、學生的應用意識和能力的提高，目的在于讓學生擺脫機械的數學學習方法的束縛，促進高中生學科素養的培養。在當前大數據時代，數學建模和數據分析的能力顯得尤為重要，而這些能力要求就是數學教育的終極培養目標，即數學學科核心素養培養。

一、數學項目化學習對學科素養培養的作用

我國高中數學教育一直處于較為領先的地位，但是在數學奧林匹克競賽獲獎的學生卻沒有獲得諾貝爾獎的能力。在反思這個原因的過程中，不難發現，國內教育大多依賴于機械的模仿和所謂的“題海戰術”，這樣的培養方法很容易獲得高分，因為出題的模式和考法萬變不離其宗。然而，學生學習之余沒有進行自主知識的創造、沒有自己獨立的思考和想法。高中數學課程標準把數學學科核心素養定義為“學生能夠具有數學基本分析的思維品質、掌握數學關鍵能力以及情感、態度與價值觀”。結合素質教育不斷深化的要求，有效的數學教學應當注重學生獨立、積極的數學學習活動，重視學科交叉的學習，采用探究性學習，讓學生通過實踐和自主探索獲得知識，并在這個過程中真正理解和掌握數學技巧和方法。即既要對學生的基礎知識有要求，又要對知識的應用有要求。

基于校本課程的項目化學習，不但能夠培養學生的數學學習興趣，而且能加深學生對數學知識的深層邏輯理解。項目化學習是一種基于建構主義、實用主義和發現主義三大理論基礎的新型教學模式，主要以現實情境問題為依托，采取“做中學”的方式，讓學生在實踐的過程中解決數學問題，能夠不斷地探索和進步。項目化學習的主要構成要素是活動內容、活動形式、活動情境、活動成果。項目化學習的活動內容，強調回歸生活的同時要求具有完整性、系統性、值得學生深入探究的特點;項目化學習的活動形式指學生采用一定的工具和研究方法對當前問題進行探究的一系列活動。這些形式能夠促進學生掌握現實生活中的復雜概念和技能以及對知識的遷移能力，通過對所要解決問題的信息進行檢索、分析、合成，最終形成研究成果。在進行項目化學習的過程中，能夠有效培養學生數學抽象、邏輯推理、數學建模、直觀想象、數學運算和數據分析等學科素養。

二、項目化學習的實踐策略

（一）整體規劃，確定教學目標

教師根據當地教學實際情況和校園特色，制定相應的教學目標。對于不同的年級，教學側重點要有明顯的區別。基礎年級側重于社會問題的專項問題調研和數學知識的應用，高三年級面對高考的壓力則更傾向于跨學科間的知識體系架構和搭建。舉例來說，高一年級的知識安排相對簡單，教師可以安排進行社會問題調研，如選擇金融學中個人儲蓄、房屋貸款、風險投資等實際問題作為項目，這些內容涉及數學中的函數、數列、統計等內容;高三年級，則選擇人口問題、快遞員配貨問題等實際問題作為項目，內容涉及教材中的導數、不等式、線性規劃等。

教學目標確定后，就要明確活動的主題、形式和范圍（如表 1 所示）。每一個實際的項目背后都有其內在的驅動性問題推動發展，通過教師和學生在教學項目中共同探究，產生相應的活動結果。在一系列驅動性問題的推動下學生逐漸發現數學知識之間的邏輯性和連貫性。這樣，通過聯系生活實際的驅動性問題，有效地幫助學生將學習到的數學知識融入實際生活中。

項目內容和主題確定的同時要考慮項目的可行性和價值性。一方面要適合學生目前的知識儲備和基礎，另一方面要考慮當地教學環境的包容性。一個項目問題的價值既要有學習價值，又要具備內在的社會實際價值和道德價值。例如“風險投資”項目探究的選題：假如你手中有十萬元流動資金想要用于投資股票或者基金，投資期限是 20 年，希望在 20 年內保值的同時實現收益最大化。選題通過對備選股票和基金的選定，使學生掌握函數的使用方法和各種因素的綜合最優化解法，也讓學生了解了股票和基金的知識。

（二）具體實踐，組織活動

首先，讓學生對整個項目有一個全局的認識，可以利用概念網絡圖將相關的數學概念和數學工具列舉出來，供學生參照。當學生進入狀態后，就進行具體的項目規劃，將一個大問題細化分解成小問題并逐個攻破。這個過程要給予學生充分思考和查閱資料的時間，以在問題解決的過程中增強學生的數學應用意識。

其次，進行分組討論、分工合作和具體活動的執行。分組時盡量遵循“組內尊重差異、組間保持相似”的原則。在長期的教學實踐中發現，如果組內成員性格、愛好、成績高度類似，成員之間的交流和互動反而沒有差距較大的組的效果好。組內尊重差異的同時，組間要保持一定的能力相似性。如果組間差距過大就會出現某一個組或者某一些組獨領風騷的不良競爭局面，而某一個組太差就會導致缺乏探究的動力，只有組間實力相仿才能夠達到“百花齊放”的良好競爭生態。

最后，學生在教師的指導下進行活動的探究和調查。在項目式學習中，學生是基于自己已有的知識或者已經建立起的數學思維體系去探究生活中的真實問題，因而教學的主體從教師轉移到學生身上，教師應該樹立從傳統的課堂教學控制者向學生學習的指導者轉換的意識。作為學生學習的指導者，教師要做的是幫助學生明確學習方向和目標、選擇合適的方法和手段、指導學生安全有效地完成探索;而不是將知識機械地教授給學生，讓學生被動地接受和學習。教師在制訂計劃的過程中要明確工作的具體方向，以免在具體探究的過程中出現混亂不堪的現象;與此同時，要保證每個學生都要參與和發揮作用，每個學生都要根據自己的實際情況和興趣愛好在項目活動中承擔一定的任務和責任。在項目活動中，每個學生既要獨立完成自己的任務，又要在小組合作中實現信息共享和資源優化配置，集合群體的力量解決問題。教師在這個過程中，可以給予適當的指導和幫助，但是不能全部操辦，否則項目學習的精髓和意義就流失掉了。項目學習一方面是讓學生增強對知識的理解，另一方面也是對團隊探究及合作能力的培養。

（三）形成成果，總結評價

評價機制是一種給予教師和學生及時反饋的工具，整個項目學習過程都應當建立評價機制，并將其貫穿于項目學習始終。評價應當強調和注重項目學習的優劣，關注學生的創新思考、思維邏輯的形成以及科學方法的使用等。在評價的過程中，橫向和縱向比較都要關注和分析，教師要搭建良好的成果展示平臺，引導學生積極參與項目，重視項目探究的過程而非過多關注結果，促進學生自主探究。評價的方法主要是鑒定項目開始和中期形成的課題報告以及最終的成果展示。

1.在學生進入研究前，對小組內形成的研究性課題報告進行評價和考查，如表 2。

2.在學生進行項目探究的過程中，要對活動每一次的情況進行記錄，包括人員出勤、活動地點、內容、任務完成情況等，如表 3。這樣有助于學生在活動結束后對整個活動過程的歸納和總結、在活動中能夠獲得及時的反饋，以便學生不斷調整活動的研究方向和形式。

3.在項目結束后，按照研究的計劃對學生形成的成果進行展示和評價，學生也要對自己在項目中的表現和收獲進行自評。

綜上所述，數學項目化學習的實施是基于課程標準、結合新課程改革的一次新的探索，能夠幫助學生提高數學邏輯思維能力和運用數學解決實際問題的能力，促進學生核心素養的發展。通過對數學項目化學習的探討，逐漸探索出學科間融合和聯系實際生活的課堂教學實踐經驗，積累豐富的項目化學習案例和模板，為高中數學教學提供范例。

【參考文獻】

[1]薛紅霞，馬勝利.在高中數學教學中開展項目學習的嘗試——以“測量……”為例[J].中國數學教育，2019（20）.

[2]呂 麗.項目化教學法在高中數學教學中的研究[J].中國校外教育，2020（14）.

（責編 羅汝君）