【摘要】隨著多學科融合發展,初中數學應用性的提升成為必然,其原有教學模式的革新也迫在眉睫.初中數學教學不僅要拓展知識點的廣度和深度,還要提高學生發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力.項目化教學是提高學生應用能力的有效手段之一.文章基于國內外項目化教學研究資料,依托《義務教育數學課程標準(2022年版)》對初中數學應用能力的培養要求,分析了當前初中數學項目化教學存在的問題,探討并總結了初中數學項目化教學的思路與實施策略,對初中數學項目化教學進行了具體案例研究,以期提高教學效果,為一線教師提供一些教學參考.
【關鍵詞】項目化教學;初中數學;應用能力
【基金項目】教育部協同育人項目“《數學軟件》課程項目式創新創業轉型升級研究”(221002722110644);山西省教育科學“十四五”規劃2022年度課題“互聯網+背景下中學數學項目式學習工具的開發與應用研究”(GH-220334)
引 言
項目化教學(PBL)是被證實可行的一種體現核心素養的教學方式.由巴克教育研究所35年的項目化教學研究和實施的經驗可知,項目化教學是一種系統的教學方式,是建立在“建構主義”理論基礎上的一種教學法,是自主探究現實問題的學習過程.項目化教學讓學生在項目探究過程中潛移默化地掌握知識要點.
一、初中數學項目化教學存在的問題
首先,教師對初中數學項目化教學缺乏相應的知識儲備.雖然《義務教育數學課程標準(2022年版)》中明確提出:綜合與實踐以培養學生綜合運用所學知識和方法解決實際問題的能力為目標,根據不同學段學生特點,以跨學科主題學習為主,適當釆用主題式學習和項目式學習的方式,設計情境真實、較為復雜的問題,引導學生綜合運用數學學科和跨學科的知識與方法解決問題.但是一些教師對項目化教學的認知還不夠深入,對于初中數學項目化教學的設計流程、教學活動的實施以及具體的實施步驟還沒有明確的概念和教學經驗,導致項目化教學無法真正發揮其在數學教學方面的效能.
其次,傳統教學使用的教材不適應項目化教學在連貫性方面的要求.如果在日常教學中項目化教學的實施過程斷斷續續,不能連續覆蓋初中數學的知識點,那么學生就無法獲得邏輯清晰且結構完整的知識體系,進而無法實現知識的獲取.另外,使用傳統教材進行項目化教學時,教師需要自行開發項目驅動問題和項目流程.這會給教師的教學設計、教學組織和教學反思增加一定的難度.因此,如何在系統學習初中數學知識的同時連貫進行項目化教學也是初中數學項目化教學面臨的一大問題.
二、項目化教學對師生的要求
(一)對學生的要求分析
學生應該在批判性學習的基礎上,形成自己獨特的見解與解答,不受外部干預,養成獨立思考的習慣.學生再通過交流學習,獲得更多的思路與更深的理解,觸發思維的升華.另外,學生要勇于打破依賴教師的思維定式,敢于質疑教師的論斷,敢于表達自己的觀點,并與大家分享自己的個性化思考,以利于項目化教學的實施.學生應自發地發現和提出問題,進行主動建構式學習.學生進行項目式學習不是被動與機械地接受知識,而是要主動地、積極地進行研究與探索.學生只有主動建構學習,才能真正將項目式學習的優勢展現出來,才能適應項目式學習的基本要求.為了形成扎實的分析解決問題能力,學生既要有扎實的專業功底,又要對其他學科有廣泛涉及,以便給跨學科項目化教學奠定基礎.項目式學習不是單一學科的學習,而是多學科知識的融合.學生只掌握單一的學科知識,會阻礙項目式學習過程中的知識鏈接,導致項目無法進行.另外,學生分析解決問題能力的展示也是項目評價或項目展示的重要環節.學生在完成項目后需要從多學科領域的維度去展示分析解決問題的過程,以體現出項目培養的相應分析解決問題能力.
(二)對教師的要求分析
項目化教學的創新可以對初中數學教學中出現的問題進行針對性改進,教師需要熟悉項目化教學的流程與特點,調整設計流程與方法,以便符合班級學生的學情,使學生不斷迭代更新對項目式學習的認知.教師應具備融合創新的能力,以加深對初中數學項目化教學的理解.同時,教師應該提高對初中數學項目化教學的應用能力,定期參加項目化教學的業務培訓,以提高對項目化教學的認知.此外,教師還要定期參與項目化教學學習交流會,吸取經驗,使初中數學項目化教學可以有效且連貫實施.
三、初中數學項目化教學的思路與實施策略
(一)初中數學項目化教學的思路
1.思路一:采用雙師型項目化教學模式
雙師型項目化教學模式可以促進初中數學項目化教學的實施.雙師型項目化教學模式能夠解決當前教師在研究項目化教學和承擔繁重教學任務之間所面臨的困境.該教學模式以傳統教師的授課為主線,從當前的教學任務中提取與數學知識相關的部分,并培養專門負責項目化設計輔助工作的助理教師.這些助理教師將協助主講教師將項目化教學與初中數學課程相結合,以實現傳統教育和項目化教學之間相互促進的效果,從而構建新型的項目式教育方式.
2.思路二:將項目化教學融入教學評價體系
通過將項目化教學納入人才選拔的方式,打破傳統觀念,完善評價方式,改變僅依賴應試教育來選拔人才的單一模式.因此,教師應在每個知識模塊都穿插進行至少一次項目化教學,并將學生在項目化教學中的表現和完成結果作為終結性考核部分加以評估,從過程性和結果性兩個方面考核學生的數學素養,真正實現將項目化教學融入數學課程.
(二)初中數學項目化教學的實施策略
1.圍繞核心知識設計項目驅動問題
初中數學的項目化教學主要從概念和問題的角度展開研究,需要教師創新地優化問題,并設置與實際背景相關的數學問題,以推動學生進行探究.基于上述要求,教師在設計項目驅動問題時,首要任務是運用適當的技巧確保設計的合理性,通過引發生動且貼近生活的項目驅動問題,激發學生自主探索,并讓他們深刻感受到“數學來源于生活,生活中處處有數學”.這種輕松愉快的活動能夠無形地滲透各個概念和問題,并調動學生的積極性,營造積極向上的課堂氛圍,同時能夠幫助學生將已經掌握的知識與新問題建立聯系,并嘗試使用不同方法來解決這些問題.
2.明確項目任務,實施項目安排
為了促進初中數學項目化教學的實施,項目必須滿足數學核心理念和教學目標的要求.因此,在進行任務安排時,項目化教學需要綜合考慮以下因素:在運用數學知識解決實際生活問題時,教師應引導學生總結所采用的學習和探究方法,并通過回顧熟悉的知識來歸納當前階段問題的解決方案.同時,教師還需關注各個層面的方法,并靈活運用不同的教學技巧以提升不同層次學生的實踐能力.此外,在面對實際問題時,教師應具備隨機應變能力,將數學知識與現實生活緊密聯系起來,并精心設計每個環節,確保學生能夠從項目化教學過程中深刻理解概念和問題.
3.開展多元評價,擴大影響范圍
首先,教師要合理設計項目成果,通過對項目成果進行驗收以全面了解學生的學習情況.這樣既能實現對本次項目進行總結與反思,又可為下次項目化教學的順利進行做準備與嘗試;其次,教師要恰當設計教學評價、自我評價、小組評價、教師評價和家長評價等多種方式,并逐步將項目化教學的優勢傳達給學生和家長,從而提高家長對于項目化教學的認可度,并共同推動該教育模式的發展.
四、具體案例分析
(一)項目來源
在人教版七年級上冊“幾何圖形初步”的教學中可采用項目化教學的方法.教師可以通過具體情境引導學生認識不同圖形,發現其特點和性質,并進一步探索直線、線段和角等最基本幾何圖形的屬性.對于本章內容,教師和學生可以展開討論并表達個人觀點,共同學習與探究,然后教師在班級中以此為主線展開項目化教學.
(二)項目設計與實施
根據思路一,項目化教學可以委托助理教師負責項目設計任務.助理教師需與主講教師緊密溝通,了解其教學風格和方式,并掌握學生的學習狀況.隨后,助理教師可基于教學任務設計切實有效的項目,并與主講教師協作完成.
在上述思路下,以“繪制校園平面圖”活動為例設計項目化教學案例:
1.布置項目任務———繪制校園平面圖
校園本身是立體的,需要從何種角度和方式來繪制其平面圖形呢?教師分解項目目標,并提出左視圖、主視圖和俯視圖的概念,引導學生思考解決問題的方法,引導各學生小組采用三個不同視角和不同比例尺來繪制校園平面圖.
2.明確項目學習任務
點、直線、射線和線段的概念以及繪制方法;進階圖形———平面角、長方形、三角形和圓的概念與繪制;各種柱體和錐體的三視圖辨識.
3.情境創設
最近,學校計劃建造一個占地面積約2000平方米的圓柱狀體育館,但具體建造位置尚未確定.現在學校需要同學們主動探索并通過自己的思考和小組討論畫出體育館的平面圖,并確定其在學校的具體位置.
任務1:從不同角度審視學校
以學校實際問題為出發點,在情境創設中引導學生提出自己的想法,以激發他們對項目化教學的興趣,并培養他們的空間想象能力.教師指導學生分別從上面、側面和正面繪制學校的平面圖.
任務2:探索確定體育館位置的方法
首先,要求學生測量校園占地面積,并明確各個建筑物在校園內的位置和相互之間的距離.引導學生發現在校園平面圖中使用點表示各類建筑物將更方便解決問題,并由此引入了點和線的概念.其次,因為等比例畫圖難以實現,所以需要應用比例尺的知識來制作圖紙,從而引入線段、直線和射線的概念.最后,要考慮體育館的占地面積、其他建筑物的占地面積及其方位來確定體育館的位置,并提出幾個預定思路.
4.項目化教學的驗收
在實踐活動中,教師需要設定項目化教學規則,并對學生提出任務要求,以防止學生在活動中過于投入而忽略了知識本身的學習.教師根據項目化教學規則設定并匯總評價表,并向學生公布得分.最終的評分結果將作為期中和期末成績評估內容之一.項目化教學的匯總評價能夠提高同學和家長對此的重視程度,并促進初中數學項目化教學的實施.
5.項目化教學的反思
通過本次教學活動,學生體驗到了跨學科式的項目化教學.這個項目中運用到了美術知識(圖案、藝術效果)、語文知識(語言設計)以及生產常識(面積最大最小、生產成本).每一步實踐都有明確的評分標準,從而有效控制了項目化教學的發散性,有效提升了學生的數理思維和自主學習能力,并增強了學生對于學習內容的興趣.項目化教學有助于培養學生主動探究問題的良好習慣,進而促進學生數學應用性思維的發展.
結 語
有項目化教學參與的初中數學教學可以有效提升學生在創設情境內的自主學習能力.項目化教學可提高學生的自主學習能力,可挖掘教師在初中數學項目化教學方面的創新和實踐能力.文章通過具體案例探究了項目化教學如何融入初中數學教學,并對項目實施過程和任務分工進行了討論,明確了驗收與反思在促進初中數學項目化教學實施方面的作用.
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