基于深度學習的初中數(shù)學項目式學習策略研究

摘 要：項目式學習是一種新型的教學方法，能提升學生自主探究的意愿，讓學生在探究中學習、理解知識，并提升學生學習能力。項目式學習模式能促進學生的深度學習。在分析基于深度學習的初中數(shù)學項目式學習模式的價值的基礎上，提出整合項目目標、驅(qū)動深度思考、預設學習過程等構建基于深度學習的初中數(shù)學項目式學習模式的策略。

關鍵詞：深度學習；初中數(shù)學；項目式學習

作者簡介：安永平（1989—），男，甘肅省甘南藏族自治州卓尼縣扎古錄九年制學校。

在新課標背景下，構建培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)的教學模式成了教師的共識。深度學習理念強調(diào)構建有趣的以及有意義的教學活動，引導學生整合舊知，提煉新知，運用所學知識解決真實問題。在初中數(shù)學教學中，為了實現(xiàn)深度學習目標，促進學生高階思維發(fā)展，教師可運用項目式學習方法，創(chuàng)設生活情境，讓學生參與到解決現(xiàn)實問題的過程中，以此推動學生的思維由淺層向深層轉(zhuǎn)化。為構建基于深度學習的項目式學習模式，教師必須從學生的真實學情出發(fā)探索深度學習的發(fā)生條件，優(yōu)化教學路徑，保證教學質(zhì)量。

一、基于深度學習的初中數(shù)學項目式學習模式的價值

（一）問題真實且富有挑戰(zhàn)性，激發(fā)參與熱情

項目式學習強調(diào)將學習過程與現(xiàn)實生活情境相融合，讓學生在接受情境挑戰(zhàn)的同時，自發(fā)地運用所學數(shù)學知識和技能解決實際問題。在學生自主探究數(shù)學問題的過程中，背誦、記憶等淺層思維方式被淘汰，比較、分析、歸納等高階思維活動自然出現(xiàn)，深度學習自然發(fā)生，這樣的教學能調(diào)動學生主動參與數(shù)學項目式學習的積極性，提升學生數(shù)學學習的質(zhì)量［1］。

（二）自發(fā)進行合作與交流，促進能力發(fā)展

項目式學習模式中的問題通常具有一定的挑戰(zhàn)性，僅靠單個學生的能力難以順利完成任務，而教師直接干預學生的學習過程又不利于學生的發(fā)展，因此，為保證項目式學習的質(zhì)量，教師通常會讓學生以小組的形式參與項目活動，通過合作與交流探索完成項目任務的方法，這樣不僅能促進學生進行深度思考，還能促進學生合作能力的發(fā)展，提升學生數(shù)學學習的質(zhì)量。

（三）理論與實踐相結合，深度學習理解

傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式以傳授理論知識為主，對應的是淺層學習，而項目化學習模式具有實踐性特征，要求學生結合所學知識分析問題，對應的是深層學習。淺層學習重視對知識的記憶，深層學習注重對知識的理解和運用。項目化學習任務能為學生深入學習理解數(shù)學知識提供動力，而深入學習理解所學知識的學習過程是學生推進項目進程的必然選擇［2］。

二、構建基于深度學習的初中數(shù)學項目式學習模式的策略

（一）分析知識特點，整合項目目標

要想構建基于深度學習的初中數(shù)學項目式學習模式，首先教師需要確定項目目標。項目目標指學生通過完成項目活動獲得的項目成果，成果形成的過程離不開數(shù)學理論，但并不與數(shù)學理論完全相同。為了促進學生的深度學習，讓學生自然地在實踐教學中運用數(shù)學理論解決問題，教師必須分析教材知識結構體系，探索項目目標與原知識的內(nèi)在聯(lián)系，從聯(lián)系入手設置項目目標，調(diào)整項目內(nèi)容，將數(shù)學知識融入實踐活動，讓學生在學、思、用的過程中提升認知水平，充分掌握數(shù)學知識，發(fā)展高階思維［3］。

以“勾股定理”一課的教學為例，本節(jié)課主要教學內(nèi)容為勾股定理的推導以及勾股定理的運用。勾股定理的推導離不開觀察、猜想、歸納、驗證等思維活動，而勾股定理的運用則與學生的知識運用能力直接相關。在教學前，教師可分析知識特點，將湖泊測距作為項目主題，引導學生通過分析測距數(shù)值推導勾股定理，從而實現(xiàn)教學目標。在項目設計環(huán)節(jié)，教師可結合設計理念，將項目分為三個子任務，第一個子任務為“測量大壩斜邊長度，計算修補用料”。教師要帶領學生參觀大壩，介紹大壩的結構和河水對壩體的侵蝕，引導學生思考如何計算大壩斜邊部分每年修補需要使用的耗材總量。在探究中教師可引導學生將壩體側(cè)面抽象成一個直角梯形，并指導學生在直角梯形中添加輔助線，將直角梯形分為三個直角三角形。這樣一來，學生便能通過分析直角三角形面積與梯形面積之間的關系，得出勾股定理，進而運用勾股定理解決第一個子任務。第二個子任務為“求防洪蓄水池大致蓄水總量”，該子任務能培養(yǎng)學生運用勾股定理的能力。教師可帶領學生去到防洪蓄水池處，要求學生結合所學知識估算防洪蓄水池的蓄水量。防洪蓄水池的形狀近似圓形，學生可將防洪蓄水池的直徑作為直角三角形三邊之一，運用勾股定理求出直徑的長度，進而求出蓄水池大致蓄水量。第三個子任務為“測量山峰高度”，與第二個子任務不同的是，該子任務是從立體圖形中抽象出平面圖形解決問題。

（二）問題引領探究，驅(qū)動深度思考

深度學習與項目式學習的共同點是核心環(huán)節(jié)處于解決問題的過程中。學生是否全身心投入問題解決過程中，并在解題中獲得成長，是實現(xiàn)深度學習目標的關鍵。為此，教師在項目式學習中應引入問題引導式教學法，在活動中不斷設問，引導學生將學習重心放在觀察問題、分析問題、解決問題的過程中，從而保證教學質(zhì)量。問題引導式教學法能為教師了解活動進度提供有力支持，教師結合問題回答情況能了解學生的實際學情，發(fā)現(xiàn)存在的問題，從而及時采取措施，保證學生深度思考的有效性，為學生高階思維能力的發(fā)展奠定堅實基礎［4］。

以“課題學習：從數(shù)據(jù)談節(jié)水”一課的教學為例，本課主要教學目標是讓學生掌握收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、用統(tǒng)計圖展示數(shù)據(jù)等方法，明白靈活運用統(tǒng)計圖表描述數(shù)據(jù)的重要性。為此，教師可設置項目活動“我為家庭節(jié)水電”，讓學生結合所學知識，統(tǒng)計家庭中的水電使用情況，了解家庭在水電方面的具體支出，分析哪些水電支出屬于可降低支出，哪些水電支出屬于必要支出，并讓學生設計相應的水電節(jié)約方案，預估節(jié)約方案對家庭水電支出的影響，以此讓學生在實踐中深化所學知識?？紤]到學生的思維認知水平和數(shù)據(jù)分析能力還不夠強，教師可將項目內(nèi)容分為三個階段：第一個階段是學生運用圖表反饋家庭水電開支；第二個階段是學生分析數(shù)據(jù)，觀察影響水電開支的主要因素，制定水電節(jié)約方案；第三個階段是學生展示水電節(jié)約計劃，根據(jù)預估情況分享實施節(jié)約水電策略后的水電開支預估表。同時，教師可在項目各階段的銜接處設置問題，通過問題答案了解學生在上一階段的真實活動情況，并根據(jù)學生在項目中的表現(xiàn)調(diào)整教學策略，以此確保深度學習目標的實現(xiàn)。

在第一階段，由于部分學生缺乏獨立探究意識，難以找到活動突破點，因此教師可結合生活實踐提出問題：“大家家里是按月還是按年繳納水電費呢？我們的水電節(jié)約方案應以什么為依據(jù)制訂呢？”這樣的問題能引導學生收集家里水電費繳費數(shù)據(jù)，了解家里月平均水電用量。然后，教師可設置問題驅(qū)動學生進行深度學習：“你認為哪種數(shù)據(jù)展示方式更加契合水電費開支的特點？”在這一問題的驅(qū)動下，學生會對比分析扇形圖、柱形圖、折線圖、表格等統(tǒng)計方式。在第二階段，教師可通過問題導入活動目標：“經(jīng)過第一階段的活動，大家都發(fā)現(xiàn)了同一年中不同月份的水電費支出差距較大，且變化特點具有以年為單位的周期性特征，為什么數(shù)據(jù)會呈現(xiàn)這種變化趨勢？哪些因素導致水電費上漲？”在問題的引導下，學生會分析影響水電費變化的具體因素，并制成表格。之后，教師可繼續(xù)提問：“如何展示數(shù)據(jù)，讓人一眼就知道哪些支出占比較多，哪些支出占比較小呢？”在教師的引導下，學生明白將數(shù)據(jù)展示方式從表格轉(zhuǎn)變?yōu)樯刃谓y(tǒng)計圖，能更好地對相關情況進行對比分析。在第三階段，為確保學生制定的水電節(jié)約方案符合實際，教師可提出問題：“如何確定水電消耗的必要性？”在教師的引導下，學生會根據(jù)現(xiàn)實生活需求制作評估表，將水電費的開支分為必要支出、可替代性支出、多余支出三種，并據(jù)此制定節(jié)約方案。這樣的教學能促使學生進行深度學習。

（三）預設學習過程，發(fā)展高階思維

項目式學習法不同于其他學習方法，具有整體性特征，中間任何一環(huán)的設計出現(xiàn)問題都會影響后續(xù)活動的正常進行。為保證項目順利推進，教師可在項目正式開始前預設學習過程，從學生的學情出發(fā)，推測其在項目探究中可能遇到的問題，并提前搭建教學支架，引導學生整合已有知識解決真實問題，以此促進學生的深度學習，為學生高階思維的發(fā)展奠定堅實的基礎［5］。

要想構建基于深度學習的初中數(shù)學項目式學習模式，教師不僅要重視項目與學習內(nèi)容的融合，還要注重理論與實踐的融合。高階思維的發(fā)展離不開復雜的思維活動，為此教師在預設學習過程時，要有意識地圍繞項目主題設計一些具有一定挑戰(zhàn)性的問題，促使學生運用批判性思維、聯(lián)系性思維、整合性思維加工已有知識，以此讓學生在解決問題的過程中進行深度思考。

以“等腰三角形”一課的教學為例，本課主要教學目標是讓學生掌握等腰三角形三線合一的性質(zhì)，學會用軸對稱思想觀察圖形。在教學時，教師可設計項目“風箏的制作”，讓學生在制作風箏的過程中探索等腰三角形的性質(zhì)和比例等知識。該項目主要可分為四個部分，第一部分是教師講述風箏的古代造型設計和現(xiàn)代的造型變化，從風箏造型中抽象出幾何圖形，將風箏設計與幾何圖形知識聯(lián)系起來。為培養(yǎng)學生的高階思維，教師可加設如下任務：觀察圖片中的風箏，繪制風箏骨架草圖。這能加深學生對風箏結構和幾何圖形內(nèi)在聯(lián)系的理解，促使學生進行深度學習。第二部分是教師用多媒體設備展示三角形風箏、四方形風箏、沙燕風箏的正面骨架圖，引導學生對比分析圖形特點，讓學生理解軸對稱圖形的性質(zhì)。為了促進學生的深度學習，讓學生自主探究所學知識的應用價值，教師可增設任務：思考軸對稱圖形的性質(zhì)是否有助于風箏的制作。這一任務能驅(qū)動學生聯(lián)系風箏制作步驟，思考軸對稱原理在風箏設計、材料選取、風箏制作等方面的應用價值。第三部分是教師帶領學生制作三角形風箏，讓學生在動手實踐中歸納等腰三角形的性質(zhì)。為了促進學生的深度學習，教師還可增加探索類任務，讓學生解決問題：是否所有三角形的頂角平分線、底邊中線和高都重合，長度也都相等？這一任務能激發(fā)學生的探究欲望，讓學生親歷新知生成的過程，助力學生的能力發(fā)展。第四部分是教師引導學生結合軸對稱圖形知識和等腰三角形知識繪制獨特的風箏造型組圖，包括骨架圖、制作圖和效果圖，指導學生運用比例知識確定風箏用料長度，按照設計圖紙制作風箏。由于這一活動較為復雜，因此教師可從深度學習的角度出發(fā)，將其分為兩個步驟，第一步指導學生繪制簡圖，讓學生在簡圖中標注相應數(shù)據(jù)和設計理念，如黃金分割的運用、三角形穩(wěn)定性原理等；第二步指導學生完成主體效果圖，并讓學生結合所學軸對稱圖形知識和等腰三角形知識制作風箏。

結語

總而言之，構建基于深度學習的初中數(shù)學項目式學習模式的關鍵在于如何讓深度學習在項目式學習中真實發(fā)生。對此，教師可從教學設計環(huán)節(jié)入手，通過設問、增設任務、合并項目目標等方式優(yōu)化項目設計，在自主學習、積極思考中培養(yǎng)學生的高階思維能力，助力學生綜合素養(yǎng)的提升。

［參考文獻］

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[4]張銀強，劉興福.基于初中數(shù)學深度學習探究活動設計的一些策略［J］.數(shù)學通報，2022，61（7）：39-43.

[5]許清泉.核心素養(yǎng)視域下的初中數(shù)學項目式學習策略［J］.華夏教師，2022（15）：37-39.