指向創新思維培養的高中數學項目化教學路徑探究

【摘要】核心素養視域下，基于數學課堂教學激發學生的創新意識、培養其創新思維、提升其創造性解決問題的能力，已經成為當前高中數學課堂教學的重中之重.項目化教學作為一種典型的動態化教學方法，指向了學習的創造性，有助于激發學生的創新意識，并促使學生在思考和解決項目任務的過程中，實現創新思維的發展.文章聚焦于此，簡述了項目化教學的內涵及其與創新思維的內在聯系，并基于項目化教學模式的開展流程，圍繞教學案例對項目化教學策略展開探究，旨在落實數學學科育人目標.

【關鍵詞】創新思維；高中數學；項目化教學

《普通高中數學課程標準（2017年版2020年修訂）》（簡稱“新課標”）基于數學課程的特點，聚焦學生的全面發展、長遠發展，明確提出了數學核心素養的培養目標.同時，在新課標中，還面向當前時代發展要求，提出了激發高中生創新意識、培養其創新思維和能力的重任.縱觀當前數學課堂教學現狀，依然呈現出學習環境固化、教學內容枯燥、教學方式單一等問題，致使學生的思維受限，難以從中獲得創新思維的發展；而項目化教學模式則屬于一種動態化學習方法，也是基于創新思維背景而出現的新型教學模式.這一教學模式不僅凸顯了學生的主體地位，還精準地指向學生的核心素養發展，可促使學生在項目的引領下，圍繞和項目相關的問題、任務展開探索.如此一來，學生在主動探索、合作交流的過程中，逐漸拓展了自身的思維廣度，其在思考問題、探究問題和解決問題的過程中，促進了創新思維和問題解決能力的提升.

一、項目化教學與創新思維概述

（一）項目化教學內涵

項目化教學既是一種實踐活動類型的課程，又是一種研究性的教學模式.就目前而言，關于項目化教學模式內涵研究的學者雖然非常多，但并未形成統一的定論.對此，筆者在以往學者研究的基礎上，認為：項目化教學模式聚焦真實生活中的問題，學生在問題的驅動下，通過教師的引領，以小組作為主要載體開展探究，旨在完成知識的建構，并促進關鍵能力的發展.

項目化教學模式具備三個顯著的特點：

第一，以真實的情境為項目背景.項目化教學中，所探究的問題并非無中生有，而是和學生的實際生活緊密相連.因此，在項目化教學中，教師應為學生設置一個真實的問題情境，并依托情境將所要探索的問題和教學中的相關知識整合到一起.只有做到這一點，才能激發學生的學習興趣，凸顯出知識與實際生活的內在聯系.

第二，凸顯了生本理念.項目化教學契合了新課標的要求，教師不再是知識灌輸者，而是學生學習與探究道路上的引領者，通過適時地引導與點撥，協助學生完成項目探究.同時，學生的身份也發生轉變，成為知識探究的主體.在具體的學習過程中，學生在教師的引領下，主動收集資料、主動思考問題、主動設計項目方案、主動解決問題等，并在主動探究中完成知識的鞏固與內化，并獲得關鍵能力和思維的發展.

第三，重視合作交流和探究學習.項目化教學不再關注學生的“單打獨斗”，而是以合作共同體的模式，科學組建探究小組.在此基礎上，以小組作為探究活動的主要形式，學習小組在教師的引領下，小組成員各司其職，共同圍繞項目開展合作.因此，從這一角度上來說，小組合作學習是項目化教學的顯著特點，而這一學習模式恰恰是培養學生合作能力、創新思維的關鍵.

（二）項目化教學模式和創新思維的內在聯系

高中階段是創新思維形成、發展的關鍵時期，教師需要基于學生的實際情況，通過指向性的教育和引導，使得學生在日常學習中逐漸形成一定的創新意識和創新思維.在項目化教學活動中，學生真正成為課堂學習的主體，學生的學習方式不再是被動接受，而是基于小組探究的方式，在合作交流、思維碰撞中建立新舊知識的內在聯系，并創造性地解決問題.在這一過程中，學生的創造性思維和創造性解決問題的能力隨之提升.項目化教學模式以契合實際生活的問題作為驅動，使得數學知識學習更加具備開放性和新穎性.在這一過程中，學生也會產生創造性的想法，進而促進了創造性思維的發展.因此，從這一角度上來說，項目化教學模式精準指向學生的創造性思維培養，落實了預期的教學目標.

二、指向創新思維培養的高中數學項目化教學流程

鑒于項目化教學模式的內涵，高中數學教師在培養學生創新思維時，應遵循以下幾個流程，科學設計項目化教學活動：

流程一，確定項目主題.項目化教學活動始于主題，并緊緊圍繞主題開展.可以說，在項目化教學活動中，主題是后續教學設計和教學實施的導向，并且包含著項目探究中所包含的問題.通常，高質量的項目主題，不僅要具備一定的知識點，還應聚焦學科的核心素養.就數學學科說，知識性的項目主題，應該涵蓋所學的知識和技能，以便于學生能夠從中達成相應的目標；核心素養要求教師在設置項目主題時，應聚焦新課標的指導，可從數學史和數學教育的角度出發，使得學生在項目主題的引導下“再創造”，最終在主題引領下的探究中獲得核心素養的提升與發展.

流程二，創設項目情境，收集項目資源.當確定完項目主題之后，由于數學知識相對比較抽象，并且存在遠離學生的日常生活的問題，教師必須聚焦項目主題，為其設計出趣味性、挑戰性、可操作性的探究情境，使得學生在情境的引領下，積極主動參與到項目探究中.同時，教師還應指導學生圍繞項目的主題搜集相關的探究資源，進而為更好地開展項目探究奠定基礎.

流程三，著手準備項目，確定項目探究小組.在項目化教學活動中，為了引領學生更好地開展項目探究，教師要從以下兩個方面做好充足的準備工作.一方面，做好知識準備.主要是聚焦項目主題，圍繞其中涉及的數學知識、課外資料進行整理，使其形成項目探究知識清單；另一方面，小組準備工作.為了保障項目化教學順利開展，教師還應結合班級內的人數、學生的學習特點、學生自身的意愿等，按照小組學習的原則，將班級內學生劃分為若干個學習小組，進而為項目化教學的開展提供有效的保障.

流程四，分解項目，設計項目探究任務.在項目化教學過程中，項目的實施是關鍵.在實際探究中，為了引領學生更好地解決一個復雜的項目，教師要對項目進行拆解，使其成為若干個具備情境化、挑戰性、有意義的探究任務，為學生搭建出項目探究的“支架”.同時，還應按照一定的邏輯循序，將這些細化的探究任務呈現出來，使其成為學生探究項目的路線圖.另外，教師在分解項目、設計項目探究任務時，還應基于不同的項目，邀請學生主動參與其中，確保分解出來的項目探究小任務，與學生的學習需求相契合.

流程五，展示項目成果，并開展評價.在項目化教學活動中，項目成果的展示也是重要的環節，直接體現了學生項目探究學習的成果.具體來說，在展示項目探究成果的時候，可在小組項目探究的基礎上，經歷互助學習、合作交流等方式，最終形成整體化的項目展示思路、展示內容，并選擇出最佳的展示方式.另外，學生在展示項目學習成果的同時，對項目成果、項目探究過程進行全方位評價，明確項目任務的完成度，以及學生在項目探究中面臨的困難和收獲.同時，在項目化教學評價中，教師應尊重學生的主體地位，指導學生根據教師提供的評價標準展開小組評價、自我評價，使學生在參與評價的過程中獲得更好的成長和發展.

三、指向創新思維培養的高中數學項目化教學策略研究

新時代背景下，基于項目化教學模式培養學生的創新思維已經成為一線教師關注的重點.對此，筆者以“橢圓及其方程”中的相關知識點學習為基礎，為學生設計了基于圓錐截口曲線形狀的項目化教學活動.

（一）聚焦項目主題

在數學項目化教學活動中，項目并非憑空產生的，而是基于現行數學教材內容、新課標的基礎之上.因此，教師在設置項目主題之前，首先對教材中涉及的數學知識內容、現行新課標中的相關要求展開了深層次解讀.在此基礎上，教師又對學生的學情展開分析，由于其已經掌握了基本的數學知識，并且經過以往的學習已經具備了一定的研究性學習經驗和動手實踐能力，能夠在項目探究的過程中進行相互合作、幫助，并在思維碰撞的過程中，提出問題解決的思路.在此基礎上，教師確定出此次項目探究的核心概念為橢圓的定義，其主題是探究截口曲線形狀，最終引領學生在內化概念的同時，促進創新思維的發展.

（二）設置項目情境

鑒于數學學科的特點，教師在確定完項目化教學主題之后，還應思考如何才能將其轉變成為學生樂于探究的項目，進而促使學生積極主動參與到項目探究中.而要達到這一目標，高中數學教師必須立足數學學科和實際生活的內在聯系，科學創設項目探究情境，使學生在情境的驅動下，全身心投入項目主題的探究中.在基于圓錐截口曲線形狀的項目化教學活動中，教師就敏銳地發現圓錐截口曲線問題和籃球陰影輪廓問題在本質上是一致的.因此，教師就以此切入，并利用多媒體技術為學生創設了一個情境：傍晚，落日余暉斜照在無人的操場上，籃球在余暉中形成了一個陰影.此時，教師繼續說道：“當我們仔細觀察籃球陰影時，就會發現它與橢圓比較接近，那么它的形狀究竟是不是橢圓？請你利用所學的數學知識進行證明？”

（三）項目準備活動

為了保障本次項目的順利實施，教師在引領學生開展項目探究之前，就從以下幾個方面出發做了充足的準備工作：

首先，確定了此次項目探究的目標：①指導學生基于自身的生活經驗，親自動手作出截口曲線的形狀，并從中品味圓錐曲線中蘊含的美；②基于實際生活，抽象數學模型，并證明截口曲線的形狀是橢圓；③學習圓錐曲線的歷史，感悟數學與實際生活的內在聯系；④基于項目探究，促進數學抽象、直觀想象、創新思維的全面發展.

其次，準備知識清單.為了引領學生更好地參與到項目探究中，并利用所學的知識創造性分析和解決問題，教師又聚焦此項目中涉及的知識點，從立體幾何和橢圓兩個部分，提前為學生準備了知識清單.其中，立體幾何部分主要包括圓錐、圓柱、圓臺，以及球等結構特征；橢圓部分知識則包括橢圓的定義和標準方程.

最后，確定項目探究小組.為了保證學生更好地參與到項目探究中，教師在準備項目探究之前，又尊重學生的主體地位，根據班級內學生的具體學情，按照5人一組的標準進行了分組.同時，又聚焦該項目探究內容，確定了查閱資料、動手實驗、制作實物模型等具體的探究任務，使得小組中所有成員均可順利參與探究學習活動.

（四）實施項目探究

在項目化教學探究中，項目探究是主體，也是培養學生創造性思維的關鍵.在本項目探究活動中，為了引領學生更好地參與其中，教師就聚焦基于圓錐截口曲線形狀這一項目，結合其中涉及的知識點和內容，將其細分為兩個層層遞進的探究任務：

任務一：證明圓錐的截口曲線形狀是橢圓.

任務二：探究圓柱的截口曲線形狀.

在這兩項探究任務的引領下，教師先指導學生開展了自主學習，并根據提前發布的知識清單，對所學的立體幾何知識、橢圓知識進行了回顧，同時指導學生以小組為單位，在課下自行查閱相關的資料，從中了解橢圓的發展歷史、丹德林雙球法，體會到其中所蘊含的科學精神；接著，指導學生以小組學習作為主要形式，在思維碰撞中探究出證明方法、創造性解決實際問題、親自制作實物模型等；最后，教師又聚焦本次項目探究的內容，從理論和實際兩個方面出發，為學生設計了兩個具體的應用性問題，使得學生在解決實際問題的過程中，再次深化了項目探究的內涵.

（五）項目分享與評價

在學生完成本次項目探究后，教師又指導學生圍繞小組探究的結果進行分享.在這一過程中，學生在分享探究成果的同時，又圍繞探究學習中產生的困惑進行了討論，如：有的學習小組在項目探究中發現雙球模型在制作中存在一定的誤差，還有的小組表示在理論證明中還存在不夠直觀的缺點，并在對“截口曲線形狀”進行證明時，缺乏直觀形象、嚴格的證明方法.同時，鑒于學習小組探究成果的展示，以及項目探究中存在的問題，教師提議利用動態數學軟件進行解答，并通過課堂演示的方式，很好地解答了學生在項目探究中存在的困惑.

另外，學生在展示項目探究成果、分享項目探究困惑，討論并尋求解決問題后，教師還應對其進行科學、全面的評價.具體來說，教師在對學生整個項目探究學習過程進行評價時，一方面應堅持過程性評價和終結性評價相結合的原則，不僅要對學生項目探究的結果進行評價，還應兼顧學生的項目探究過程，對其進行全過程評價；另一方面，還應堅持多主體評價的原則，將學生這一主體納入教學評價中，使得學生在自評中形成清晰的自我認知，并在互評中取長補短，繼而從中獲得綜合性成長與發展.最后，教師還應聚焦教學評價，圍繞項目化教學設計過程展開反思，并將反思作為一種經驗積累，并聚焦當前項目化教學設計中的不足之處，提出針對性的優化策略，以便于下次項目化教學高效開展.

結 語

綜上所述，基于數學課堂教學激活學生的創新意識、培養其創新思維已經成為當前教學的重中之重.高中數學教師應及時摒棄傳統教學模式的不合理之處，基于項目化教學和創新思維的內在聯系，科學設置項目，引領學生開展項目探究，使學生在創造性解決項目的過程中內化所學知識、發展創新思維.

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