項目化學(xué)習作為一種以問題解決為核心的教學(xué)模式,能夠?qū)⒊橄髷?shù)學(xué)理論與生活實際緊密聯(lián)系,通過情境創(chuàng)設(shè)和實驗探究,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習的積極性。本文旨在探索如何借助生活主題、學(xué)科整合及實驗實踐,有效推進數(shù)學(xué)項目化教學(xué)改革,實現(xiàn)知識建構(gòu)與能力培養(yǎng)的有機融合。
一、立足生活主題,解決問題 二、整合學(xué)科知識,深化思維
當學(xué)生面對具有現(xiàn)實意義的問題時,數(shù)學(xué)概念不再是孤立的知識點,而是成為解決問題的思維工具。項目化學(xué)習通過設(shè)計“生活一數(shù)學(xué)”雙向映射的任務(wù),使學(xué)生在建立數(shù)學(xué)模型、分析變量關(guān)系的過程中,形成用數(shù)學(xué)眼光觀察世界的思維習慣。
在教學(xué)“不等式”章節(jié)時,教師設(shè)計了“手機套餐優(yōu)化選擇”項目。首先呈現(xiàn)運營商資費方案:方案A每月基本費用為40元,每月可免費使用35GB流量,超出后按4元/GB收費;方案B每月基本費用為60元,每月可免費使用45GB流量,超出后按5元/GB收費。若某用戶每月使用流量超過45G,要求學(xué)生建立費用函數(shù)模型。設(shè)某用戶每月使用的流量為 x GB( ?xgt;45 ),用方案A和方案B所需的總費用分別為yA(元)和yB(元),根據(jù)題意得: yA=4(x-35)+40=4x -100 . yB=5(x-45)+60=5x-165° 通過繪制函數(shù)圖像對比分析,學(xué)生發(fā)現(xiàn)當 45xgt;65 時,選擇方案A所需總費用更低;當 x=65 時,選案A和方案B所需總費用一樣。在此基礎(chǔ)上拓展任務(wù):若用戶每月通話時間還需滿足 t?200 分鐘,且方案A贈送120分鐘,方案B贈送300分鐘,需重新構(gòu)建含通話費用的不等式模型。這種真實消費決策問題,促使學(xué)生將不等式組求解轉(zhuǎn)化為生
活優(yōu)化方案。
生活主題項目通過建立數(shù)學(xué)與現(xiàn)實的強關(guān)聯(lián),使不等式學(xué)習突破傳統(tǒng)解題訓(xùn)練模式。學(xué)生在構(gòu)建費用模型、尋找臨界值的過程中,不僅掌握了數(shù)形結(jié)合思想,而且理解了數(shù)學(xué)決策在現(xiàn)實生活中的實際價值,這正是新課標倡導(dǎo)的“用數(shù)學(xué)”素養(yǎng)的具象化體現(xiàn)。
跨學(xué)科的知識融合能突破傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂的思維定式。當幾何變換與信息技術(shù)、藝術(shù)設(shè)計產(chǎn)生聯(lián)結(jié)時,抽象的數(shù)學(xué)原理即刻轉(zhuǎn)化為可操作的創(chuàng)意工具。這種整合不是簡單的知識疊加,而是通過設(shè)計跨域任務(wù),促使學(xué)生在多維度認知碰撞中重構(gòu)知識體系,進而形成遷移性更強的結(jié)構(gòu)化思維。
在教學(xué)“軸對稱”知識點的時候,教師開展了“數(shù)字紋樣設(shè)計師”項目。利用幾何畫板演示坐標軸對稱變換:設(shè)點 P ?
關(guān)于 x 軸對稱變?yōu)?P′ ( x ,-y) ,關(guān)于 y 軸對稱變?yōu)?P′ (
,引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)圖形變換規(guī)律。接著布置任務(wù):為校慶文化衫設(shè)計軸對稱圖案,要求融人數(shù)學(xué)元素與藝術(shù)審美觀。學(xué)生分組使用Scratch編程工具,編寫對稱圖形生成算法。例如某小組設(shè)計的銀杏葉圖案,先建立基礎(chǔ)函數(shù)曲線 y=0.5x2 ( -2?x?2 ),通過鏡像復(fù)制生成關(guān)于 y 軸對稱的完整葉形,再將此圖形組合作關(guān)于 x 軸對稱的枝干結(jié)構(gòu)。在此過程中,學(xué)生需要計算對稱點坐標,調(diào)試代碼參數(shù),最終輸出動態(tài)旋轉(zhuǎn)的軸對稱圖案。
多學(xué)科整合項目打破了數(shù)學(xué)與信息技術(shù)、美術(shù)的學(xué)科壁壘,學(xué)生在編程實踐中深入理解軸對稱的數(shù)學(xué)本質(zhì),在藝術(shù)創(chuàng)作中體會幾何之美,這種融合式學(xué)習有效促進了空間觀念與計算思維的協(xié)同發(fā)展。
三、組織實驗實踐,創(chuàng)新應(yīng)用
數(shù)學(xué)實驗是驗證猜想、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的有效工具。通過設(shè)計可操作的實踐活動,能夠?qū)㈧o態(tài)的定理學(xué)習轉(zhuǎn)化為動態(tài)的探究過程,這種親身認知體驗不僅能增強知識的可感性,更能培養(yǎng)批判性思維與創(chuàng)新意識,使數(shù)學(xué)學(xué)習從“知道什么”轉(zhuǎn)向“創(chuàng)造什么”。
在教學(xué)“黃金分割數(shù)”時,教師創(chuàng)設(shè)了“尋找生活中的黃金比例”實驗項目。學(xué)生分組測量五星紅旗寬與長、A4紙的寬與長、以 36° 為頂角的等腰三角形的底邊和腰,計算比值并與0.618進行比較。第三小組測量發(fā)現(xiàn)五星紅旗寬長比、以 36° 為頂角的等腰三角形的底邊和腰之比接近黃金分割,教師隨即引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)正五角星繪制公式,學(xué)生用幾何畫板驗證正五邊形對角線交點的分割比例。教師適時引入建筑、攝影等領(lǐng)域的黃金比例應(yīng)用案例,學(xué)生現(xiàn)場調(diào)整手機拍攝角度驗證構(gòu)圖效果。整個實驗過程融合了測量、計算、建模、驗證多環(huán)節(jié),使抽象比例具象化為可操作的實踐認知。
此次實驗通過“測量—建模一驗證”的三階認知活動,將靜態(tài)知識轉(zhuǎn)化為動態(tài)探索過程。學(xué)生不僅掌握黃金分割的數(shù)學(xué)表達,更形成用實驗思維解構(gòu)現(xiàn)實問題的意識。
通過對生活主題、學(xué)科整合和實驗實踐三大模塊的探索,證實了項目化學(xué)習在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的可行性與實踐效果。該模式不僅促進了學(xué)生理論和實踐能力的雙向提升,也為教師提供了設(shè)計真實任務(wù)與跨學(xué)科協(xié)同的新思路。教師應(yīng)進一步完善項目化學(xué)習體系,推動項目化學(xué)習常態(tài)化,真正實現(xiàn)以問題為導(dǎo)向的教學(xué)改革,提升學(xué)生的綜合素養(yǎng),為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才奠定堅實基礎(chǔ)。
責任編輯羅峰