数学项目化学习促进高中生学科素养培养的实践探讨

宁德芬

【摘 要】本文分析数学项目化学习对学科素养培养的作用，论述数学项目化学习的实践策略，从确定教学目标、具体实施、总结评价三方面提出做法，旨在有效培养学生学科素养，为高中数学教学提供参考。

【关键词】项目化学习 高中数学 学科素养 教学实践

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2020）34-0122-02

随着新课程改革的不断深入，越来越多的数学教育工作者开始关注数学项目化学习。数学课程源于对生活的抽象，抽象的过程就是把直观的内容想象为笼统的、概括性的规律和定理，在学生学习的过程中，通过对一系列知识的学习逐渐建立起数学推理和运算的能力，最终回归到生活中的实际问题的解决，即面对实际问题建立起相关的模型，对得到的数据进行分析。与校本课程不同的是，数学项目化学习更加注重实际问题的解决、学生的应用意识和能力的提高，目的在于让学生摆脱机械的数学学习方法的束缚，促进高中生学科素养的培养。在当前大数据时代，数学建模和数据分析的能力显得尤为重要，而这些能力要求就是数学教育的终极培养目标，即数学学科核心素养培养。

一、数学项目化学习对学科素养培养的作用

我国高中数学教育一直处于较为领先的地位，但是在数学奥林匹克竞赛获奖的学生却没有获得诺贝尔奖的能力。在反思这个原因的过程中，不难发现，国内教育大多依赖于机械的模仿和所谓的“题海战术”，这样的培养方法很容易获得高分，因为出题的模式和考法万变不离其宗。然而，学生学习之余没有进行自主知识的创造、没有自己独立的思考和想法。高中数学课程标准把数学学科核心素养定义为“学生能够具有数学基本分析的思维品质、掌握数学关键能力以及情感、态度与价值观”。结合素质教育不断深化的要求，有效的数学教学应当注重学生独立、积极的数学学习活动，重视学科交叉的学习，采用探究性学习，让学生通过实践和自主探索获得知识，并在这个过程中真正理解和掌握数学技巧和方法。即既要对学生的基础知识有要求，又要对知识的应用有要求。

基于校本课程的项目化学习，不但能够培养学生的数学学习兴趣，而且能加深学生对数学知识的深层逻辑理解。项目化学习是一种基于建构主义、实用主义和发现主义三大理论基础的新型教学模式，主要以现实情境问题为依托，采取“做中学”的方式，让学生在实践的过程中解决数学问题，能够不断地探索和进步。项目化学习的主要构成要素是活动内容、活动形式、活动情境、活动成果。项目化学习的活动内容，强调回归生活的同时要求具有完整性、系统性、值得学生深入探究的特点;项目化学习的活动形式指学生采用一定的工具和研究方法对当前问题进行探究的一系列活动。这些形式能够促进学生掌握现实生活中的复杂概念和技能以及对知识的迁移能力，通过对所要解决问题的信息进行检索、分析、合成，最终形成研究成果。在进行项目化学习的过程中，能够有效培养学生数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析等学科素养。

二、项目化学习的实践策略

（一）整体规划，确定教学目标

教师根据当地教学实际情况和校园特色，制定相应的教学目标。对于不同的年级，教学侧重点要有明显的区别。基础年级侧重于社会问题的专项问题调研和数学知识的应用，高三年级面对高考的压力则更倾向于跨学科间的知识体系架构和搭建。举例来说，高一年级的知识安排相对简单，教师可以安排进行社会问题调研，如选择金融学中个人储蓄、房屋贷款、风险投资等实际问题作为项目，这些内容涉及数学中的函数、数列、统计等内容;高三年级，则选择人口问题、快递员配货问题等实际问题作为项目，内容涉及教材中的导数、不等式、线性规划等。

教学目标确定后，就要明确活动的主题、形式和范围（如表 1 所示）。每一个实际的项目背后都有其内在的驱动性问题推动发展，通过教师和学生在教学项目中共同探究，产生相应的活动结果。在一系列驱动性问题的推动下学生逐渐发现数学知识之间的逻辑性和连贯性。这样，通过联系生活实际的驱动性问题，有效地帮助学生将学习到的数学知识融入实际生活中。

项目内容和主题确定的同时要考虑项目的可行性和价值性。一方面要适合学生目前的知识储备和基础，另一方面要考虑当地教学环境的包容性。一个项目问题的价值既要有学习价值，又要具备内在的社会实际价值和道德价值。例如“风险投资”项目探究的选题：假如你手中有十万元流动资金想要用于投资股票或者基金，投资期限是 20 年，希望在 20 年内保值的同时实现收益最大化。选题通过对备选股票和基金的选定，使学生掌握函数的使用方法和各种因素的综合最优化解法，也让学生了解了股票和基金的知识。

（二）具体实践，组织活动

首先，让学生对整个项目有一个全局的认识，可以利用概念网络图将相关的数学概念和数学工具列举出来，供学生参照。当学生进入状态后，就进行具体的项目规划，将一个大问题细化分解成小问题并逐个攻破。这个过程要给予学生充分思考和查阅资料的时间，以在问题解决的过程中增强学生的数学应用意识。

其次，进行分组讨论、分工合作和具体活动的执行。分组时尽量遵循“组内尊重差异、组间保持相似”的原则。在长期的教学实践中发现，如果组内成员性格、爱好、成绩高度类似，成员之间的交流和互动反而没有差距较大的组的效果好。组内尊重差异的同时，组间要保持一定的能力相似性。如果组间差距过大就会出现某一个组或者某一些组独领风骚的不良竞争局面，而某一个组太差就会导致缺乏探究的动力，只有组间实力相仿才能够达到“百花齐放”的良好竞争生态。

最后，学生在教师的指导下进行活动的探究和调查。在项目式学习中，学生是基于自己已有的知识或者已经建立起的数学思维体系去探究生活中的真实问题，因而教学的主体从教师转移到学生身上，教师应该树立从传统的课堂教学控制者向学生学习的指导者转换的意识。作为学生学习的指导者，教师要做的是帮助学生明确学习方向和目标、选择合适的方法和手段、指导学生安全有效地完成探索;而不是将知识机械地教授给学生，让学生被动地接受和学习。教师在制订计划的过程中要明确工作的具体方向，以免在具体探究的过程中出现混乱不堪的现象;与此同时，要保证每个学生都要参与和发挥作用，每个学生都要根据自己的实际情况和兴趣爱好在项目活动中承担一定的任务和责任。在项目活动中，每个学生既要独立完成自己的任务，又要在小组合作中实现信息共享和资源优化配置，集合群体的力量解决问题。教师在这个过程中，可以给予适当的指导和帮助，但是不能全部操办，否则项目学习的精髓和意义就流失掉了。项目学习一方面是让学生增强对知识的理解，另一方面也是对团队探究及合作能力的培养。

（三）形成成果，总结评价

评价机制是一种给予教师和学生及时反馈的工具，整个项目学习过程都应当建立评价机制，并将其贯穿于项目学习始终。评价应当强调和注重项目学习的优劣，关注学生的创新思考、思维逻辑的形成以及科学方法的使用等。在评价的过程中，横向和纵向比较都要关注和分析，教师要搭建良好的成果展示平台，引导学生积极参与项目，重视项目探究的过程而非过多关注结果，促进学生自主探究。评价的方法主要是鉴定项目开始和中期形成的课题报告以及最终的成果展示。

1.在学生进入研究前，对小组内形成的研究性课题报告进行评价和考查，如表 2。

2.在學生进行项目探究的过程中，要对活动每一次的情况进行记录，包括人员出勤、活动地点、内容、任务完成情况等，如表 3。这样有助于学生在活动结束后对整个活动过程的归纳和总结、在活动中能够获得及时的反馈，以便学生不断调整活动的研究方向和形式。

3.在项目结束后，按照研究的计划对学生形成的成果进行展示和评价，学生也要对自己在项目中的表现和收获进行自评。

综上所述，数学项目化学习的实施是基于课程标准、结合新课程改革的一次新的探索，能够帮助学生提高数学逻辑思维能力和运用数学解决实际问题的能力，促进学生核心素养的发展。通过对数学项目化学习的探讨，逐渐探索出学科间融合和联系实际生活的课堂教学实践经验，积累丰富的项目化学习案例和模板，为高中数学教学提供范例。

【参考文献】

[1]薛红霞，马胜利.在高中数学教学中开展项目学习的尝试——以“测量……”为例[J].中国数学教育，2019（20）.

[2]吕 丽.项目化教学法在高中数学教学中的研究[J].中国校外教育，2020（14）.

（责编 罗汝君）