项目教学法在高中数学教学中的应用

2022-02-14甘肃省兰州市第五中学

成功密码 2022年4期

◎姜锐（甘肃省兰州市第五中学）

新一轮课程改革，强调培养学生形成适应终身发展的关键能力与必备品格。高中数学教学重心由夯实“双基”向素养发展转变，旨在打造有深度、有温度、有态度的应用型课堂。在此背景下，以知识宣讲与题海练习为主要形式的传统教学难以满足教育新理念与新要求，高中数学教学陷入低效困境，如何调整育人思维，探索课堂教学新路径势在必行。项目教学法是一种以任务情境为核心要素，以学生自主思考与合作探究为载体的教育模式，聚焦学生发现问题、分析问题与解决问题的能力，与核心素养教育需求不谋而合。对于高中数学而言，以项目教学为支点搭建课堂结构，不失为深化课程改革的重要突破口。

一、项目教学法在高中数学教学中应用的意义

（一）有助于发展学生的综合能力

素质教育反复强调学生的教学主体地位，高中数学教学的最终落脚点是促进学生数学核心素养的发展。相较于传统教学模式而言，项目教学法展现出独特的育人优势，为学生综合能力的提升赋能。第一，培养学生分析问题的意识与能力。从本质而言，高中数学教学是引导学生发现、探索与解决问题的过程，学生数学能力的发展是以主动思考为起点的。然而受到知识本位观念的束缚，学生长期处于被动接受状态，形成了机械套用的处理问题方式，遇到综合性的数学问题难以找到突破口，缺乏解题思路。而采取项目教学方式将数学知识融入特定的问题情境，鼓励学生大胆猜想、合理推断，通过师生的交流互动剖析知识本质，摆脱只见树木不见森林的狭窄数学思维，从中提炼出数学解题方法，提升精准提炼关键信息的能力，快速整合解题思路，提升分析问题与解决问题的能力。第二，形成结构化的数学知识体系。学生所掌握的数学知识呈现孤立的碎片化状态是影响数学素养实现跨越式发展的重要问题，项目教学改变按部就班地“依参而教”，以学生的固有认知经验为教学起点，将教学重点置于数学知识的推导过程，引导学生发现数学知识之间的本质联系。同时，制造认知冲突，引发质疑、思考、加工、重塑等一系列的探究行为，打破原有的数学认知平衡，搭建更为深刻的全新知识结构，形成具有生长性的、结构化的数学知识体系。

（二）有助于提升数学课堂教学能效

面对紧张的教学节奏，如何构建高效课堂，让学生在课堂有限时间内学好、学足，成为高中数学教学改革的底层逻辑。项目教学冲击了以经验主义为主导的刻板课堂组织模式，重新定义为何教、教什么以及如何教的核心问题，为高中数学课堂注入新鲜血液，为增强教学能效提供有力支持。第一，赋予教学设计更多可能性，激发学生学习兴趣。学习作为一项依赖于学生主观能动性的认知活动，兴趣的重要性不言而喻，但是面对自我意识日趋完善的高中学生，怎样培养学习兴趣仍然是棘手问题。项目教学转变了命令式的教学方式，突出教师的主导作用与学生的主体地位，促成师生、生生的多方对话，让学生拥有更多的自主表现空间。与此同时，情境的构建、问题的探讨、结论的分享等多样态的教学活动，为学生带来全新的课堂体验，重新点燃学生数学学习热情，唤醒学生的自主学习意识，帮助学生树立学习自信。第二，聚焦目标知识，提升教学精准性。高中数学的知识覆盖广度以及认知深度呈现跨越式提高，若采用眉毛胡子一把抓的地毯式解析方式，学生很难捕捉要点知识，学习过程缺乏支撑点，造成效率低下的问题。而项目教学将原本一盘散沙的数学知识凝聚为一个完整的议题，提升了教学的层次性、条理性，让学生能够沉浸于连贯的数学思维之中，搭建知识结构体系，创造性地运用数学知识解决实际问题。

二、项目教学法在高中数学教学中应用的现状

（一）教学设计不够完善

项目教学对于教师的教学设计以及课堂把控提出了更高要求，但是由于受到知识本位与经验主义思想的影响，一些教师在设计与实施项目活动时存在一定的局限性，成为干扰项目教学成效的重要因素。具体而言，其问题反映在以下方面。第一，项目设计缺乏适切性，重点内容不够突出。一些教师习惯于事无巨细的教学方式，所设计的项目内容众多，而且并未对知识点进行整合，看似面面俱到，实则存在随意堆砌之嫌。对于知识储备不足与思维能力薄弱的学生而言，很难通过自我辨析提炼要点知识。过于繁杂的项目无形中增加了学生的学习难度，容易出现不知如何着手，探究任务难以独立完成等现象，放大了学生的畏难情绪，反而起到反作用效果。第二，教学进程过于紧凑，学生缺乏自主探究空间。在项目教学过程中，一些教师的关注点出现偏差，过于追求结果而忽视了探究过程，为学生提供的合作交流实践较为匮乏，而且干预指导过多，限制了学生的主观能动性。此外，教师以传递更多的知识为目标，考量更多的是如何教而并非是学生如何学，忽视了学生的主体需求，弱化了项目教学的自主特性。

（二）探究过程有待深化

突出认知过程是项目教学的显著特征，但是着眼于高中数学教学实际，探究过程较为肤浅，并未直抵知识本质，影响项目教学育人作用的充分释放。第一，教师的指导缺乏启发性。高中数学知识具有较强的逻辑性与复杂性，教师能否张弛有度地发挥主导作用是决定项目教学深度的关键因素。但是一些教师采用的指导策略却不尽如人意。项目教学以学生的自主探究为中心，学生的自主学习能力成为影响教学成效的又一重要因素。但是长期处于被动学习状态的高中学生衍生出拿来主义学习观，遇到问题欠缺主动探索的意识，更多的是等待教师的投喂。在此情况下，项目教学的实施面临“学生主体参与积极性不足、把学习当成一项任务”的困境，致使探究过程沦为形式主义，缺乏深度的思考以及思维碰撞，项目教学成效肤浅，学习场面看似热火朝天，实则学生内化吸收的数学知识微乎其微。

（三）教学反思环节缺失

项目教学作为一项新型教学模式，教学评价反思是不可或缺的环节，起到为教学定向，为学习定法的作用。但是纵观高中数学教学实际，教学反思环节的缺失并非个例，项目教学的优化调整欠缺真实的参考意见。具体而言，以教学评价方式单一的问题最为显著。现阶段高中数学以教师的主观判断作为评价依据，而且所采用的评价方式以结果性评价为主，脱离学习过程。而项目教学的核心是学生的探究过程，单一的结果性评价容易使结果失真，学生更多的学习潜能未能得到开发，认知短板得不到及时解决，在项目教学过程中获得的能力提升不够显著。此外，学生仅仅作为被评价者接受教师的评判，缺乏对项目教学的组织与实施提出自我感受或意见的机会。这就导致教师难以获得真实有效的学情反馈，对各个教学环节的适切性情况的判断缺乏依据，项目教学优化的驱动力不足。由此可见，构建完善的评价体系，注重教学梳理与反思是扩大高中数学项目教学效果的关键所在。

三、项目教学法在高中数学教学中的应用策略

（一）立足认知发展确定项目议题

议题是项目教学的主框架，设置具有探究价值且符合学生最近发展区的探究议题是落实项目教学的基本前提，需要教师站在教与学的双重视角进行思考与分析，切忌议题设置过于繁杂，从学生熟知的事物着手，促使学生能够快速地进入项目学习状态。以函数的概念与性质教学为例，教师以函数作为主项目，围绕教材中的具体知识点设计子项目，形成各自独立而又相互关联的项目群，引导学生在层层递进的探索中掌握关键知识。首先，设计函数概念的再认知项目议题。以初中阶段所学关于函数定义以及术语的知识为议题切入点，激活固有知识经验。在此基础上，从函数概念重塑、函数的表示方法以及简单的分段函数三个子项目，站在不同角度展开对函数的深度解析。其次，设计函数性质探究项目议题，根据函数的解析式或图像来探索它的性质，作为本章节的重要课题，教师将该项目拆分为函数单调性与函数奇偶性两个子项目，将繁杂的数学知识拆分为具体的项目探究任务，减缓学生的学习难度，保证项目学习热情。最后，整合各个子项目，形成知识结构，促使学生全方位地掌握函数这一描述客观世界变化规律的数学模型，树立函数思想方法，奠定函数知识体系的坚实基础。

（二）聚焦核心问题构建项目支点

项目教学强调学生的自主探究，然而由于认知与思维能力的薄弱性，学生的自主学习需求借助一定的外力支持。针对此情况，教师可以多样化的问题作为导向，形成项目探究的主线，拓展学生的思考方向，推动项目教学的有序、有效开展。以三角函数为例，作为研究周期现象的数学模型，刻画了转动过程中点的位置变化，是高中数学教学体系中的重要板块。教材中包含任意角和弧度制、任意角的三角函数、图像与性质以及简单应用几大知识模块。教师提炼其中的重难点以及易错点作为核心问题，如；任意角和弧度制中各个定义的理解以及角度制和弧度制的互化；任意角的三角函数中的三角函数的诱导公式；三角函数图像与性质中的利用集合法作出三角函数图像并分析其性质；模型简单应用中的数值收集、预测以及求函数解析式等。在提炼出目标知识的基础上设计层次化的问题作为项目探究任务，例如，三角函数的图像和性质项目议题，教师创设具体的问题情境，点P自点A起，绕圆周按逆时针方向进行匀速运动。假设圆的半径为2，每4分钟运动一周。点P到A的距离为y，运动时间为t，则y是t的函数，分析f（t+8）、f（t+12）与f（t）存在怎样的关系，说明它们的实际意义是什么？借助思维性的问题，切入目标知识，构建项目探究支点。

（三）组织互动合作完成项目探究

学生的合作学习是项目教学的关键环节，其学习层次决定了教学走向。教师秉持新课改提出的“自主、合作、探究”的基本理念，采取小组合作学习模式完成项目探究，提升教学的亲历性，丰富学生的学习收获。以立体几何初步项目教学为例，本章节是培养学生空间想象能力以及逻辑思维能力的重要知识。首先，教师坚持组内异质、组间同质的原则划分学习小组，构建项目学习的共同体，促成学生之间的优势互补，引发各方思维碰撞与深度交流。基于此，教师需要全面了解学生的数学基础情况，展开学情分析，可以采取抽测、座谈以及课堂观察的方式，掌握学生的几何知识储备以及画图能力、空间意识等关键信息，根据数学能力将学生划分为不同层次，各小组涵盖不同层次的学生群体。其次，设置项目探究环节，组织学生围绕核心议题展开分析交流，而教师作为引导者提供探究支架，支持学生的探索活动。例如，引入几何画板信息化教具，当学生的空间想象出现瓶颈时，借助外在工具资源提供思考方向。又如，提供方法支持，当学生因分歧各不相让时，教师适时介入，引导学生借助表格对比分析不同思路方向，找出分歧点展开集中探讨。在师生的共同配合下，打造开放性、互动性、有效性的项目探究活动，理清数学知识本质。

（四）引导复盘反思深化项目总结

教师将评价与总结纳入高中数学项目教学体系，并将其作为不可或缺的重要环节，在解析与探索结束后展开对项目教学过程的复盘，达到重塑知识结构，弥补教与学漏洞的目的。以概率项目教学为例，本项目围绕复杂随机现象规律这一重要数学工具展开，引导学生探究如何刻画随机现象与随机事件，能够运用数学语言描述日常现象，运用数学知识解决实际问题。教师引导学生借助思维导图等梳理工具，再现项目学习过程，归纳项目中的目标知识，如随机事件的概念、事件的运算，古典概型与概率运算等，让学生根据自己的理解从项目学习过程中抽象出知识结构。在此基础上，通过对项目学习过程的回顾，明确知识层面的收获与不足。其次，以相互量化评分的方式完成生生互评，主要聚焦项目教学中的小组合作学习过程，反馈学生的学习态度、学习方法、合作意识等，从情感与能力维度反映学生在项目教学中的表现。最后是师生互评，教师通过观察学生在各个环节中的表现，了解学生对教学设计的接受程度。