面向创新人才培养的高中数学项目式教学研究

【摘要】在高中数学教学中运用项目式教学有利于提高教学质量，有利于激发学生自主探究意识和自主学习能力.尤其在当前面向创新人才培养的环境下，教师更要把握项目式教学的优势和教学价值.在项目式教学中，问题设计是关键一环，与创新人才培养有着密不可分的联系.本文首先分析高中数学项目式教学中问题设计的价值，其次阐述当前高中数学项目式教学中问题设计的不足，最后结合实际情况提出有效的改进策略，以供广大教师参考.

【关键词】项目式教学；高中数学；课堂教学

在当前社会环境下，社会中各个领域均实现了全面的改革.各领域对于人才的要求也在不断提升，尤其关注创新型人才的培养.教育是来育人的主阵地，课堂是培养创新型人才的重要场所.在高中数学教学中，教师应基于创新人才培养的要求，不断创新教学方式，丰富教学活动，激发学生探究意识，培养学生创新能力，让学生在学习数学知识的同时，理解数学思想，感受数学文化内涵，从而在实践中，应用所学知识，解决实际问题，实现创新发展.就目前来说，项目式教学受到了广大教师的关注与青睐，将这一教学方式融入高中数学教学中，对学生创新思维和探究意识的发展有着极大的促进作用.而在高中数学项目式教学中，问题设计作为核心部分，教师务必做好对问题设计的研究，确保所设计的教学问题能引发学生思考，促进学生全面进步.

1 高中数学项目式教学问题设计的价值

1.1 有利于激发学生学习兴趣

对于高中学生而言，在学习时，时常会因为较大的学习压力而产生消极的学习心态，这不仅会降低高中数学教学的价值，还不利于培养学生数学素养，阻碍着学生综合能力的发展.为切实提高学生学习能力，促进学生主动学习，教师要从激发学生学习兴趣方面入手，确保学生对数学学习产生兴趣，在兴趣的引导下主动学习.立足创新人才培养的高中数学项目式教学问题设计对于学生学习兴趣的培养有着极大的促进作用.在实践中，教师可结合教学的内容，根据学生认知能力以及学习兴趣设计多种教学问题，如实用性教学问题、挑战性教学问题，以此引发学生思考，激发学生探究兴趣，让学生面对问题，能够自主学习，从而提高学生的学习积极性.通过这种方式，便能提高学生对数学知识的掌握度，实现对知识的理解与应用.

1.2 有利于培养学生问题解决能力

在高中数学学科素养中，问题解决能力是重要的组成部分，培养学生问题解决能力既是每一位教师的教学目标之一，也是当前面向创新人才培养的重要内容.在教学中运用项目式教学进行问题设计，教师会摒弃传统教学中的简单问题设计，教师会从问题的难度、深度两个方面入手，设计一些具有难度和深度的复杂性问题，让学生在思考问题的过程中，形成良好的解题思路，找到多样化的解题方法，从而实现对数学知识的理解与应用.通过对这些问题的解决，能够全方位培养学生问题分析和解决能力，促进学生逻辑思维和创新意识的发展，这也为学生未来成为创新型人才奠定了良好基础.

2 高中数学项目式教学中问题设计的不足

2.1 缺乏个性化问题设计

在高中数学项目式教学中，问题设计是否具有针对性和引导性在一定程度上决定着学生的学习质量.高中学生具有极大的差异性，体现在学习基础、学习兴趣、学习能力等方面，教师在项目式教学中设计数学问题时，也应当尊重学生之间的差异性，结合学生的学习基础和兴趣爱好设计一些针对性和个性化的问题，确保每一位学生都能参与其中，从而激发学生的学习兴趣，调动学生自主学习的积极性，使学生自主探究.但在实践中，部分教师在进行问题设计时，往往只针对整个班级或团队进行，却缺乏个性化的问题定制，导致学生在学习时出现两极分化的现象，影响着学生学习效果，忽略了学生的学习能力的发展.

2.2 问题设计难度不匹配

在项目式教学中，问题设计的难度或高或低都会影响学生的学习体验以及学习效果.因此，在设计相关数学问题时，教师要做好对学生认知能力以及教学内容的全面分析，确保所设计的问题能促使学生创新思维的发展，又不会超过学生思维认知.但在实践中，学生在项目式学习时，时常会面临问题设计难度不匹配的情况.部分问题设计难度过大，影响着学生的学习心态，导致学生失去学习兴趣，产生了严重的挫败感；部分问题设计难度较小，学生在解题过程中不会产生任何压力，甚至会感到无聊，难以提高学生数学能力，最终限制了学生创新思维的发展.

3 面向创新人才培养的高中数学项目式教学问题设计的改进策略

3.1 转变教学观念，重视问题设计

在高中数学项目式教学中，教师是教学活动的设计者和实施者，因此，教师自身是否转变教学观念，是否应用多样化的教学方式，是否重视问题设计，在一定程度上决定着项目式教学活动的质量，以及学生的学习效果.为进一步提升高中数学项目式教学问题设计的质量，确保学生能够根据所设计的问题自主探究，在解决问题的过程中发展核心素养和创新思维，实现创新人才的培养目标，教师要以身作则，积极转变教学观念，重视项目式学习中的问题设计.具体来说，教师要遵循与时俱进的原则，全面了解项目式教学模式的应用要点，了解问题设计在项目式教学中的重要性，重视课堂教学活动中项目式教学模式的应用.与此同时，教师还要不断转变教学思路，结合教学内容以及学生身心发展规律设计多样性的问题，既要保证问题具有针对性又要保证问题具有一定的难度，确保每一位学生都能参与到问题解决中，从而促进学生主动学习，让学生在解题过程中发散思维，形成创新能力.另外，高中数学教师还可通过参加教学研讨会的方式总结教学成果，分享教学案例，在此基础上进行教学探讨，以此实现知识经验的总结和积累，提高自身教学能力，确保后期项目式教学中问题设计的可实施性和科学性.

3.2 结合教材内容，设计教学问题

在课堂教学活动中，教材始终是教师开展教学活动的主要载体，也是学生获取知识的重要来源.只有结合教材中的内容进行深入分析，根据教学重难点设计多样性的教学问题，才有利于激发学生的探究意识，让学生在具身认知下分析数学问题，在解决问题的过程中提高对数学知识的理解与应用，找到解决问题的多种方式，实现自主学习的举一反三，促进学生创新思维的发展.

例如 在学习人教版高一数学必修第一册（A版）第一章“指数函数与对数函数”时，本章节总共分为五个课时，分别是指数以及指数函数、对数以及对数函数、函数的应用（二）.本章节与第三章节的“函数概念与性质”有着一定联系，本章节的教学目标是学生了解指数函数与对数函数的概念，掌握指数函数和对数函数的图象及其性质；能结合实际问题了解指数函数与对数函数的实际背景，能够判断出函数是否为指数函数和对数函数.结合本章节内容，教师可在课前设计问题情境，将学生带入项目式学习中.比如，情境1：某地区人口增长速度随时间变化而发生变化.在1990年，该地区人口为100万，到2000年，该地区人口增长率达到了3%，之后的每年，人口增长率都比前一年略有下降，分别为2.8%，2.6％，2.4％……，到哪一年，该地区人口可达到200万？情境2：假设你的家庭住址用电按照下列标准计费：前50度为每度0.5元，50度至100度为每度0.8元，超过100度为每度1.2元.如果你家这个月用电共计160度，应付电费多少元？基于这两个项目问题情境，教师可先在课前让学生进行小组划分，结合学生学习基础进行科学分组，确保各小组竞争力均衡，提高学生在小组学习中的积极性.而后，让学生以小组为单位自主学习指数函数与对数函数的相关知识，并借助思维导图的方式讨论指数，函数和对数函数的定义、性质、图象等内容.在这之后，让学生们结合情境中的问题进行讨论，并在探讨过程中找到解决问题的方法和步骤.在这个过程中，各小组学生会围绕这两个问题情境不断思考，会结合相应的问题，选择运用指数函数或对数函数的相关公式进行计算.通过这样的方式，能够全面突出问题设计的科学性和针对性，能让学生从生活的角度解决实际问题，加强了学生对问题的理解与应用，也提高了学生解决问题的能力.

3.3 设计层次问题，促进共同进步

面向创新人才培养的高中数学项目式教学中问题设计要保证问题的针对性和层次性.从上述分析了解到，高中学生具有较大的差异性，具体体现在学习基础、学习能力等各个方面.因此，教师要针对这一方面设计层次性的问题，确保各层级学生能够在个人认知领域和能力范围内通过分析、探索、尝试、实践等方式解决实际问题，从而提高学生学习能力，增强学生学习自信，使学生自主参与到问题解决中.在整个过程中，学生们都是自主学习的状态，所产生的行为也都是主动性行为，这对于学生综合能力的发展有着极大的促进作用.

例如 在学习人教版高一数学必修第一册（A版）“幂函数”这一节内容时，本节内容中的幂函数作为数学分析中的基本函数，对学生未来的学习与发展有着一定的促进作用.在本堂课的教学中，教师既要让学生了解幂函数的定义与性质、图象与变化趋势，还要让学生了解奇函数和指数函数之间的关系，以及幂函数的具体应用.基于项目式学习的问题设计，为了保证问题设计的层次性，教师可先将学生按照学习基础，分为基础层、进阶层以及优秀层三个层级，在此基础上进行项目式教学.比如将本次项目学习活动设置为“探索幂函数的性质”，而后，根据三个不同的层级设计与之相关的问题.对于基础层学生，可设计如下问题.第一，什么是幂函数？举一个例子说明.第二，如何判断一个函数是幂函数？给出一个幂函数的定义式.第三，比较幂函数y=xn（n>0）与指数函数y=ax（a>0，a≠1）的异同点.对于进阶层学生，可设计如下问题.第一，探究幂函数y=xn（n>0）（n为奇数）与y=xn（n为偶数）的交点个数.第二，幂函数y=x2与y=x3的图象分别是怎样的？它们的交点横坐标是多少？第三，设y=ax，其中a>1.当x从1增加到2时，y增加了多少倍？如果x从1增加到10，y增加了多少倍？而对于优秀层学生，主要以拓展其知识面、提高其知识应用能力为目标，所以可设计如下问题.第一，研究幂函数y=xn （n为正整数）的单调性，并画出其图象.第二，幂函数y=ax（a>0）的图象在y轴正半轴是单调递增的.证明这个结论，并说明它的实际应用.第三，设y=ax，其中a是一个实数.当a>0时，y在x>0的区间内是单调递增的；当a<0时，y在x>0的区间内是单调递减的.证明该结论，同时说明其实际应用.设计针对性的问题，可以让学生在解决问题的过程中全面理解幂函数的概念与性质，以及实际应用.在整个过程中，教师要学会观察学生的学习行为，了解各个层级中，不同学生的学习状态，而后，根据学生的学习状态进行适当的层级调整，让学生们逐步进步，促进学生创新能力，问题解决能力的同步发展.

4 结语

综上所述，在高中数学项目式教学中，教师应当基于面向创新人才培养的要求，做好问题设计.一方面，教师要不断转变教学观念，重视问题设计.另一方面，教师要结合教材内容以及学生的学习基础设计针对性和层次性问题，让学生在相应的问题情境中解决实际问题，以此发散学生思维，提高学生举一反三的能力，促进学生创新思维的发展，为创新人才的培养奠定良好基础.

参考文献：

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