孫云霞
高中數(shù)學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是基于高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的落實(shí),以解決真實(shí)問題為背景,以“項(xiàng)目” 為形式,整合數(shù)學(xué)教材,在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生圍繞一個項(xiàng)目或多個子項(xiàng)目開展的教學(xué)活動。學(xué)生通過小組合作完成項(xiàng)目,以此促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。
培養(yǎng)現(xiàn)實(shí)知識與實(shí)踐能力
數(shù)學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)以學(xué)生的發(fā)展為本,以現(xiàn)實(shí)的、學(xué)生生成的知識和能力培養(yǎng)為最高目標(biāo)。我們根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,圍繞高中數(shù)學(xué)學(xué)科知識主題確立項(xiàng)目,通過項(xiàng)目問題的生成、探究、解決、運(yùn)用,自主地進(jìn)行知識的建構(gòu),學(xué)習(xí)學(xué)科知識,落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力。根據(jù)數(shù)學(xué)課程特點(diǎn),開展有效的項(xiàng)目式學(xué)習(xí),依據(jù)以下原則:
素養(yǎng)性原則。數(shù)學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)以學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)為準(zhǔn)則, 在學(xué)生已有的知識技能基礎(chǔ)上建立將要學(xué)習(xí)的新知識和技能,落實(shí)數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀想象、數(shù)據(jù)分析六大核心素養(yǎng)。
真實(shí)性原則。數(shù)學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)從實(shí)際應(yīng)用、實(shí)際生活、生產(chǎn)實(shí)踐中選擇項(xiàng)目背景。
可行性原則。數(shù)學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,分不同課型,把握難易度,確保學(xué)生經(jīng)過自主和協(xié)作學(xué)習(xí)能夠完成任務(wù),并充分考慮學(xué)生現(xiàn)有的知識水平、認(rèn)知能力和興趣愛好。
啟發(fā)性原則。數(shù)學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的“項(xiàng)目”須能引起學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的求知欲,有一定的啟發(fā)性, 蘊(yùn)涵需要探索的問題, 啟發(fā)學(xué)生去思考。
整合性原則。數(shù)學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)以項(xiàng)目為主線,把多種知識點(diǎn)、多學(xué)科融在一起,達(dá)到整合學(xué)習(xí)內(nèi)容的目的;學(xué)生在進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)時(shí),既要思考,又要動手,還要創(chuàng)造和體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的整合。
數(shù)學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐研究的課型與結(jié)構(gòu)
課堂教學(xué)中如何落實(shí)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)?怎樣培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力?如何將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)研究與高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)、教材有機(jī)融合,將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)深入到日常的數(shù)學(xué)教學(xué)中?如何用好課堂的生成資源?如何在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)踐中帶動促進(jìn)整個數(shù)學(xué)組的教研發(fā)展?基于上述問題的研究,根據(jù)國家課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)內(nèi)容,我們根據(jù)課型和結(jié)構(gòu)實(shí)施課堂教學(xué)。通過理論學(xué)習(xí)、教材整合、項(xiàng)目挖掘、高端備課、研討打磨、教學(xué)實(shí)施、反思評價(jià)等環(huán)節(jié),開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。
基于數(shù)學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的微項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)采用微項(xiàng)目教學(xué),即在國家課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下,針對數(shù)學(xué)基本概念、定理等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,選擇合適的教學(xué)背景作為項(xiàng)目來源,教師引領(lǐng)學(xué)生在合適的教學(xué)環(huán)節(jié)采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式。微項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的寬度在于基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),是在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動中普遍開展的教學(xué)方式,它發(fā)展了學(xué)生原有的學(xué)習(xí)方式,采取小組合作的形式,進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)科知識的學(xué)習(xí)與能力提升。數(shù)學(xué)微項(xiàng)目式學(xué)習(xí)有效實(shí)施的基礎(chǔ)在于課程整合與項(xiàng)目優(yōu)化。
基于學(xué)科融合的大項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。學(xué)科融合的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)順應(yīng)“STEAM”理念,旨在提高數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力,加強(qiáng)學(xué)生在中學(xué)階段數(shù)學(xué)與各學(xué)科的交叉應(yīng)用意識,讓學(xué)生在專題研究中主動獲取知識,應(yīng)用數(shù)學(xué)的理論、方法和思維方式解決問題,培養(yǎng)綜合型人才。
基于數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的小項(xiàng)目式學(xué)習(xí)?;谘芯啃詫W(xué)習(xí)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是在完成單元教學(xué)后,以解決實(shí)際問題為項(xiàng)目背景的學(xué)習(xí)方式,目的是切切實(shí)實(shí)讓學(xué)生用所學(xué)知識解決真實(shí)世界的問題,真正實(shí)現(xiàn)課本理論知識從“知”到“行”再到“用”的有機(jī)結(jié)合。這種教學(xué)形式是基于新課程標(biāo)準(zhǔn)主題四《數(shù)學(xué)建?;顒优c數(shù)學(xué)探究活動》開展的項(xiàng)目課題,一般利用周末或課外活動時(shí)間組織學(xué)生以小組研究的形式進(jìn)行。
項(xiàng)目的選取從學(xué)生的立場出發(fā),挖掘?qū)嶋H生活中有價(jià)值的數(shù)學(xué)素材,在教材中已有的知識體系中進(jìn)行。選題范圍集中在與生活實(shí)際密切相關(guān)的函數(shù)模型的建立(人口爆炸模型、簡諧運(yùn)動模型等),銀行利息中的數(shù)學(xué)運(yùn)算——數(shù)列知識,解三角形實(shí)際問題的數(shù)學(xué)抽象,空間位置關(guān)系(點(diǎn)、線、面,空間向量)中的邏輯推理及概率統(tǒng)計(jì)中的數(shù)據(jù)處理等系列。以“距離與高度問題的解決——正余弦定理的應(yīng)用”為例,以解三角形實(shí)際問題為項(xiàng)目研究,利用正余弦定理應(yīng)用舉例培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模和數(shù)據(jù)處理能力,讓學(xué)生切身體驗(yàn)數(shù)學(xué)在生活中的重要性、普遍性。教學(xué)設(shè)計(jì)以學(xué)生拍攝測量視頻為背景,設(shè)計(jì)問題,應(yīng)用正余弦定理解決有關(guān)高度問題,達(dá)到在實(shí)際問題中熟練應(yīng)用的效果。
首先,給出項(xiàng)目任務(wù),學(xué)生結(jié)合自身相關(guān)的知識儲備及技能,以小組為單位在課后搜集古代測量高度的方法(傳統(tǒng)文化),去學(xué)校附近實(shí)地測量山的高度,錄制視頻,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),編制程序,并制作測量模型;然后在組內(nèi)分析所建模型優(yōu)劣,進(jìn)行組間交流,選取最優(yōu)模型進(jìn)行課堂展示。課堂授課模式為質(zhì)疑式成果展示,在質(zhì)疑、討論、展示的過程中以學(xué)生為主,老師幫助解決知識上的問題及技術(shù)上的問題,對學(xué)生的想法不做過多干涉。
在教學(xué)過程中,由學(xué)生介紹古代測量高度的方法,播放學(xué)生錄制的測量視頻,然后切入課題,指導(dǎo)學(xué)生展開本節(jié)課的探究。其基本意圖是讓學(xué)生走到大自然,借助現(xiàn)代測量儀器——全站儀,實(shí)地測量學(xué)校近郊的毛公山,用數(shù)學(xué)知識解決山高等實(shí)際問題,形成不同方案,體現(xiàn)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值與轉(zhuǎn)化思想解決問題的多樣性與策略性。
然后,進(jìn)行一輪探究與展示。探究測量高度問題,介紹古代人測量高度的方法。借助古人測量物體高度的方法,啟迪學(xué)生類比,對山高測量問題給出設(shè)計(jì)方案。
在二輪探究與展示中。利用目前高中所學(xué)知識探究測量山的高度(利用全站儀測量基線距離和角度),每個小組再細(xì)分為測量小組、計(jì)算編程小組。測量組明確每個方案必須測量的數(shù)據(jù),負(fù)責(zé)精確測量數(shù)據(jù)、并統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù);計(jì)算編程組將測量組測出的已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和編程。學(xué)生給出測量的方案;根據(jù)方案考慮需測量的數(shù)據(jù);由計(jì)算編程組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和展示結(jié)果。
通過所建模型的應(yīng)用問題,可以讓學(xué)生直接感受數(shù)學(xué)建模的實(shí)際價(jià)值,學(xué)會生活問題模型化,實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,回歸到數(shù)學(xué)中,利用正余弦定理解三角形。對學(xué)生來說,一是有利于數(shù)學(xué)學(xué)科單元知識的建構(gòu)與學(xué)習(xí)。問題解決的過程,使得與課程有關(guān)的問題當(dāng)場暴露;小組合作研討加深了對正確理論的理解;發(fā)現(xiàn)與解決問題、多次研究,提高了學(xué)習(xí)和掌握知識的效能;學(xué)習(xí)積極性的提高,有益于知識的綜合使用。二是有利于學(xué)生多個維度能力的發(fā)展。在本案例中數(shù)學(xué)抽象與數(shù)學(xué)建模能力、數(shù)據(jù)分析與數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,文獻(xiàn)檢索、查閱資料的能力,動手實(shí)踐、運(yùn)用技術(shù)與先進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器,歸納總結(jié)、質(zhì)疑辨析、綜合理解的能力等,都在一定程度上得以鍛煉和發(fā)展。同時(shí),項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)施,要求教師對國家課程標(biāo)準(zhǔn)要求的高中數(shù)學(xué)知識必須有系統(tǒng)的全方位的認(rèn)知。項(xiàng)目背景的選取,要求教師必須立足學(xué)生主體,充分認(rèn)知學(xué)生的各學(xué)科知識儲備、學(xué)習(xí)興趣,并對數(shù)學(xué)學(xué)科有準(zhǔn)確的理解,各學(xué)科之間達(dá)到有效的融合。
使學(xué)生成為全面發(fā)展的人
數(shù)學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種與學(xué)生個體相關(guān)的,以實(shí)踐為導(dǎo)向、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的有生命力的教育方式。一是實(shí)現(xiàn)了課程整合與跨學(xué)科融合,在學(xué)科融合中充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)作用,數(shù)學(xué)建模的項(xiàng)目有力地證明了數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。二是改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,實(shí)現(xiàn)了知行合一,克服了知識學(xué)習(xí)和思維實(shí)踐的割裂,挖掘了主動參與學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。在項(xiàng)目確立、研究、完成、推廣的過程中,提升了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、規(guī)劃問題、解決問題、溝通探究、能力遷移和主動學(xué)習(xí)的能力。三是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)尊重學(xué)生的個性,注重學(xué)生發(fā)展的主動性、潛在性和差異性,滿足不同學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)技能水平學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力的必備品格。四是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)成就了教師的專業(yè)成長。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)施過程是教師精心備課、認(rèn)真?zhèn)鞯朗跇I(yè)的升華,在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中教師引領(lǐng)學(xué)生在“做中學(xué)”“學(xué)中用”“用中思”“思中辯”“辯中明”,教師的專業(yè)引領(lǐng)者和執(zhí)行掌舵人地位得到強(qiáng)化,為教師的發(fā)展指出了更明確的方向。
教育是人與人心靈交融的學(xué)問。所謂從核心知識到核心素養(yǎng),它的另一層解讀就是從關(guān)注“物”到關(guān)注“人”。數(shù)學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是基于學(xué)科素養(yǎng)對高中數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)的進(jìn)一步延伸、應(yīng)用、再創(chuàng)造,學(xué)生“做項(xiàng)目”與學(xué)習(xí)知識是一種相互促進(jìn)的過程,是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的有效形式。