面向高階思維能力培養的初中數學項目化學習策略研究

摘 要：在當今信息爆炸的時代，高階思維能力已成為個體適應社會發展、解決復雜問題的關鍵能力。初中數學作為基礎教育的重要學科，其教學不僅要傳授基礎知識和基本技能，更要注重培養學生的高階思維能力。項目化學習作為一種以學生為中心、強調問題解決與團隊協作的教學方式，對于培養學生的高階思維能力具有顯著優勢。探討面向高階思維能力培養的初中數學項目化學習策略，旨在為初中數學教學改革提供參考。

關鍵詞：初中數學；高階思維能力；項目化學習策略

高階思維，即在較高認知水平上的心智活動及認知能力，主要表現為分析、綜合、評價與創造，這種思維能力不僅是知識時代的關鍵能力，更是對人才素質的全新要求，有助于個體適應并引領知識時代的發展潮流［1］。因此，初中數學教育需要更加注重培養學生的高階思維能力，以滿足社會發展的需要。項目化學習是一種新型的學習方式，學生以項目形式進行學習，而不是簡單地聽課，這有助于調動學生的學習積極性，幫助學生掌握知識，增強學習能力［2］。它可以激發學生的學習興趣，培養學生的合作學習精神，讓學生體驗學習的快樂，并最大限度地激發學生的潛能。因此，將項目化學習與高階思維能力的培養相結合，是一種新穎且有效的教學策略。

一、當前初中數學教學中存在的問題

（一）教學內容與方法單一，缺乏創新性和多樣性

當前，部分初中數學教師的教學內容和方法過于單一，缺乏創新性和多樣性［3］。他們過分依賴教材和傳統的教學模式，缺乏對學生個體差異和興趣點的關注，這種單一的教學方法容易導致學生的學習興趣下降，難以激發他們的學習動力。同時，單一的教學內容和方法也無法滿足學生多樣化的學習需求，限制了他們的思維發展和創新。

（二）課堂上師生之間缺乏有效互動

在傳統初中課堂中，教師占據主導地位，學生的主觀能動性常被忽視，這種教學模式不僅抑制了學生的學習興趣，還導致課堂教學成為教師的“獨角戲”，學生的反饋很少［4］。教師的互動提問也常流于形式，缺乏深度和啟發性，使得師生、生生間的有效互動較少。因此，教師難以了解學生對課堂知識的掌握情況，教學模式也得不到及時反饋［5］。課后反思難以深入，教學陷入惡性循環，課堂教學效率大打折扣，學生的創新思維發展也受到嚴重制約。

（三）學生參與度低，缺乏主動學習意識

在初中數學教學中，學生的參與度較低，缺乏主動學習意識，這主要是由于傳統的教學模式往往以教師為中心，學生處于被動接受的地位。在這種教學模式下，學生很難真正參與到教學過程中來，他們的學習積極性和主動性得不到充分激發［6］。此外，一些學生由于基礎薄弱或學習方法不當等，也對數學學習產生了畏懼和抵觸情緒，進一步降低了他們的學習參與度。

二、面向高階思維能力培養的初中數學項目化學習策略

（一）設置問題教學情境

學生如果對新學的數學知識較為陌生，就可能會缺乏興趣，但如果教師設置情境，讓數學進入生活，就可以大大增加學生的課堂參與感［7］。教師應在課堂上引導學生領略數學的魅力，以興趣為引領，開始課堂教學。不管是什么類型的課堂情境，教師在設置的時候都要注意調動學生的學習興趣，并讓學生有所思考，這樣學生才能把綜合知識運用到解題過程中。在初中數學教學中，情境式教學備受教師青睞。針對抽象難懂的知識點，教師巧妙創設生動的教學情境，可幫助學生直觀理解，激發學生學習興趣，讓學生在情境中積極探索數學規律，鍛煉邏輯思維能力，從而提高教學質量。這種教學方式不僅活躍了課堂氛圍，也促進了學生的全面發展［8］。

以“解一元一次方程”為例，教師可設置一個商店購物的真實情境：學生作為店主，需要計算不同商品的售價和利潤，同時確保收支平衡。學生在這個情境中，需要運用一元一次方程的知識，根據商品的進價、售價和銷量來建立方程，并解決實際問題。學生通過解決實際問題，不僅能加深對一元一次方程的理解，還能鍛煉邏輯推理、問題解決等高階思維能力。因此，在初中數學項目化學習中設置相應的教學情境，能夠有效促進學生全面發展。

（二）引導學生主動探究與實踐

教師在學生學習過程中的身份是引導者。學生是課堂的主體，教師引導學生進行主動探究與實踐，在這一過程中，學生的思維方式將受到潛移默化的影響。教師將學習的主動權給予學生，讓學生在探索知識的過程中自主建立知識體系，自主篩選信息，并將其進行加工處理，這一過程屬于決策性思維的發展。學生在數學學科中的決策性思維，決定了學生的數學學習效率。在數學學習過程中，決策性思維貫穿始終。學生多次重復這一過程，有助于提高自身的思維能力。

例如，筆者開展“探索生活中的幾何圖形與空間關系”項目教學，在這個項目中，學生被分為若干小組，每個小組自主選擇一個與幾何圖形和空間關系相關的生活實際問題進行研究。比如有個小組選擇了“如何優化家居空間布局”作為他們的研究主題，在項目開始階段，學生先通過自主閱讀、網絡搜索等方式收集相關資料，了解家居空間布局的基本原則和技巧。然后，學生運用所學的幾何知識，對家里的空間進行實地測量和分析，確定家具擺放的位置和角度。在項目實施過程中，學生遇到了如何準確測量角度和距離等實際問題，他們通過自主嘗試，學會了使用量角器和卷尺等工具進行精確測量，同時還根據空間大小和家具尺寸，運用比例和相似等數學知識進行計算和推理。學生完成測量和計算后，開始設計家居空間布局方案，利用繪圖軟件繪制平面圖，并在平面圖上標注家具的位置和尺寸。在方案設計過程中，學生不僅考慮了美觀性，還注重實用性和舒適性。最后，學生將設計方案帶回家進行實踐。學生根據方案考慮家具的擺放，并預測實際效果。在實踐中，學生發現了一些問題，如空間利用率不夠高、某些區域光線不足等。于是，學生再次回到項目中，對方案進行調整和優化。學生通過這個項目化學習過程，不僅習得了數學知識和技能，還培養了自主學習、問題解決和團隊合作等高階思維能力。學生在實踐中不斷探索和創新，將數學知識與實際問題相結合，實現了知識的內化和應用。

（三）實施小組合作學習

為了讓項目化學習更加高效，教師可實施小組合作學習，通過討論來提高學生參與課堂的積極性。在課堂中，總會有一些學生對數學不太感興趣，學習缺乏積極性。這些學生有可能是數學基礎不好，因此不敢參與到課堂學習中來，面對這種情況，教師就可以通過劃分小組的方式引導學生積極參與到課堂中來。小組合作探究的方式，能夠充分調動學生的學習熱情，增強課堂上生生之間、師生之間的互動，從而實現“學習幫扶”，最大限度地培養學生的自主創新思維和能力。教師可先講解教材重點知識，再針對那些較難理解的知識點，借助信息技術進行操作演示，讓學生更加直觀、有效地理解知識并運用。

例如，讓學生圍繞“建筑測量”項目展開合作學習，分組實地測量學校教學樓的高度，通過團隊協作，共同制定測量方案，并利用相似三角形等數學知識進行計算。學生在項目化學習過程中，不僅鍛煉了數學應用能力，更在問題解決、創新實踐和團隊協作等高階思維能力上得到了提升。這類項目化學習，不僅深化了學生對數學知識的理解，更培養了他們的合作精神和創新能力，為未來的學習和生活奠定了堅實基礎。

（四）注重學科融合

面向高階思維能力培養的初中數學項目化學習，旨在通過學科融合的方式，提升學生的抽象思維、歸納思維、邏輯推理、空間想象等能力。數學不是數字和公式的堆砌，而是與現實生活緊密相關的學科。因此，我們應將數學與其他學科進行有機融合，如科學、藝術、體育等，從而讓學生在跨學科學習中拓展思維，提高解決問題的能力。在具體實施上，教師可設計一些跨學科學習任務，引導學生運用多學科知識解決實際問題。例如，學生運用數學中的速度、時間和距離等概念進行計算，研究物體的運動規律；通過繪畫、雕塑等形式表現幾何圖形，加深對空間概念的理解。

例如，筆者所在學校設計了一個名為“規劃校園綠化項目”的初中數學項目化學習活動。此項目不僅涉及方程與不等式的知識，還融合了地理、科學等多個學科的內容，旨在培養學生的數學應用能力、問題解決能力以及綜合素養。在項目開始階段，學生調查了解校園綠化現狀，收集相關數據，如綠地面積、植物種類等。隨后，他們根據這些數據，結合科學知識，制定校園綠化規劃方案。在這一過程中，學生需要運用方程與不等式的知識，進行面積計算、預算分配等。比如在規劃方案中，學生需要確定各種植物的種植面積，這就涉及了不等式的應用。學生需要根據植物的生長需求、預算等因素，建立不等式模型，求解各種植物的最優種植面積。同時，學生還需要考慮如何使綠化布局既美觀又實用，這就需要他們發揮創新思維，進行跨學科的綜合思考。在項目實施階段，學生分組進行實際操作，他們根據規劃方案購買植物、種植工具，進行種植和養護。在這一過程中，學生不僅需要運用數學知識進行計算和規劃，還需要掌握一定的園藝技能，進行實際操作。項目結束后，學生需要進行總結和反思。學生通過對比實際成果與規劃方案，分析產生差異的原因，提出了改進措施。這一過程不僅有助于鞏固學生的數學知識，還能培養他們的批判性思維和反思能力。

（五）合理利用輔助工具

合理利用輔助工具可以讓學生更好地理解知識，促進學生的幾何觀察能力、數學抽象理解能力的發展。教師需要注意，利用輔助工具是為了幫助學生更深層次地理解所學知識，促進高階思維的發展，因此，教師需要熟練掌握硬件、軟件的使用，讓一個個問題更直觀地擺在學生面前，讓學生透過現象看本質。例如：GeoGebra是一個流行的數學軟件，可以用來制作幾何圖形、展示函數、進行動態演示等；網絡上的數學教學視頻可以讓學生更加靈活地了解代數方程、幾何圖形等知識點；互動教學平臺可以促進學生與教師之間的互動交流，使學生更好地掌握數學知識；百度文庫提供了大量數學教輔材料，學生和教師可以在平臺上進行互動交流；等等。

（六）注重反思

教師應引導學生對課程進行梳理和歸納，引領學生總結課程的主要內容，總結數學學習過程中的核心思想。注重反思是學生學習道路上一個自我總結、自我反省的過程，能讓學生學習遷移問題、學會思考，進而達到“反思大于教”的教學效果。教師引導學生對課程內容進行表述，再將學生的疑惑之處加以詳細講解，可幫助學生進行更深層次的反思總結。同時，教師應分層次布置作業，讓不同水平的學生都能得到提升。

三、總結

綜上所述，面向高階思維能力培養的初中數學項目化學習是一種有效的學習方式，能夠幫助學生提升數學學習的興趣和主動性，培養他們的高階思維能力。然而，實施這一策略也面臨著諸多挑戰，如把控項目設計難度、提升學生學習積極性等。未來，我們需要進一步深入研究和實踐，不斷完善和優化項目化學習策略，以更好地促進初中數學教學的改革與發展。

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