促進深度學習的高中數學項目化學習設計策略研究

摘 要：新課標背景下，教師在教學活動中的重心已悄然轉變，從單一的“教授”向更為關注學生的“學習”轉移，積極探索利用多種教學方法來激發學生的學習興趣，為進一步激發學生的學習動力，實施多樣化的教學策略。在此背景下，高中數學項目化學習逐漸興起，本文通過對高中數學項目化學習設計的深入探討，揭示其內在規律，提出有效的設計策略，助力學生數學素養和綜合能力的提升。

關鍵詞：深度學習；高中數學；項目化學習

《普通高中數學課程標準》（2017年版 2020年修訂）的核心目標在于“推動人才培養模式的創新與改革，培養德、智、體、美、勞全面發展的社會主義接班人和建設者”，并引導學生轉變思維模式。在此過程中，數學學科的核心素養成為新時代對教師提出的新挑戰。鑒于國家和社會對持續發展的需求，急需培養那些既具備高度創新思維又深植傳統價值觀的人才。作為高中教育階段的關鍵學科，數學教學應重視培養學生的創新能力，滿足未來社會發展的需求。然而在傳統的高中數學教學實踐中，盡管“講授—接受”的模式能有效傳遞知識，但過于依賴間接經驗，這并不利于激發學生的創新潛能。所以，促使教師角色從“經驗型”向“研究型”轉型，強化學生創新意識、創造能力及實踐技能的培養，已成為新時代人才培養的迫切要求。

一、高中數學項目化學習的特點

（一）問題情境生活化

高中階段的數學知識呈現出高度的抽象性和嚴密的邏輯性，使學生在學習過程中容易感到乏味。所以，教師可以巧妙地通過創設貼近學生生活的問題情境，將抽象問題轉化為更為具體、生動且富有生活氣息的問題。通過這種方式不僅能有效緩解學生對數學抽象概念的抵觸情緒，還能極大地激發其學習熱情，引發學生對知識的渴求以及對未知世界的好奇心，提升學生的解題能力和技巧[1]。

（二）項目問題驅動化

在項目化學習框架下，學生被一系列挑戰性因素所驅動，圍繞核心問題展開深入探究，這個過程正是其解決驅動性問題、逐步構建知識體系的途徑。同時在直面這些充滿挑戰的問題時，學生不僅會激發內在潛能，更能點燃其應用知識的熱情，促使學生運用高階思維來解決問題，拓寬其認知邊界與視野。

（三）項目主體合作化

項目化學習通過促進學生之間的緊密合作，加深學生對研究主題的理解，有助于提升解決難題和應用知識的能力。對于教師而言，項目化學習是一種創新的教學方法，不僅要求教師傳授知識，還要鼓勵學生之間的合作學習。對于學生而言，這種學習方式是實際可行的，可以通過參與團隊合作來學習基礎知識和技能，同時提高學習成效，并增強交流與合作的技能[2]。

二、深度學習與項目化學習的契合性

（一）目標的一致性

無論采用深度學習還是項目化學習策略，其核心均聚焦于學生核心素養的塑造。深度學習通過深化理解與培養批判性思維，促使高級思維能力的萌發。而項目化學習則通過應對實際挑戰與成果展示強化學生的問題解決、團隊協作及創新思維等關鍵技能。在高中數學教學過程中學生需運用數學基礎概念解決實際問題，提升學生的數學素養，培養學生的批判性思維與創新能力。除此之外，兩者均將高級思維能力的培養置于重要位置。深度學習鼓勵批判性思考與知識整合，引領學習向更深層次邁進。項目化學習則依托復雜任務與現實情境，著力提升學生的分析、整合與評估能力[3]。

（二）過程的契合性

深度學習的精髓在于通過深入透徹的理解來掌握并內化知識。項目化學習路徑是借助具體項目的實施來驅動學習進程。在解決難題的過程中需不斷深化學生對知識的把握，實現知識的真正內化。主動參與是這兩種學習模式的共同亮點，深度學習鼓勵學生積極構建自己的知識體系；而以項目為基礎的學習方法，則是以項目任務為驅動，激勵學生主動探索與解決各類問題，讓學生親身體驗知識的生成過程。高中數學教學中學生應積極參與提問、假設驗證及結論形成等各個環節，這對培養其積極的學習態度與探索精神至關重要。

（三）方法的契合性

無論是深度學習還是項目化學習均倡導深入探索，通過問題導向的探索活動，深度學習得以推進，其核心在于深刻理解。而項目化學習則基于項目任務和真實情境，促使學生投身于深度研究與知識應用之中。例如，在探討函數性質的問題時，學生需借助實驗與數據的深入分析，探索函數的變化規律，此過程極大地促進其對函數基本概念的深度理解及思想領悟。除此之外，深度學習需要合作性的探究來輔助，這有助于學生從多角度深入理解并掌握知識。項目化學習強調通過團隊協作促進知識的內化和共享。在團隊合作的項目中學生需明確各自職責，通過協作共同應對復雜難題，此過程推動其更加強知識掌握，有效培養團隊協作能力[4]。

三、促進深度學習的高中數學項目化學習設計策略

（一）聚焦單元核心概念，確定層級性學習目標

目標不應僅聚焦于通過一到兩節課就能解決的基礎問題。在設定學習目標時應當將其與那些蘊含更廣泛概念或具備相當復雜性的要素緊密相連，保證目標的深遠性和挑戰性，這樣的設定與培養高級思維能力的課程標準不謀而合。通過對新課標和教材內容的細致剖析，清晰界定核心概念，為項目學習奠定了堅實的理論基礎。在設計項目學習方案時，需對組織結構進行精心重構，并充分考慮多樣化的內容需求，促進學生的學習和發展。

以人教A版高中數學必修二第八章為例，教師可以結合整體情況設計“正方體截面探究”的學習項目。該項目以問題為導向，將實驗探究與理論分析相結合，培養學生運用數學知識解決實際問題的能力。為讓學習活動與學生的認知能力相匹配需要注意以下幾點。第一，建議學生采用各種不同的工具和技巧，如幾何畫板和實物模型等，結合自主學習和小組合作學習的有效方式，進行深入的觀察、實驗和探索。第二，在實踐活動中教師要引導學生對相關現象做出合理的解釋和分析，幫助其建立起正確的數學概念和規律。使學生能通過實際操作、總結歸納和類比推理，自主發現和總結正方體截面問題的知識和解決問題的方法。學生能對正方體截面的多樣性有更深的認識，不僅可以準確地識別和畫出正方體的截面形態，還能估算出某些特定截面的周長和面積。第三，通過對不同截面進行比較，使其能更加清晰地認識到各種圖形中各部分之間的相互聯系與區別。如在截面為正方形的情況下，學生應能熟練地計算出其邊長和周長。在截面呈矩形的情況下，學生可以熟練掌握如何計算物體的長度和寬度，并基于這些信息來計算面積。第四，使學生能獨立地從不同角度進行思考和討論，并發表自己的見解，推測出合適的數學結論，并可以獨立地提出解決問題的策略和方法。在交流討論中培養學生良好的語言表達能力，提高其分析和解決問題的能力，同時也鍛煉學生思維的敏捷性及靈活性。學生將通過小組合作的方式，共同進行數學結論的探索、研究和論證，加深對數學知識的理解。

（二）對應現實問題，創設數學問題情境

在項目化學習中注重將學習過程與實際情境深度融合，在項目學習過程中，學生可以將那些原本抽象的數學概念應用于實踐之中，讓知識真正“活”起來。這樣的學習方式使學生能將所學知識“復原”到真實的生活場景中，親身體驗“如何正確使用數字”來解決實際問題。所以教師在選擇項目學習的主題時要審慎考慮，使情境與學科之間緊密契合，同時積極尋找能激發學生興趣的元素。

以人教A版高中數學必修二第九章為例，在充分掌握統計相關知識之后，教師可以組織學生針對“東北地區青年一代的自我發展方向探索”主題展開深入的項目化學習。在這個過程中，學生積極地通過查閱各種資料和設計調查問卷等方法來收集數據信息，對東北地區的人才現狀進行了詳盡的分析與總結。該項目組的研究背景是“東北地區面臨嚴重的人才流失問題，大量的高中畢業生更傾向于報考南方的高等教育機構，并且在完成大學學業后許多畢業生選擇留在南方或前往南方發展。與此同時，一些年齡在30至40歲之間的中青年也傾向于跳槽到南方的單位工作”。該項目促使學生專注于研究東北地區人才流失這一社會問題，并對自己和同齡人的未來發展方向進行了深刻的思考和探索。項目開展過程中學生通過細致的數據收集工作，對經濟、行業和地區的發展進行了全方位的分析，將抽象的統計評價標準整合到了真實的社會生活中，通過項目學生在識別問題、構建模型和優化模型等方面進行了深入的思考，這不僅鍛煉其實踐能力，還提升其綜合素質。學生在學習過程中不僅學會如何運用統計學的知識來分析社會現象，還學會如何通過實際調查來獲取第一手資料。其通過問卷調查、訪談和數據分析等多種方式，深入了解了東北地區青年一代的就業觀念、職業規劃以及對未來的期望。

（三）對應項目成員，搭建項目學習支架

在開展項目化學習的過程中，構建學習支架至關重要，為學生提供關鍵支持，無論起點如何，學生都能獲得所需幫助，并在學業上取得進步。故提出一種創新的“任務驅動”教學模式——項目式教學。這種教學策略的核心在于建立一個堅固的支持體系，為學生提供必要的學習環境、氛圍、理論基礎和外部援助，實現學生的主動參與。項目化學習強調以學習為中心，通過任務驅動促進知識構建。在項目學習的實施過程中，學生應在現有學習基礎上，努力提高自身能力，達到更高層次的學術成就。

例如，在項目分組過程中，盡管小組的形成基于既定規則和學生的自愿原則，且已初步篩選出項目并分配任務，但仍有學生會面臨自主組織或任務分配上的困難。此時指導教師應綜合考量各種因素，明確團隊核心領導角色，并提供具體工作指導，尤其要根據學生的特點分配合適的位置，增強團隊的合作能力與交流技巧。在項目學習階段學生會遇到各種情況與問題，教師需加強關注，及時識別并解決問題，同時提供必要的援助與支持。在搭建學習框架時，應保證其實用性與可行性，基于學生的實際問題和需求進行指導，而非在項目啟動時便力求信息完整傳達。鼓勵學生獨立思考，站在自己的立場上思考與解決問題，是項目學習實現目標的關鍵。要將抽象的數學概念轉化為實際社會生活場景，以便學生更好地積累和應用數學知識解決問題的實踐經驗，培養解決問題的能力。

（四）對應項目學習成果，多元化輸出

從角色的角度審視，項目化學習的成果可以劃分為兩大主要類別：顯性和隱性。顯性學習成果主要體現在個體或團隊對特定問題的可行性研究、解決策略、規劃分析以及全面的問題分析報告等方面。這些成果最終由項目學習團隊成員匯總并提交。通過將這些成果以文本形式記錄，形成了項目化學習的文檔。隱性學習成果則是學習過程中的核心要素，涵蓋數學的關鍵觀念和知識以及在學習過程中逐漸積累和掌握的各種技能。教師應引導學生通過反思與總結，掌握數學知識的本質和規律。這些技能在學生的數學學習過程中被視為寶貴的成果，共同構成了學習的果實。

例如，人教A版高中數學必修二第九章知識點講解完成后，教師可以組織“我身邊的數”項目。根據項目化學習要求，學生需在整個項目學習過程中掌握各類計算方法，并深入理解數學原理和概率統計的基本概念。學會如何高效地進行調查和提問，通過問卷調查、不同場景的抽樣訪談等方式收集數據，并應用統計圖表來描繪數據的統計特性。在這個過程中學生會掌握描述離散隨機變化的技巧，解釋量及其分布列，對遵循正態分布的隨機變化有了深入的理解。同時深入了解連續型隨機變量，并對樣本的相關系數進行了統計分析，這涉及理解一元線性回歸模型及2×2列聯表的意義，利用二元線性回歸方程估計參數的方法和應用。

此外，學生還學習如何利用相關系數闡釋兩個變量間的相互關聯性，并建立多元回歸模型來預測數據變化。掌握使用相關軟件工具生成圖表進行數據解析和統計分析的技能，對實際生活中統計決策的科學性和重要性有了深刻的認識。在項目學習過程中，學生不僅獲得顯性的學習成果，如知識技能的掌握，更重要的是隱性的學習成果，如團隊合作意識的培養，口頭、書面和視覺表達能力的提升，以及對自己、項目和團隊的有效管理能力。這些隱性的學習成果更為顯著，也更為關鍵，體現項目學習的深遠意義。

結束語

綜上所述，項目化學習在高中數學教學中的應用不僅能激發學生的學習興趣，還能培養其實踐能力和創新精神。通過將數學知識與實際問題相結合，學生可以更深刻地理解數學概念，并在解決實際問題的過程中提升自己的綜合素質。項目化學習的實施，需要教師精心設計教學活動，為學生提供豐富的學習資源和實踐機會。教師應鼓勵學生主動探索，積極思考，通過團隊合作共同完成項目任務。在這一過程中，學生不僅能掌握數學知識，還將學會如何與他人溝通協作，如何面對挑戰和解決問題。項目化學習幫助學生形成批判性思維和解決問題的能力，為其未來的學習和生活打下堅實的基礎。

參考文獻

[1]許曉莉.核心素養下的高中數學課堂教學策略研究[J].教育理論與實踐，2024，44（2）：59-61.

[2]宮海靜，邵志豪.指向批判性思維培養的高中數學項目式教學模式探索[J].現代教育科學，2023（6）：108-114.

[3]曾昭堡.問題導向素養立意項目推進：新課標下高中數學跨學科學習活動設計策略[J].亞太教育，2023（14）：117-119.

[4]張麗嬌.高中階段學生數學建模素養的現狀與路徑探索[J].甘肅教育研究，2023（6）：106-108.