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基于核心素养的高中数学项目式学习模式构建与实践研究
摘要:2025 年修订的《普通高中数学课程标准》明确提出,数学教育需从“知识传授和解题训练”转向“素养导向与问题解决”,强调学生在真实情境中运用数学知识、发展核心素养的能力。在此背景下,项目式学习(Project-Based Learning, PBL)作为一种以学生为中心、以问题为驱动的教学模式,为高中数学核心素养的落地提供了有效路径。本文结合新课标要求与教学实践,构建“三维四阶”项目式学习模式,并通过具体案例阐述实施策略,旨在为一线教师提供可操作的教学范式。
关键词:核心素养;高中数学;项目式学习;教学模式;实践策略
引言
随着教育改革的不断深化,高中数学教学面临着从知识本位向素养本位的转型挑战。传统数学教学中,学生往往被动接受抽象的公式和定理,缺乏将数学知识应用于实际问题的机会,导致核心素养的培养难以落到实处。项目式学习以其强调真实问题解决、跨学科整合和深度学习的特点,与数学核心素养中“数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析”六大素养的培养需求高度契合。近年来,国内外学者虽对数学项目式学习进行了探索,但在模式构建的系统性、实践操作的具体性以及与核心素养目标的精准对接方面仍存在不足。因此,如何基于新课标要求,构建一套科学可行的高中数学项目式学习模式,成为当前数学教育领域亟待解决的重要课题。本文正是在此背景下,聚焦高中数学教学实际,通过理论分析与实践探索,尝试构建“三维四阶”项目式学习模式,以期为核心素养导向的数学教学改革提供新的思路与方法。
一、核心概念与理论基础
(一)数学核心素养的内涵与要求
2025 版新课标将数学核心素养界定为“学生在数学学习过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的关键能力与思维品质”,具体包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析六大素养。其核心要求体现在三个维度:一是知识整合,即从孤立知识点转向结构化知识体系;二是能力进阶,要求学生能“主动发现问题、构建模型、求解验证并严谨论证”;三是实践应用,强调在真实情境中运用数学工具解决实际问题。例如,函数主题的教学需建立“数学建模视角”,将具体问题纳入函数框架分析;概率统计则要求“会用 2×2 列联表解决独立性检验的实际问题”,避免“只会计算、不会应用”的误区。
(二)项目式学习的本质特征
项目式学习是一种以项目为载体、以学生为中心的教学方法,其核心特征包括:真实性,即项目需基于真实生活或学科问题;探究性,学生通过自主探究完成知识建构;协作性,强调小组合作与分工;成果性,要求形成可展示的解决方案或产品。与传统教学相比,项目式学习更注重“思维过程”而非“标准答案”,更强调“知识应用”而非“机械记忆”。例如,在“校园绿化优化设计”项目中,学生需综合运用几何测量、函数优化、数据分析等知识,完成方案设计与成本核算,这一过程不仅深化了知识理解,更培养了问题解决与创新思维能力。
(三)两者的内在逻辑关联
数学核心素养的培养与项目式学习具有天然的契合性。首先,目标一致性:两者均以发展学生高阶思维能力为核心,项目式学习的“问题解决”过程直接对应核心素养的“数学建模”“逻辑推理”等要素;其次,过程互补性:项目式学习通过“情境 - 问题 - 探究 - 建模 - 反思”的闭环流程,为核心素养提供了实践载体;最后,评价协同性:新课标强调“素养导向、重视过程、方式多样”的评价体系,与项目式学习的多元化评价(如过程性评价、成果展示、 peer review)高度匹配。例如,在“城市交通流量分析”项目中,学生需经历数据收集(数据分析素养)、模型构建(数学建模素养)、方案优化(逻辑推理素养)等环节,实现核心素养的整合发展。
二、“三维四阶”项目式学习模式构建
基于新课标要求与实践经验,本文构建“三维四阶”项目式学习模式。“三维”指知识维度(数学抽象、逻辑推理等)、能力维度(问题解决、协作交流等)、素养维度(创新思维、实践应用等);“四阶”指项目实施的四个阶段:项目设计、探究实施、成果展示、反思评价。该模式通过“目标 - 过程 - 评价”的一体化设计,确保核心素养的有效落地。
(一)项目设计阶段:素养目标与真实情境融合
项目设计需遵循素养导向、真实情境和可操作性原则。以“校园垃圾分类优化”项目为例,素养目标包括数据分析、数学建模和逻辑推理;真实情境为学校垃圾点布局不合理;驱动问题是如何优化布局提高效率与准确率;知识载体涉及统计、线性规划、几何测量和工具应用。设计需避免重形式轻内容和难度失衡的误区,教师应通过预调研和任务分解确保项目可行。
(二)探究实施阶段:自主协作与思维可视化
项目式学习的核心是探究实施,采用自主探究与协作交流结合的模式。步骤包括:分解驱动问题为子问题;通过实地观察、问卷和文献收集数据;运用数学工具构建模型,如线性规划或回归分析;通过模拟或试点验证方案。教师作为引导者,以提问促进学生思维深化。
(三)成果展示阶段:多元表达与素养外显
成果展示是项目式学习的重要环节,通过多元表达促进学生对知识的深度理解与应用。展示形式包括报告、模型和多媒体。如在“校园垃圾分类”项目中,学生可通过数据可视化报告、数学模型演示和方案建议书展示成果。展示需考虑受众,如向管理者突出可行性,向同学侧重创新点。互动环节有助于培养沟通与批判性思维。
(四)反思评价阶段:过程性与多元化结合
项目式学习需建立过程性与终结性评价结合的多元评价体系。包括学生自评反思日志、小组互评协作与成果、教师从知识能力素养三维度使用量规表评价。评价反馈应具体及时,关注个体差异,设定差异化目标,鼓励进步。
结论
基于核心素养的高中数学项目式学习模式,通过“三维四阶”的一体化设计,为学生提供了“做中学”“用中学”的实践平台,有效促进了数学核心素养的落地。实践表明,该模式不仅能提高学生的知识应用能力与问题解决能力,还能激发学生的学习兴趣与创新思维,为培养适应未来社会的高素质人才奠定基础。未来项目式学习的发展需进一步关注以下方向:一是技术融合,如利用人工智能、大数据等技术增强项目的真实性与探究性;二是跨学科整合,打破学科壁垒,培养学生的系统思维与综合应用能力;三是个性化学习,通过差异化项目设计满足不同学生的学习需求。相信随着课程改革的深入推进,项目式学习将成为高中数学教学的重要范式,为核心素养的培养提供更广阔的空间。
参考文献
[1] 朱立明,胡洪强,马云鹏.数学核心素养的理解与生成路径—以高中数学课程为例 [J]. 数学教育学报 ,2018,27(1):42-46.
[2] 核心素养的“核心”在哪里——核心素养研究的构图 [J]. 师资建设 ,2016,29(1):20-22.
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