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摘要：本文探讨了项目式学习在高中数学中的应用及其重要性。首先，项目式学习通过真实任务的驱动，将数学教学与实际情境结合，提升学生的学习兴趣和深度思考能力。其次，项目式学习在高中数学建模和探究教学中展现出优势，包括教育理念的融合、学习空间的拓展和个性化学习路径。最后，本文通过具体案例展示了如何基于项目式学习开展高中数学建模活动和数学探究活动，包括项目的选择、探究过程和活动组织。

关键词：项目式学习；高中数学；建模活动

在我国的高中数学课程中，数学建模活动与数学探究活动占据了重要的地位，这些活动的目的是为了提升学生的数学应用水平、创新思维以及实际操作能力。然而，传统的数学教学往往过分注重理论知识的传授，而忽略了学生在实际应用和创新方面的培养[1]。有鉴于此，在高中教育中引入了基于项目学习的数学建模和数学调查活动，以期改变这种现状。

一、项目式学习在高中数学中应用的意义

（一）以真实任务进行数学教学的驱动

高中数学强调实践与探究，项目式学习通过设置真实的教学任务，将数学知识与现实问题相结合，为学生提供了充满挑战和实践的学习体验。在这种学习模式下，学生参与真实任务，激发了对数学的兴趣，并培养了创新思维、批判性思维和逻辑性思维，增强了解决复杂问题的信心。

（二）以生活化情境激发学生学习兴趣

高中数学教学内容往往与学生日常生活接近，需要学生在实际问题解决过程中探究数学知识。通过将现趣味问题引入数学课堂，如通过分析购物、出行等场景中的数学问题，让学生体验到数学在生活中的应用，又如将时代背景、热门话题与数学知识相结合，使数学课堂充满时代气息，比如在讲解概率论时，引入彩票、电竞等热门话题，提高学生的学习兴趣。

（三）在深度思考问题中提升思维能力

高中生思维活跃，想象力丰富，项目式学习在高中数学中的应用具有显著优势，它能够充分激发学生的思维活跃性和想象力，通过为学生提供完整的、可操作的、目标明确的项目活动，项目式学习鼓励学生主动参与数学学习过程[2]。在这个过程中，学生不仅对数学学科知识进行深入探讨，还能对产生的问题进行深度剖析、解决和反思，进而培养学生的批判性思维、创新性思维和逻辑性思维，从而提升他们的综合素质。

二、项目式学习在高中数学建模和探究教学活动中的优势

（一）教育理念的融合

项目化的学习注重通过解决现实世界的问题，将学习内容融入到项目活动中。利用精心设计的教学资源，学生可以合作探索和进行创新性开发，从而深化对主题的理解并提升自身的技能。这种方法突出学生的主动参与和体验。数学建模活动是一项融合了实践和认知的综合性活动，它涉及到将现实世界的问题转化为数学模型，用数学语言进行表达，并运用数学方法来求解问题。数学建模不仅加深了数学与现实生活之间的联系，也打破了人们对数学的固有印象，让数学回归到服务生活的本质中。数学建模的过程着重于培养学生的实际操作技能和创新思维能力，其核心是让学生通过参与数学建模的过程来积累宝贵的实践经验。这种做法与基于项目学习的教学理念不谋而合，都强调通过实践活动来提高学生的综合能力。

（二）拓展学习的空间

教育数字化转型通过整合互联网技术，有效地消解了传统课堂的物理界限，为项目式学习提供了一个无限延伸的虚拟学习空间。师生可以跨越地理限制，通过线上学习平台和云端协作工具，实现远程实时互动和沟通，使得项目式学习不再受限于教室这一物理场所，也可以将学习活动延伸至学生的家庭、图书馆乃至任何有网络连接的地方。数字化学习环境也提供了丰富的虚拟实验室、模拟实训平台等，使学生在模拟真实世界的环境中进行探究和实践，从而加深对数学知识的理解和应用。

（三）个性化学习路径

项目式学习是精心设计项目作品、规划和实施的过程，是以项目为主线的学习过程，其中学生是主体，教师负责引导。教育数字化转型运用先进的大数据分析和学习分析技术，为项目式学习提供了精细化的学习路径规划[3]。借助对学生学习行为、知识掌握状况、学习习惯及兴趣偏好等数据的深入分析，教师能够全方位把握每位学生的学习需求、优势及潜在挑战。基于这些精准的数据分析结果，教师能够为学生量身打造个性化的学习资料、活动及指导策略，确保每位学生都能在项目式学习中得到符合自身特点的发展，从而提高学习的针对性和实效性。

三、基于项目式学习开展高中数学建模活动和数学探究活动的案例

（一）项目选择

根据数字化转型背景的特点，结合学生的数学学习特点，本次项目式学习案例以北师大版高一数学下册为例，设定项目主题为“设计一个智慧校园”，由于高一学生数学知识掌握较为全面，且本项目需要学生将能够综合运用高中数学中的几何、测量、数据分析和概率等知识点，解决实际问题，并在此过程中提升数学思维和问题解决能力。

（二）项目探究

项目式学习在项目探究过程中的流程如下：

1.目标设立，确定项目内容

（1）校园规划：学生需要使用几何知识来设计校园的建筑布局，考虑建筑物的形状、大小和相互之间的空间关系。

（2）智能设施：学生需要运用测量和数据知识，规划校园内的智能设施，如智能路灯、自动灌溉系统等，并计算相关的数据，如能耗、用水量等。

（3）环境监测：学生可以利用概率和统计知识，设计校园环境监测系统，分析校园内的空气质量、噪声水平等数据，并提出改善建议。

2.分工协作，成立项目小组

为了有效地开展项目式学习，学生将被分成若干个小组，每个小组负责智慧校园项目中的一个子项目，包括智慧教室、智能图书馆、环保节能等不同领域，教师可以通过大数据录入的方式将学生个性特点输入至信息技术平台，通过大数据的反馈将学生进行分组，以便实现个性化和优化的小组合作。例如，教师可以根据学生的兴趣、能力、学习风格和社交特点等信息，利用数据分析和算法技术，将学生分为不同的小组。一些学生可能对技术和创新感兴趣，他们可以被分到智慧教室或智能图书馆的小组；而另一些学生可能对环保和可持续发展更感兴趣，他们可以被分到环保节能的小组。具体小组任务目标如下。

（1）智慧教室：学生需要设计一个智能化的教室布局，涉及到几何知识，如教室的空间最大化利用、座位排列的优化等，学生也要考虑教室内的智能设备，如智能黑板、自动窗帘等，这些设计将用到测量和数据知识。

（2）智能图书馆：学生需要规划一个自动化的图书馆系统，包括书籍的编码、检索系统、借阅流程等，学生要能够运用到数据管理和统计分析的知识，以及概率论来评估图书的流通效率和用户满意度。

（3）环保节能：学生需要设计校园的节能方案，包括智能照明系统、太阳能利用、雨水收集系统等。学生需要使用数学模型来计算能源节约和环境影响，以及概率统计来评估节能措施的效果。

3.活动组织，开展项目探究

（1）查阅资料：学生需要搜集与智慧校园相关的资料，包括校园设计的案例研究、智能技术的应用文献、环保节能的最佳实践等，这一过程培养了学生的信息检索和资料整理能力。

（2）实地考察：学生需要参观现有的智慧校园或相关设施，以便更好地理解智慧校园的运作机制，通过实地考察帮助学生将理论知识与实际情况相结合，为项目设计提供实际依据。

（3）数学建模：学生将使用数学知识，如几何、统计等，来构建模型，解决设计中的具体问题。例如，在智慧教室的设计中，学生需要计算教室的面积和体积，确定家具尺寸，以及优化座位排列；在智能图书馆的规划中，学生需要设计一个高效的书籍检索系统，这涉及到数据库管理和信息编码的知识；在环保节能方案中，学生需要计算能源消耗和节约的数据，评估不同节能措施的效果，这需要运用到数据分析、概率论和统计学的知识。

通过这些活动，学生不仅能够将数学知识应用于实际问题的解决中，还能够学习到如何有效地组织和管理项目，提高他们的实践能力和创新思维。

结语

项目式学习能够让学生在真实的学习环境中融合数学知识，增强实际操作能力，并培育团队合作精神和创新意识，促进高中数学建模和探究学习的教学效率。利用信息技术和大数据分析，教师能够更准确地把握学生的优点和需求，设计出更加个性化的教学计划，从而提升教学效果。通过对项目式学习的深入探索和实践，不仅可以使高中数学教学变得更加生动有趣，还能有效提升学生的知识理解、实践技能和创新精神，同时也有助于推动高中数学教学的革新与进步。

参考文献

[1] 沈备."双新"背景下数学项目式学习的探索与实践[J].中学数学教学参考， 2023（19）：20-23.

[2] 吴子昊.项目式学习对高一学生数据分析素养的影响研究[D].华东师范大学，2020：9.

[3] 王金爽.项目式学习促进高中生计算思维发展的实践研究[D].哈尔滨师范大学，2023：16.