初中數(shù)學(xué)開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)引起的教與學(xué)方式變革

趙桐

【摘要】項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種選題源自于生活，以教材中知識(shí)為背景，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，任務(wù)導(dǎo)向的新型教學(xué)模式，可以發(fā)揮學(xué)生主體地位和創(chuàng)新性，也是未來教學(xué)模式發(fā)展的趨勢(shì)。由于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)目前在常規(guī)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)用較少，本《二維碼探秘》系列課程基于七年級(jí)數(shù)學(xué)教材，從生活中的二維碼出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生探究問題。有別于傳統(tǒng)課堂教學(xué)，《二維碼探秘》課程讓學(xué)生們自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，以小組形式討論并解決問題，取得了很好的效果，在教師的教與學(xué)生的學(xué)兩方面進(jìn)行了很大的變革。該項(xiàng)目培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識(shí)、合作意識(shí)以及創(chuàng)新意識(shí)。項(xiàng)目由研發(fā)成員自主原創(chuàng)，緊貼數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，跨學(xué)科、可擴(kuò)展性強(qiáng)，并且具有很強(qiáng)的推廣性。

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目式學(xué)習(xí)? 二維碼探秘? 方式變革

【中圖分類號(hào)】G633.6 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2023）08-0124-03

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種學(xué)生主導(dǎo)，教師加以引導(dǎo)的新型教學(xué)方法。巴克（Buck）教育研究所把以課程標(biāo)準(zhǔn)為核心的“項(xiàng)目學(xué)習(xí)”（standards-focused PBL）描述為一套系統(tǒng)的教學(xué)方法[1]。它通常是一個(gè)對(duì)生活中實(shí)際問題的完整的研究過程。在這個(gè)過程中，學(xué)生們組成小組，在完全開放的情況下，針對(duì)一個(gè)情境，自主發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并利用已有知識(shí)分析問題并解決問題。學(xué)生在整個(gè)過程中充分合作，并以新穎，區(qū)分于傳統(tǒng)教學(xué)的方式進(jìn)行探究并呈現(xiàn)成果，淡化教師的權(quán)威性和主導(dǎo)性[2]。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)相比于傳統(tǒng)課堂教學(xué)，更強(qiáng)調(diào)學(xué)生們?cè)谠噲D解決問題的過程中發(fā)展出來的技巧和能力，包括問題意識(shí)、合作能力、知識(shí)遷移能力等等[3]。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程最初是為了醫(yī)學(xué)教學(xué)而發(fā)展出來的，而后廣為傳播，應(yīng)用到了各個(gè)學(xué)科的教學(xué)之中。

2022年4月21日新課標(biāo)修訂后，更加強(qiáng)調(diào)了“綜合與實(shí)踐”這個(gè)內(nèi)容領(lǐng)域。初中階段“綜合與實(shí)踐”領(lǐng)域可采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方式，以問題解決為導(dǎo)向，整合數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的知識(shí)和思想方法[4]。這也意味著，在初中數(shù)學(xué)的教學(xué)中，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)會(huì)在今后占據(jù)越來越重要的地位。

當(dāng)下，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)對(duì)于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)進(jìn)行了很多有意義的開發(fā)與實(shí)踐。從結(jié)果上看，成功的項(xiàng)目式教學(xué)案例均可以得到學(xué)生正向的反饋，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情均得到了極大的提升。同時(shí)，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)也可以提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力、合作共贏的能力以及課堂的參與度，這樣的教學(xué)模式是一個(gè)風(fēng)向標(biāo)，引導(dǎo)未來教育教學(xué)的發(fā)展方向。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)方式在常規(guī)課堂的教學(xué)中應(yīng)用相對(duì)較少 。目前數(shù)學(xué)學(xué)科已有的項(xiàng)目式教學(xué)嘗試中，多數(shù)應(yīng)用在小學(xué)數(shù)學(xué)中，少有的一些中學(xué)數(shù)學(xué)研究中，都是讓學(xué)生對(duì)于一些簡(jiǎn)單課題進(jìn)行了分析。《二維碼探秘》系列課程以七年級(jí)上冊(cè)第一章《有理數(shù)》為背景，以當(dāng)今生活中隨處可見的二維碼為大情境，讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并通過已有知識(shí)解決問題，取得了很好的效果。

1.《二維碼探秘》項(xiàng)目設(shè)計(jì)緣由

設(shè)計(jì)本系列課程的目的，是要讓項(xiàng)目式學(xué)習(xí)區(qū)分于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，即起到變革教師的教法和學(xué)生的學(xué)法的作用。

從生活情境上看，現(xiàn)代科技發(fā)展迅速，二維碼等科技產(chǎn)品在生活中應(yīng)用越來越廣泛。但大多數(shù)人只會(huì)掃碼使用，并不知背后原理。對(duì)于充滿好奇心和求知欲的初中學(xué)生，提出二維碼探秘的課題，能夠引起學(xué)生們的興趣和好奇心。教師也可以借此引導(dǎo)學(xué)生多用數(shù)學(xué)的眼光觀察生活。

從知識(shí)內(nèi)容來看，《二維碼探秘》是在學(xué)生學(xué)習(xí)了有理數(shù)的運(yùn)算以及科學(xué)記數(shù)法以后接觸到的知識(shí)。該項(xiàng)目也補(bǔ)充了二進(jìn)制、十進(jìn)制的原理及相互轉(zhuǎn)化等書本外的知識(shí)。學(xué)生可以提高有理數(shù)的加、減、乘、除、乘方運(yùn)算的能力，也會(huì)對(duì)二進(jìn)制及進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換有更加深刻的理解。

從學(xué)習(xí)過程來看，本課程更看重學(xué)生的主體性，即教師引導(dǎo)學(xué)生去自主、獨(dú)立地完成一個(gè)完整的、開放性的實(shí)際問題，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。同時(shí)，學(xué)生會(huì)分成小組，合作完成諸多任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，這也是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)相比最大的變革之處。

從學(xué)科素養(yǎng)來看，本課程樹立了“教學(xué)活動(dòng)”的觀念，圍繞培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)設(shè)計(jì)教學(xué)，為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”提供了條件。學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí)，也學(xué)會(huì)了研究問題的方法，培養(yǎng)了發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并利用已有知識(shí)分析和解決問題的能力，滲透了數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運(yùn)算等數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

2.項(xiàng)目教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)及實(shí)施

2.1引導(dǎo)課

教師明確本節(jié)課研究主題——《二維碼探秘》，引導(dǎo)學(xué)生做課前準(zhǔn)備，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組。各個(gè)小組確定小組長(zhǎng)并督促組員對(duì)自己感興趣的部分查閱資料適當(dāng)準(zhǔn)備。

引導(dǎo)課中的學(xué)生準(zhǔn)備環(huán)節(jié)是必要的，可以讓學(xué)生明確研究主題——二維碼。

2.2 中期研究課

2.2.1 課堂預(yù)熱，實(shí)例引入

教師首先從生活實(shí)例引入，通過問題預(yù)熱課堂，引起學(xué)生們的興趣?！吧钪?，你們?cè)谀睦镆娺^二維碼，能舉例說說嗎？”學(xué)生積極舉手發(fā)言，教師肯定學(xué)生的發(fā)言，展示常見二維碼并引導(dǎo)學(xué)生思考。

課堂預(yù)熱的環(huán)節(jié)是學(xué)生們最熱烈，同時(shí)也是暢所欲言的環(huán)節(jié)。教師拋出問題，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。教師通過此過程可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，達(dá)到課堂預(yù)熱效果。生活中處處可見二維碼，教師借助此環(huán)節(jié)可以引導(dǎo)學(xué)生觀察生活。

2.2.2提出問題，總結(jié)歸納

教師首先向同學(xué)們提出主線任務(wù)：設(shè)計(jì)校園身份二維碼。該問題的提出可以引發(fā)學(xué)生思考：首先需要解決哪些問題？教師接下來引導(dǎo)學(xué)生提出問題，根據(jù)學(xué)生的發(fā)言適時(shí)點(diǎn)評(píng)、整理。所有學(xué)生發(fā)言結(jié)束后，師生一起整理歸納，教師引導(dǎo)學(xué)生將這些問題由易到難排序。

此過程是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的一個(gè)主要變革，是學(xué)生從傳統(tǒng)的教師提出問題，學(xué)生解決問題到學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的轉(zhuǎn)變。通過教師的層層設(shè)問，引發(fā)學(xué)生的思考，鍛煉學(xué)生自己提出困惑，把大問題拆解成小問題并逐一解決的能力。該環(huán)節(jié)還可以增強(qiáng)學(xué)生的思維以及語(yǔ)言表達(dá)能力。

2.2.3查閱資料，交流分享

教師引導(dǎo)學(xué)生們整理好問題后，便可以引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，上網(wǎng)查閱資料，合作解決問題。教師巡視，并適時(shí)指導(dǎo)每一個(gè)小組。

學(xué)生小組討論結(jié)束后，教師從易到難提問學(xué)生的討論成果，引導(dǎo)學(xué)生從“二維碼是什么”“二維碼各部分表示含義”“二進(jìn)制與十進(jìn)制”等角度進(jìn)行分享，并適時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。

小組活動(dòng)查閱資料環(huán)節(jié)及學(xué)生分享環(huán)節(jié)可以把舞臺(tái)交給學(xué)生，讓學(xué)生成為課堂的主體；同時(shí)通過展示的順序可以由淺入深，讓同學(xué)們從二維碼的組成開始，逐漸深入了解二維碼中的真諦——二進(jìn)制，以及二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的關(guān)系。

2.3成果展示課

教師下發(fā)組間互評(píng)單，引導(dǎo)學(xué)生按照相應(yīng)順序進(jìn)行小組展示，教師適時(shí)點(diǎn)評(píng)。小組展示的同時(shí)，臺(tái)下的同學(xué)聽臺(tái)上的同學(xué)分享，拓寬知識(shí)面，反思自己小組存在的不足，完成組間互評(píng)。每組發(fā)言結(jié)束后，教師引導(dǎo)其他小組的同學(xué)提出問題，與展示的小組組員進(jìn)行交流。

在全部小組展示結(jié)束后，教師引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行反思和個(gè)人自評(píng)，結(jié)束本節(jié)課。

學(xué)生展示環(huán)節(jié)可以讓學(xué)生成為課堂的主體，發(fā)揮學(xué)生的主體性；該環(huán)節(jié)還可以增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造力、想象力、查閱資料能力、小組合作能力以及語(yǔ)言表達(dá)能力等。每組展示結(jié)束后，教師也把評(píng)價(jià)的機(jī)會(huì)交給學(xué)生，教師作補(bǔ)充，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。課堂上，學(xué)生也進(jìn)行了激烈的思想碰撞，達(dá)到了很好的效果。

圖1? 各組學(xué)生幻燈片成果展示圖

3.《二維碼探秘》教學(xué)反思

3.1主題目標(biāo)一致性

本項(xiàng)目的主題是教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革。本項(xiàng)目注重任務(wù)的提出、分析、解決的過程中，培養(yǎng)學(xué)生問題意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，在小組合作的學(xué)習(xí)過程中，提高學(xué)生的表達(dá)及協(xié)作能力。項(xiàng)目的實(shí)施過程契合了項(xiàng)目的主題和目標(biāo)，體現(xiàn)如下：

針對(duì)項(xiàng)目第一個(gè)任務(wù)“在學(xué)校里，設(shè)計(jì)一個(gè)代表自己身份的二維碼”，師生共同討論可能面臨的困難，并將困難分類，接著討論如何逐個(gè)擊破。在查閱資料、合作交流、動(dòng)手實(shí)踐等活動(dòng)中，二維碼的原理以及與數(shù)學(xué)的根本聯(lián)系逐漸清晰。在此過程中，學(xué)生們也可以體會(huì)面對(duì)任務(wù)如何分析問題，如何與團(tuán)隊(duì)合作完成任務(wù)。

項(xiàng)目第二個(gè)任務(wù)“自選課題，小組合作完成，第二次課展示”，鼓勵(lì)學(xué)生思考，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生提出問題。第二個(gè)任務(wù)展示的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也以學(xué)生為主，教師做適當(dāng)指導(dǎo)。整個(gè)過程學(xué)生充分體會(huì)到自主性以及與同伴的合作性，以此增強(qiáng)學(xué)生的基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。

3.2教學(xué)過程

本系列課程的一項(xiàng)重要變革在于教學(xué)過程的變革。教師不再像傳統(tǒng)課堂教學(xué)一樣傳授知識(shí)，而是更多起到輔佐的作用，讓學(xué)生成為課堂的主導(dǎo)者。這樣的教學(xué)過程無疑是新穎的，值得借鑒與推廣，具有可遷移性。

在三個(gè)階段的教學(xué)中，還存在細(xì)節(jié)上的問題，例如二維碼的異同這一問題位置相對(duì)靠后，不利于整節(jié)課的連貫。在討論后決定將此問題放在課堂引入環(huán)節(jié)，在學(xué)生認(rèn)識(shí)二維碼的過程中即可提出。

3.3學(xué)生學(xué)習(xí)過程

學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，本項(xiàng)目做到了以下幾點(diǎn)：

第一，由學(xué)生自主發(fā)掘生活中的二維碼，預(yù)熱課堂，進(jìn)一步引起學(xué)生興趣。

第二，由學(xué)生自主提出設(shè)計(jì)二維碼所需要解決的問題，鍛煉了學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力，不再依賴教師的既有思路，而是由學(xué)生自主設(shè)計(jì)。

第三，由學(xué)生分組展示他們?cè)O(shè)計(jì)的二維碼，并介紹亮點(diǎn)和遇到的問題，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性。學(xué)生多種多樣的設(shè)計(jì)引發(fā)了大家的思考和討論，也對(duì)其他組起到了啟發(fā)的作用。

在學(xué)生學(xué)習(xí)、討論的過程中，也有一些值得后續(xù)完善的地方。當(dāng)學(xué)生討論過程中碰到共性問題時(shí)，教師需及時(shí)讓大家停止活動(dòng)，并由大家討論解決的方法，及時(shí)解決共性問題。

4.結(jié)語(yǔ)

本案例以七年級(jí)上冊(cè)《有理數(shù)》為背景，以當(dāng)今生活中的二維碼為大情境，讓學(xué)生們組成小組，提出問題，通過小組討論，用已有知識(shí)創(chuàng)新性地解決問題，取得了很好的效果，對(duì)原有的教法和學(xué)法進(jìn)行了很大程度的變革，為后續(xù)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的推動(dòng)起到了很好的示范作用。對(duì)比國(guó)內(nèi)外同類成果，本成果有以下優(yōu)勢(shì)：

4.1原創(chuàng)性強(qiáng)

借助七年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)有理數(shù)運(yùn)算的時(shí)機(jī)，以生活中學(xué)生常見常用的二維碼為問題出發(fā)點(diǎn)，緊密聯(lián)系社會(huì)生活實(shí)際，深入調(diào)研二維碼相關(guān)背景知識(shí)，結(jié)合學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)階段及思維發(fā)展特點(diǎn)，針對(duì)七年級(jí)學(xué)生，小組研發(fā)成員完全原創(chuàng)、自主提出并設(shè)計(jì)了這一項(xiàng)目。

4.2緊貼學(xué)科核心素養(yǎng)

本成果圍繞初中學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，通過學(xué)生主動(dòng)提出問題、積極分析問題、動(dòng)手解決數(shù)學(xué)問題，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)感，增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算能力，同時(shí)增進(jìn)學(xué)生對(duì)進(jìn)制的誕生等數(shù)學(xué)史的了解，提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出、解決問題的能力。

4.3跨學(xué)科、可擴(kuò)展性強(qiáng)

本成果以數(shù)學(xué)學(xué)科為核心，選擇生活中常見的二維碼為載體，應(yīng)用范圍廣，可擴(kuò)展性強(qiáng)。在具體實(shí)施過程中，可進(jìn)行分層項(xiàng)目設(shè)置，并與計(jì)算機(jī)、生物、歷史、地理、美術(shù)等學(xué)科結(jié)合，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科、有實(shí)際成果的項(xiàng)目式教學(xué)目標(biāo)。

4.4可復(fù)制、推廣

本項(xiàng)目以學(xué)生熟悉的二維碼為問題載體，帶領(lǐng)學(xué)生探索二維碼背后的數(shù)學(xué)原理，并在了解原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行簡(jiǎn)單應(yīng)用，貼近學(xué)生生活實(shí)際，學(xué)生普遍興趣濃厚，適合各類學(xué)校學(xué)生選用。項(xiàng)目?jī)?nèi)容為不同程度的學(xué)生提供了可發(fā)展的空間，因此易于復(fù)制和推廣。

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