面向高階思維能力培養(yǎng)的初中數(shù)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(fā)展、解決復雜問題的關(guān)鍵能力。初中數(shù)學作為基礎(chǔ)教育的重要學科，其教學不僅要傳授基礎(chǔ)知識和基本技能，更要注重培養(yǎng)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(diào)問題解決與團隊協(xié)作的教學方式，對于培養(yǎng)學生的高階思維能力具有顯著優(yōu)勢。探討面向高階思維能力培養(yǎng)的初中數(shù)學項目化學習策略，旨在為初中數(shù)學教學改革提供參考。

關(guān)鍵詞：初中數(shù)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(xiàn)為分析、綜合、評價與創(chuàng)造，這種思維能力不僅是知識時代的關(guān)鍵能力，更是對人才素質(zhì)的全新要求，有助于個體適應并引領(lǐng)知識時代的發(fā)展潮流［1］。因此，初中數(shù)學教育需要更加注重培養(yǎng)學生的高階思維能力，以滿足社會發(fā)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(diào)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(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)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(fā)學生的潛能。因此，將項目化學習與高階思維能力的培養(yǎng)相結(jié)合，是一種新穎且有效的教學策略。

一、當前初中數(shù)學教學中存在的問題

（一）教學內(nèi)容與方法單一，缺乏創(chuàng)新性和多樣性

當前，部分初中數(shù)學教師的教學內(nèi)容和方法過于單一，缺乏創(chuàng)新性和多樣性［3］。他們過分依賴教材和傳統(tǒng)的教學模式，缺乏對學生個體差異和興趣點的關(guān)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(fā)他們的學習動力。同時，單一的教學內(nèi)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(fā)展和創(chuàng)新。

（二）課堂上師生之間缺乏有效互動

在傳統(tǒng)初中課堂中，教師占據(jù)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(fā)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(huán)，課堂教學效率大打折扣，學生的創(chuàng)新思維發(fā)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(shù)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(tǒng)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(fā)［6］。此外，一些學生由于基礎(chǔ)薄弱或?qū)W習方法不當?shù)?，也對?shù)學學習產(chǎn)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(yǎng)的初中數(shù)學項目化學習策略

（一）設(shè)置問題教學情境

學生如果對新學的數(shù)學知識較為陌生，就可能會缺乏興趣，但如果教師設(shè)置情境，讓數(shù)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(lǐng)略數(shù)學的魅力，以興趣為引領(lǐng)，開始課堂教學。不管是什么類型的課堂情境，教師在設(shè)置的時候都要注意調(diào)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(shù)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(chuàng)設(shè)生動的教學情境，可幫助學生直觀理解，激發(fā)學生學習興趣，讓學生在情境中積極探索數(shù)學規(guī)律，鍛煉邏輯思維能力，從而提高教學質(zhì)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(fā)展［8］。

以“解一元一次方程”為例，教師可設(shè)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(jù)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(shù)學項目化學習中設(shè)置相應的教學情境，能夠有效促進學生全面發(fā)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(quán)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(fā)展。學生在數(shù)學學科中的決策性思維，決定了學生的數(shù)學學習效率。在數(shù)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(guān)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(guān)系相關(guān)的生活實際問題進行研究。比如有個小組選擇了“如何優(yōu)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(wǎng)絡(luò)搜索等方式收集相關(guān)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(jù)空間大小和家具尺寸，運用比例和相似等數(shù)學知識進行計算和推理。學生完成測量和計算后，開始設(shè)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(shè)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(shè)計方案帶回家進行實踐。學生根據(jù)方案考慮家具的擺放，并預測實際效果。在實踐中，學生發(fā)現(xiàn)了一些問題，如空間利用率不夠高、某些區(qū)域光線不足等。于是，學生再次回到項目中，對方案進行調(diào)整和優(yōu)化。學生通過這個項目化學習過程，不僅習得了數(shù)學知識和技能，還培養(yǎng)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(chuàng)新，將數(shù)學知識與實際問題相結(jié)合，實現(xiàn)了知識的內(nèi)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(shù)學不太感興趣，學習缺乏積極性。這些學生有可能是數(shù)學基礎(chǔ)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(diào)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(xiàn)“學習幫扶”，最大限度地培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)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(shù)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(xié)作，共同制定測量方案，并利用相似三角形等數(shù)學知識進行計算。學生在項目化學習過程中，不僅鍛煉了數(shù)學應用能力，更在問題解決、創(chuàng)新實踐和團隊協(xié)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(shù)學知識的理解，更培養(yǎng)了他們的合作精神和創(chuàng)新能力，為未來的學習和生活奠定了堅實基礎(chǔ)。

（四）注重學科融合

面向高階思維能力培養(yǎng)的初中數(shù)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(shù)學不是數(shù)字和公式的堆砌，而是與現(xiàn)實生活緊密相關(guān)的學科。因此，我們應將數(shù)學與其他學科進行有機融合，如科學、藝術(shù)、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(shè)計一些跨學科學習任務(wù)，引導學生運用多學科知識解決實際問題。例如，學生運用數(shù)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(guī)律；通過繪畫、雕塑等形式表現(xiàn)幾何圖形，加深對空間概念的理解。

例如，筆者所在學校設(shè)計了一個名為“規(guī)劃校園綠化項目”的初中數(shù)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(nèi)容，旨在培養(yǎng)學生的數(shù)學應用能力、問題解決能力以及綜合素養(yǎng)。在項目開始階段，學生調(diào)查了解校園綠化現(xiàn)狀，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，如綠地面積、植物種類等。隨后，他們根據(jù)這些數(shù)據(jù)，結(jié)合科學知識，制定校園綠化規(guī)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(guī)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(jù)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(yōu)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(fā)揮創(chuàng)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(jù)規(guī)劃方案購買植物、種植工具，進行種植和養(yǎng)護。在這一過程中，學生不僅需要運用數(shù)學知識進行計算和規(guī)劃，還需要掌握一定的園藝技能，進行實際操作。項目結(jié)束后，學生需要進行總結(jié)和反思。學生通過對比實際成果與規(guī)劃方案，分析產(chǎn)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(shù)學知識，還能培養(yǎng)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(shù)學抽象理解能力的發(fā)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(fā)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(xiàn)象看本質(zhì)。例如：GeoGebra是一個流行的數(shù)學軟件，可以用來制作幾何圖形、展示函數(shù)、進行動態(tài)演示等；網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)學教學視頻可以讓學生更加靈活地了解代數(shù)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(shù)學知識；百度文庫提供了大量數(shù)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(lǐng)學生總結(jié)課程的主要內(nèi)容，總結(jié)數(shù)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(jié)、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(nèi)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(jié)。同時，教師應分層次布置作業(yè)，讓不同水平的學生都能得到提升。

三、總結(jié)

綜上所述，面向高階思維能力培養(yǎng)的初中數(shù)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(shù)學學習的興趣和主動性，培養(yǎng)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(zhàn)，如把控項目設(shè)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(yōu)化項目化學習策略，以更好地促進初中數(shù)學教學的改革與發(fā)展。

［參考文獻］

龍海蜀.面向高階思維能力培養(yǎng)的初中數(shù)學項目化學習的思考與實踐［D］.上海：上海師范大學，2021.

李鑫，李健，張楠.澳大利亞初中數(shù)學教材中的項目式學習活動：情境設(shè)置、活動特征與開發(fā)建議［J］.中學數(shù)學雜志，2023（8）：46-49.

魏欣怡，吳華.基于深度學習的初中數(shù)學項目式學習［J］.新課程導學，2023（30）：79-82.

紀憲禹.一點心動·一點記錄·一點積累·一點成就［J］.中國數(shù)學教育，2023（5）：63-64.

趙鳳鳴.基于項目化學習的初中教學單元教學設(shè)計研究［D］.?？冢汉Ｄ蠋煼洞髮W，2023.

鄭衍卓.STEAM理念下“零碳小屋”項目教學設(shè)計與實踐研究［D］.海口：海南師范大學，2023.

田朝霞.“雙減”背景下初中語文項目式課外作業(yè)布置研究［D］.貴陽：貴州師范大學，2022.

張泉.微課是開發(fā)數(shù)學高階思維能力的法寶［J］.文理導航，2023（2）：13-15.