面向创新人才培养的高中数学项目式教学中问题设计的改进策略

本文系江苏省教学研究2023年度课题“拔尖创新人才培养视域下普通高中数学资优生培养实践研究” （课题编号：2023JY15-ZA100）的阶段性成果。

摘要：高中阶段是学生数学学习的关键时期，在这个时期运用项目式教学不仅有利于激发学生学习积极性，还能提升学生自主学习能力，而问题设计是数学项目式学习中较为关键的环节，有利于创新人才的培养，但目前高中数学教学当中，问题设计仍然存在一些问题，故本文就项目式教学中问题设计的改进策略进行探讨，以提升整体教学质量，促进创新型人才的培养。

关键词：高中数学；项目式教学；问题设计；创新人才；改进策略

前言

创新是驱动国家发展的动力，而创新型人才指的是具有创新意识、创新精神，并能取得创新成果的高质量人才[1]。这类人才普遍对事物具有强烈好奇心、敏锐的观察力及科学探究精神。而数学学科因其独有的逻辑性、创造性，对创新人才的培养具有重要意义。项目式教学是一种以学生为中心的教学方式，需要学生在规定时间内，根据问题，自主选择、构思项目方向，并通过多种方式来解决问题[2]。其中问题设计，对项目式学习有着至关重要的作用。良好的问题有利于学生对知识点的理解、提高学生数学探究精神以及促进学生的创新意识，从而有利于创新型人才的培养。

1.面向创新人才培养的高中数学项目式教学中问题设计的改进策略

1.1改善教学观念，重视问题设计

教师的教学观念对教学质量有着较大的影响，以往的传统教学中，部分教师忽略了问题设计的重要性，从而导致问题缺乏实际效应，不利于创新人才的培养。所以教师应当积极转变教学观念，以培养学生创新思维、提高学生创新能力为目标来设计项目式学习问题，以达到培养创新人才的目的。其次，在设计问题时，应当考虑学生之间学习能力的差异，同时设置较为基础及难度较高的问题，有利于所有学生从解决问题当中得到进步，提高发散性思维，从而促进创新能力的提升。同时，应当注意问题的科学性、可行性，保障项目的可实施性，才能有利于培养学生的创新意识。

1.2划定问题范围，明确问题目标

在开展项目式教学时，应当先对教学内容当中的重点、疑难点进行分析，从而对问题设计的范围进行划分，确定问题目标，以便学生后续解决问题的同时，对重点及疑难点可以更好地掌握。高中数学项目式学习当中，教师在设计问题时，应当对问题界限进行准确判断，了解问题性质、程度及作用，避免无意义的问题出现，影响教学质量。其次在让学生对问题进行解答时，应当首先让学生对题目进行分析，了解问题核心，明白问题究竟在问什么，其次是针对问题给出多种解决方案，以提升学生多方面思考的能力。例如，在苏教版高中数学必修一第6章指数函数的教学当中，教师可以先确定本章学习的主要目的，让学生了解指数函数的意义并进行实际运用。其次结合现实生活，设计具体、清晰的数学问题，可以将指数函数与人口预测进行结合，来预测未来人口数量，例如假设某城市目前人口为100万，每年增长约1.5%的人口，如果人口按照指数进行增长，那么该城市5年后的人口为多少？基于这个问题，学生使用过公式P（t）=P0×（1+r）t将数值带入进行计算，P（5）=1，000，000×（1+0.015）5，得出5年后的人口约为 1，077，284 人，加深对指数函数的了解与运用。教师在设计问题时应当注意问题要与学习内容所匹配，并且可以设计与现实相关的问题，增加学生数学的实际运用能力。

1.3将问题拆解，明确解决方向

当面临较为复杂、笼统的问题时，可以将问题进行拆分理解，解决每一项小问题，最后再解决整个问题，使学生面临复杂性问题的时候，可以理清问题逻辑，明确解决方向，从而培养学生的逻辑思维、锻炼其实际解决问题的能力。例如在苏教版高中数学必修一第5章函数概念与性质教学中，教师可以以真实、具体的问题作为切入点，引领学生对项目进行实践。设计以下项目：某城市路口交通时长拥堵，希望优化交通信号灯配时方案，以提高民众出行效率。问题提出：如何利用函数来分析交通拥堵原因？优化方案是什么？子任务1：观察我校门口交通信号灯时长与车流之间的关系。通过这种方式锻炼学生的观察能力与逻辑思维。子任务2：根据函数的概念与性质，分析可能造成交通拥堵的原因。学生可以通过函数关系得出交通流速Q和道路容量C有关，并且Q≥C时，就容易造成拥堵情况；其次，交通流速Q和车辆密度D呈负相关，当车流密度增加时，交通流速下降，就容易造成拥堵；以及突发变量也会对交通流速产生影响，从而导致拥堵；通过这项任务培养学生多角度思考的习惯。子任务3：通过函数模型，给出优化方案。

1.4问题转化，激发学生发散性思维

问题转化指的是将复杂的问题通过变化转变为简单的问题，将特殊问题转化为简单问题，以及将数与形进行转化等。这种法师可以充分培养学生发散性思维，提升学生数学学习能力。同时可以通过这种转化的方式，让学生将数学知识运用于实际生活当中，培养学生数学学习兴趣。例如，在苏教版高中数学必修二第13章立体几何初步教学当中，教师可以根据教材内容建立项目式学习：计算学校附近某某建筑的高度。子任务1：查阅资料并根据教材内容，分析计算建筑高度的几种方法。通过这个过程，激发学生对数学的探索欲，使其加深对知识点的了解。子任务2：讲解所收集到的几种测量方式的优缺点。并让学生以小组为单位，展开计算与讨论。

1.5设计层次性问题，增强学生自主学习能力

在设计项目式问题时，教师应当注意问题的层次性及针对性。高中学习阶段不同于以往的小学、初中学习阶段，学生的学习能力及理解能力差异较大，所以教师应当这对这种现象，设计层次化问题，以保障所有学生都可以从问题当中获得进步，提高学习自信，避免无从下手的情况出现，而学生的主动学习对提升其综合能力发展具有重要作用。例如在苏教版高中数学必修一第6章指数函数的教学当中，教师可以围绕指数函数的定义与计算公式设置项目式问题：探索指数函数的定义并学会实际运用。子任务1：什么是指数函数？举一个与实际生活相关的例子。以此来锻炼学生的逻辑思维能力。子任务2：指数函数有什么特点？写出一个指数函数的定义式，学生给出f（x）=ex；子任务3：比较指数函数与对数函数有什么差别。而针对学习能力较好的学生，可以设置以下问题：如果本金5万元，存入某银行7年，每年利率为5%，利用指数函数计算最后的本息额度。学生可以利用复利公式A=P×（1+r） t得到A=50，000×（1+0.05） 7，从而计算出本息总额为 70，355 元。

2.结束语

综上所诉，创新型人才对我国的发展提供动力，而高中数学因具有较强的逻辑性、创造性，可以为培养创新型人才提供重要基础，其中项目式教学起着关键性的作用，所以设计良好的项目式问题至关重要。教师首先需转变自身的教学观念，重视问题设计，其次通过划定问题范围、明确问题目标、进行问题拆解、转换及设计分层问题等措施，优化问题设计，从而使学生能够通过项目式教学提升自身的创新能力，为发展成为创新型人才奠定基础。

参考文献：

[1]孙剑波.项目式教学在高中数学教学中的策略研究[J].数理化解题研究，2025，（03）：62-64.

[2]洪兵.高中促进创新型人才培养的实践研究[J].好家长，2020，（76）：25-26.

[3]徐茵华.基于项目式学习开展高中数学建模活动和数学探究活动[J].青海教育，2024，（04）：40.