项目式学习在高中数学解题思想教学中的应用探索
王秀娟
山东省淄博市淄川区般阳中学 255100
一、项目式学习概述
项目式学习(Project - Based Learning,简称 PBL)是一种以学生为中心的教学方法,它强调学生通过完成一个具体的项目来获取知识和技能。在项目式学习中,学生面临一个复杂的、真实世界中的问题或挑战,他们需要通过自主探究、合作交流等方式来设计解决方案,并在这个过程中学习相关的知识和技能。
项目式学习具有诸多优势。它能够激发学生的学习兴趣。传统的数学教学往往是教师单向地传授知识,学生处于被动接受的状态。而项目式学习让学生面对一个具有实际意义的项目,学生更容易产生好奇心和探索欲。例如,在一个关于建筑设计中的数学应用的项目中,学生可以看到数学知识如何在实际的建筑结构、空间规划等方面发挥作用,这比单纯地学习抽象的数学公式更能吸引学生的注意力。
项目式学习有助于培养学生的综合能力。在解决项目问题的过程中,学生不仅要运用数学知识,还需要具备沟通能力、团队协作能力、问题解决能力等。例如,在一个小组合作的项目中,学生需要分工合作,有的负责收集资料,有的负责数据分析,有的负责最后的成果汇报,这就锻炼了他们的团队协作能力。在面对项目中出现的各种问题时,学生需要不断地思考解决方案,这有助于提高他们的问题解决能力。
项目式学习能够促进知识的深度理解和迁移。学生在项目中不是孤立地学习某个知识点,而是将多个知识点整合起来运用。例如,在一个关于投资理财的项目中,学生可能需要用到函数、数列等多种数学知识,通过这种方式,学生能够更好地理解知识之间的联系,并且能够将所学知识迁移到其他类似的情境中。
二、高中数学解题思想教学现状
目前,高中数学解题思想教学存在一些问题。教学方式较为传统。教师在讲解解题思想时,往往以例题讲解为主,学生只是机械地模仿教师的解题步骤,缺乏对解题思想的深入理解。例如,在讲解函数最值问题时,教师可能只是按照固定的方法,如求导、配方等步骤来解题,学生虽然能够记住这些方法,但在遇到稍微变化的题目时,就可能不知所措。
学生的主动性和创造性没有得到充分发挥。在传统的解题思想教学中,学生是被动地接受教师传授的解题方法,很少有机会自己去探索新的解题思路。而且,教学内容往往侧重于解题技巧的传授,而忽视了对学生数学思维能力的培养。例如,在几何证明题的教学中,教师通常会教给学生一些常见的证明思路和辅助线做法,但学生可能并不理解为什么要这样做,只是按照教师的要求去做,这不利于学生数学思维的发展。
教学与实际生活的联系不够紧密。高中数学解题思想教学大多局限于书本知识,很少涉及到实际生活中的数学问题。这使得学生难以体会到数学解题思想在实际生活中的应用价值,从而影响了学生学习数学的积极性。
三、项目式学习在高中数学解题思想教学中的应用
(一)项目设计阶段
在项目设计阶段,教师要根据高中数学解题思想的教学目标和学生的实际情况设计合适的项目。例如,以“ 利用数学模型解决城市交通拥堵问题” 为项目主题。在这个项目中,涉及到的解题思想有函数建模、不等式
求解等。教师可以引导学生思考如何用函数来描述交通流量与时间、道路状况等因素之间的关系,如何通过不等式来确定合理的交通流量限制等。
(二)项目实施阶段
1. 小组合作
将学生分成小组,每个小组负责项目的一部分。在小组合作过程中,学生需要运用所学的解题思想进行讨论和分析。例如,在上述交通拥堵项目中,有的小组负责收集交通流量数据,他们需要运用统计知识;有的小组负责建立数学模型,他们需要运用函数知识。在这个过程中,小组成员之间需要不断地交流和协作,共同解决遇到的问题。
2. 自主探究
学生在项目实施过程中要进行自主探究。以“ 利用数学模型解决城市交通拥堵问题” 为例,学生可能会发现现有的函数模型不能很好地拟合实际的交通流量数据,这时他们就需要自主探究,尝试修改函数模型或者寻找其他更合适的模型。这就促使学生深入思考函数的性质和解题思想,不断提高自己的数学解题能力。
(三)项目评价阶段
项目评价是项目式学习的重要环节。教师可以从多个方面对学生的项目成果进行评价,包括解题思想的运用是否正确、小组合作是否有效、项目成果是否具有实际意义等。例如,在“ 利用数学模型解决城市交通拥堵问题” 项目中,教师可以评价学生建立的数学模型是否合理,是否能够准确地预测交通流量,以及小组在项目实施过程中的协作情况等。
案例分析:以“ 校园绿化规划中的数学问题” 项目为例。在这个项目中,学校要对校园进行绿化规划,要求在一定的预算内,使绿化面积最大化并且布局合理。这就涉及到了高中数学中的函数最值问题和几何图形的优化组合问题。
在项目实施过程中,学生分成小组进行调研。有的小组负责测量校园的可绿化区域面积,有的小组负责了解不同植物的价格和生长空间需求等。学生运用函数知识建立数学模型,设变量表示不同植物的种植面积,根据预算和面积限制列出函数关系式,通过求函数的最值来确定最佳的种植方案。在这个过程中,学生不仅学会了如何运用函数解题思想解决实际问题,还提高了自己的团队协作能力和自主探究能力。
项目式学习在高中数学解题思想教学中具有重要的应用价值。通过项目式学习,可以改善目前高中数学解题思想教学中存在的问题,激发学生的学习兴趣,提高学生的综合能力和数学素养。教师应该积极探索项目式学习在教学中的应用,不断优化教学方法,提高教学质量。
参考文献:
[1]欧阳才学.高中数学建模教学中“ 项目式学习” 的深度融合与实现路径[J].高中数理化,2024,(15):75-78.
[2]赵启正.基于项目式学习的高中数学建模活动教学设计研究[D].江西师范大学,2024.DOI:10.27178/d.cnki.gjxsu.2024.001446.
[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.