高中数学项目式学习在大单元教学中的几点思考

摘要：人教A版高中数学项目式学习与大单元教学的实施策略研究将人教A版高中数学教材中的项目式教学内容与大单元教学进行对比分析与整合，通过对项目式学习与大单元教学的优点与缺点进行分析，提出了主题设计、创设情境、合作学习、评价反馈等具体实施策略，最后通过案例验证策略的实施效果，使数学知识得到系统整合，学生核心素养得到有效培养，教学模式得到创新发展，为高中数学教学提供了有效的实施路径。

关键词：高中数学；项目式学习；大单元教学；核心素养

引言：核心素养已成为高中数学教学目标。大单元教学将知识点串联成知识体系，帮助学生形成整体认知;项目式学习以解决问题为出发点，强调自主探究、合作对话，有利于激发学习兴趣、培养学生动手实践能力。

一、项目式学习与大单元教学的契合性分析

（一）目标一致性

大单元教学强调以学科核心素养为导向，更看重知识的基础性和贯通性，注重提升学生综合运用知识解决复杂问题的能力；项目式学习强调以项目驱动学习，注重培养问题解决能力、创新精神和团队协作能力。两者均指向学生核心素养的提升，具有本质一致性。

（二）内容互补性

大单元教学将教材知识融合在一起，形成有机整体，逻辑性强，但讲授模式容易产生碎片化倾向；项目式学习以实际问题为载体，将知识融入情境中，弥补了大单元教学在应用方面的不足。人教A版《选择性必修第三册》第8章统计与概率统计部分，大单元教学可以综合运用回归、相关等内容，项目式学习可以“城市空气质量与交通流量的关系研究”的项目化学习，将所学内容应用于实际问题。

（三）过程协同性

大单元教学看重知识建构，项目式学习强调学习过程，二者可以互相渗透。“数列”大单元教学中，教师可以设计“家庭理财规划”项目，让学生运用等差数列、等比数列建立储蓄模型，分析投资方案收益和风险。

二、高中数学项目式学习在大单元教学中的实施路径

（一）主题设计

确定核心概念

可以围绕大概念的核心词设计项目主题，从不同角度对知识进行覆盖。如“函数”大单元中可以设计“城市人口增长模型构建”项目，综合指数、对数、三角函数等知识来对人口增长规律进行分析。

融入跨学科内容

结合物理、化学、生物等知识解决综合类项目。如在“导数及其应用”大单元中设计“火箭发射轨迹优化”项目。在这个项目中，运用导数知识解决运动学问题，形成综合应用能力。

联系生活实际

选择学生感兴趣，贴近生活的素材题目。如在“概率与统计”大单元中，我们可以设计“校园垃圾分类成效检验”实践活动，通过抽样调查、数据分析等环节培养和锻炼学生的数据意识与环保意识。

（二）情境创设

问题情境设计

创设富有挑战性的问题情境，引导学生自主思考。例如，在“立体几何”大单元教学中可以设计“校园建筑空间利用率提高”任务，让学生在测量、建模、计算后提出空间改造方案。

资源支持

提供学料案例、数据实验、软件工具等，减少探究的难度。例如，“数列”项目教学，提供某城市近十年的GDP数据，让学生通过等比数列建模预测未来趋势，并用Excel进行数据可视化。

技术辅助

使用几何画板、GeoGebra等手段直观地展示数学知识。例如，“三角函数”项目教学，通过动态的函数图像，辅助学生理解周期性、对称性等性质，增强了学生的空间想象能力。

（三）合作探究

科学分组

可根据他们的能力、兴趣等因素分组，做到组内异质、组间同质。如在“统计与概率”项目教学中，可设置数据收集员、数据分析员、报告撰写员等角色，各司其职，互相协作。

过程指导

作为问题链的引导者，教师为学生提供思维导图、问题链等支架，帮助学生扫清障碍。如在“数列”的项目教学中，教师可设置“如何建立储蓄模型？”“如何分析储蓄模型？”等链条，引导学生步步深入。

成果展示

开展组织小组汇报、答辩等活动，锻炼表达能力。如“线性规划”项目教学，各小组展示出优化方案，并回答其他小组提出的问题，锻炼了学生表达批判性意见与沟通的能力。

（四）评价反馈

过程性评价

通过观察记录、学习记录等方式关注学生的参与态度与合作情况。在“概率与统计”的顶个项目中，教师可以观察学生在数据收集、整理、分析等过程中是否积极、主动，及时给予反馈。

结果性评价

制订项目成果评价表，包括知识应用、创新性、实用性等方面的评价表。“函数”项目教学成果评价可以包括模型结果的正确性、方案实施的可能性、报告书格式等方面的评价。

反思改进

引导学生撰写反思报告，总结学有所获和不足。在“立体几何”项目完成后，要求学生分析建模过程中出现的误差源，提出改进的建议，形成元认知。

三、教学实践案例分析

（一）案例背景

以人教A版《选择性必修第三册》第8章“成对数据的统计分析”为例，进行“城市里的空气质量与交通流量的关系研究”的项目设计，本单元涉及线性回归、相关性分析等内容，项目意图：利用实际数据，探究交通流量对空气质量的影响，培养对数据的分析以及对模型的构建能力。

（二）教学实施

项目启动

呈现某城市近三年AQI（空气质量指数）和交通流量，提出关键问题“交通流量是影响空气质量的主要原因吗？”

2.任务分解

任务1：数据收集整理（不同时段、不同路段交通流量和AQI数据由各组同学分工收集，用excel进行清洗和分类）。

任务2：作图（散点图，样本相关系数，判断相关性。

任务3：回归建模（建立简单的交通流量对AQI影响的一元线性回归模型）。

任务4：提出解决交通拥堵和提升空气质量问题的改善建议，并形成研究报告。

（三）效果分析

90%的学生能正确解释相关系数与回归方程的含义，85%的学生能独立完成数据建模。数据分析能力、问题解决能力以及团队协作和表达沟通能力显著提升。学生通过项目实践，感受数学在环境保护中发挥的作用，增强了社会责任感和科学精神。

结论

项目式学习应用于大单元教学，有利于打破原有的时间与空间限制，使知识、能力与素养达到有机统一。项目式学习通过主题、情境、合作、评价等环节的设计实施，有利于激发学习兴趣、培养学生创意与实践能力，促进高中数学由知识教学走向素养教学。

参考文献

·[1]基于数学建模核心素养的高中数学大单元教学实践研究——以“正态分布”的教学为例[J]. 莫馨.数理天地（高中版），2024（21）

·[2]借助CSMS促进高中数学课堂智慧有效生成的研究——以“高中数学直线与圆”大单元教学为例[J]. 张湖鑫;苏洪雨.教育信息技术，2024（10）

本文系吉林省教育学会“十四五”科研规划重点课题《基于学科核心素养的普通高中数学项目式学习探索与实践》（立项编号为LZ240294）阶段性成果]