摘 要:在當(dāng)今信息爆炸的時(shí)代,高階思維能力已成為個(gè)體適應(yīng)社會(huì)發(fā)展、解決復(fù)雜問(wèn)題的關(guān)鍵能力。初中數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)教育的重要學(xué)科,其教學(xué)不僅要傳授基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,更要注重培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)作為一種以學(xué)生為中心、強(qiáng)調(diào)問(wèn)題解決與團(tuán)隊(duì)協(xié)作的教學(xué)方式,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力具有顯著優(yōu)勢(shì)。探討面向高階思維能力培養(yǎng)的初中數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)策略,旨在為初中數(shù)學(xué)教學(xué)改革提供參考。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);高階思維能力;項(xiàng)目化學(xué)習(xí)策略
高階思維,即在較高認(rèn)知水平上的心智活動(dòng)及認(rèn)知能力,主要表現(xiàn)為分析、綜合、評(píng)價(jià)與創(chuàng)造,這種思維能力不僅是知識(shí)時(shí)代的關(guān)鍵能力,更是對(duì)人才素質(zhì)的全新要求,有助于個(gè)體適應(yīng)并引領(lǐng)知識(shí)時(shí)代的發(fā)展潮流[1]。因此,初中數(shù)學(xué)教育需要更加注重培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力,以滿足社會(huì)發(fā)展的需要。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是一種新型的學(xué)習(xí)方式,學(xué)生以項(xiàng)目形式進(jìn)行學(xué)習(xí),而不是簡(jiǎn)單地聽(tīng)課,這有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,幫助學(xué)生掌握知識(shí),增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力[2]。它可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)精神,讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂(lè),并最大限度地激發(fā)學(xué)生的潛能。因此,將項(xiàng)目化學(xué)習(xí)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(xué)策略。
一、當(dāng)前初中數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題
(一)教學(xué)內(nèi)容與方法單一,缺乏創(chuàng)新性和多樣性
當(dāng)前,部分初中數(shù)學(xué)教師的教學(xué)內(nèi)容和方法過(guò)于單一,缺乏創(chuàng)新性和多樣性[3]。他們過(guò)分依賴教材和傳統(tǒng)的教學(xué)模式,缺乏對(duì)學(xué)生個(gè)體差異和興趣點(diǎn)的關(guān)注,這種單一的教學(xué)方法容易導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣下降,難以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)力。同時(shí),單一的教學(xué)內(nèi)容和方法也無(wú)法滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)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(dòng)
在傳統(tǒng)初中課堂中,教師占據(jù)主導(dǎo)地位,學(xué)生的主觀能動(dòng)性常被忽視,這種教學(xué)模式不僅抑制了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還導(dǎo)致課堂教學(xué)成為教師的“獨(dú)角戲”,學(xué)生的反饋很少[4]。教師的互動(dòng)提問(wèn)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(dòng)較少。因此,教師難以了解學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的掌握情況,教學(xué)模式也得不到及時(shí)反饋[5]。課后反思難以深入,教學(xué)陷入惡性循環(huán),課堂教學(xué)效率大打折扣,學(xué)生的創(chuàng)新思維發(fā)展也受到嚴(yán)重制約。
(三)學(xué)生參與度低,缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生的參與度較低,缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí),這主要是由于傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往以教師為中心,學(xué)生處于被動(dòng)接受的地位。在這種教學(xué)模式下,學(xué)生很難真正參與到教學(xué)過(guò)程中來(lái),他們的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性得不到充分激發(fā)[6]。此外,一些學(xué)生由于基礎(chǔ)薄弱或?qū)W習(xí)方法不當(dāng)?shù)?,也?duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生了畏懼和抵觸情緒,進(jìn)一步降低了他們的學(xué)習(xí)參與度。
二、面向高階思維能力培養(yǎng)的初中數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)策略
(一)設(shè)置問(wèn)題教學(xué)情境
學(xué)生如果對(duì)新學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)較為陌生,就可能會(huì)缺乏興趣,但如果教師設(shè)置情境,讓數(shù)學(xué)進(jìn)入生活,就可以大大增加學(xué)生的課堂參與感[7]。教師應(yīng)在課堂上引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)略數(shù)學(xué)的魅力,以興趣為引領(lǐng),開(kāi)始課堂教學(xué)。不管是什么類(lèi)型的課堂情境,教師在設(shè)置的時(shí)候都要注意調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并讓學(xué)生有所思考,這樣學(xué)生才能把綜合知識(shí)運(yùn)用到解題過(guò)程中。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,情境式教學(xué)備受教師青睞。針對(duì)抽象難懂的知識(shí)點(diǎn),教師巧妙創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的教學(xué)情境,可幫助學(xué)生直觀理解,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在情境中積極探索數(shù)學(xué)規(guī)律,鍛煉邏輯思維能力,從而提高教學(xué)質(zhì)量。這種教學(xué)方式不僅活躍了課堂氛圍,也促進(jìn)了學(xué)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(gè)商店購(gòu)物的真實(shí)情境:學(xué)生作為店主,需要計(jì)算不同商品的售價(jià)和利潤(rùn),同時(shí)確保收支平衡。學(xué)生在這個(gè)情境中,需要運(yùn)用一元一次方程的知識(shí),根據(jù)商品的進(jìn)價(jià)、售價(jià)和銷(xiāo)量來(lái)建立方程,并解決實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題,不僅能加深對(duì)一元一次方程的理解,還能鍛煉邏輯推理、問(wèn)題解決等高階思維能力。因此,在初中數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中設(shè)置相應(yīng)的教學(xué)情境,能夠有效促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
(二)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究與實(shí)踐
教師在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的身份是引導(dǎo)者。學(xué)生是課堂的主體,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)探究與實(shí)踐,在這一過(guò)程中,學(xué)生的思維方式將受到潛移默化的影響。教師將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)給予學(xué)生,讓學(xué)生在探索知識(shí)的過(guò)程中自主建立知識(shí)體系,自主篩選信息,并將其進(jìn)行加工處理,這一過(guò)程屬于決策性思維的發(fā)展。學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)科中的決策性思維,決定了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,決策性思維貫穿始終。學(xué)生多次重復(fù)這一過(guò)程,有助于提高自身的思維能力。
例如,筆者開(kāi)展“探索生活中的幾何圖形與空間關(guān)系”項(xiàng)目教學(xué),在這個(gè)項(xiàng)目中,學(xué)生被分為若干小組,每個(gè)小組自主選擇一個(gè)與幾何圖形和空間關(guān)系相關(guān)的生活實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行研究。比如有個(gè)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(xiàng)目開(kāi)始階段,學(xué)生先通過(guò)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(xué)生運(yùn)用所學(xué)的幾何知識(shí),對(duì)家里的空間進(jìn)行實(shí)地測(cè)量和分析,確定家具擺放的位置和角度。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,學(xué)生遇到了如何準(zhǔn)確測(cè)量角度和距離等實(shí)際問(wèn)題,他們通過(guò)自主嘗試,學(xué)會(huì)了使用量角器和卷尺等工具進(jìn)行精確測(cè)量,同時(shí)還根據(jù)空間大小和家具尺寸,運(yùn)用比例和相似等數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算和推理。學(xué)生完成測(cè)量和計(jì)算后,開(kāi)始設(shè)計(jì)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(biāo)注家具的位置和尺寸。在方案設(shè)計(jì)過(guò)程中,學(xué)生不僅考慮了美觀性,還注重實(shí)用性和舒適性。最后,學(xué)生將設(shè)計(jì)方案帶回家進(jìn)行實(shí)踐。學(xué)生根據(jù)方案考慮家具的擺放,并預(yù)測(cè)實(shí)際效果。在實(shí)踐中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題,如空間利用率不夠高、某些區(qū)域光線不足等。于是,學(xué)生再次回到項(xiàng)目中,對(duì)方案進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。學(xué)生通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)過(guò)程,不僅習(xí)得了數(shù)學(xué)知識(shí)和技能,還培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)、問(wèn)題解決和團(tuán)隊(duì)合作等高階思維能力。學(xué)生在實(shí)踐中不斷探索和創(chuàng)新,將數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的內(nèi)化和應(yīng)用。
(三)實(shí)施小組合作學(xué)習(xí)
為了讓項(xiàng)目化學(xué)習(xí)更加高效,教師可實(shí)施小組合作學(xué)習(xí),通過(guò)討論來(lái)提高學(xué)生參與課堂的積極性。在課堂中,總會(huì)有一些學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)不太感興趣,學(xué)習(xí)缺乏積極性。這些學(xué)生有可能是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不好,因此不敢參與到課堂學(xué)習(xí)中來(lái),面對(duì)這種情況,教師就可以通過(guò)劃分小組的方式引導(dǎo)學(xué)生積極參與到課堂中來(lái)。小組合作探究的方式,能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,增強(qiáng)課堂上生生之間、師生之間的互動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)“學(xué)習(xí)幫扶”,最大限度地培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新思維和能力。教師可先講解教材重點(diǎn)知識(shí),再針對(duì)那些較難理解的知識(shí)點(diǎn),借助信息技術(shù)進(jìn)行操作演示,讓學(xué)生更加直觀、有效地理解知識(shí)并運(yùn)用。
例如,讓學(xué)生圍繞“建筑測(cè)量”項(xiàng)目展開(kāi)合作學(xué)習(xí),分組實(shí)地測(cè)量學(xué)校教學(xué)樓的高度,通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作,共同制定測(cè)量方案,并利用相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算。學(xué)生在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)過(guò)程中,不僅鍛煉了數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,更在問(wèn)題解決、創(chuàng)新實(shí)踐和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等高階思維能力上得到了提升。這類(lèi)項(xiàng)目化學(xué)習(xí),不僅深化了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解,更培養(yǎng)了他們的合作精神和創(chuàng)新能力,為未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(四)注重學(xué)科融合
面向高階思維能力培養(yǎng)的初中數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí),旨在通過(guò)學(xué)科融合的方式,提升學(xué)生的抽象思維、歸納思維、邏輯推理、空間想象等能力。數(shù)學(xué)不是數(shù)字和公式的堆砌,而是與現(xiàn)實(shí)生活緊密相關(guān)的學(xué)科。因此,我們應(yīng)將數(shù)學(xué)與其他學(xué)科進(jìn)行有機(jī)融合,如科學(xué)、藝術(shù)、體育等,從而讓學(xué)生在跨學(xué)科學(xué)習(xí)中拓展思維,提高解決問(wèn)題的能力。在具體實(shí)施上,教師可設(shè)計(jì)一些跨學(xué)科學(xué)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。例如,學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)中的速度、時(shí)間和距離等概念進(jìn)行計(jì)算,研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;通過(guò)繪畫(huà)、雕塑等形式表現(xiàn)幾何圖形,加深對(duì)空間概念的理解。
例如,筆者所在學(xué)校設(shè)計(jì)了一個(gè)名為“規(guī)劃校園綠化項(xiàng)目”的初中數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)。此項(xiàng)目不僅涉及方程與不等式的知識(shí),還融合了地理、科學(xué)等多個(gè)學(xué)科的內(nèi)容,旨在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、問(wèn)題解決能力以及綜合素養(yǎng)。在項(xiàng)目開(kāi)始階段,學(xué)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(lèi)等。隨后,他們根據(jù)這些數(shù)據(jù),結(jié)合科學(xué)知識(shí),制定校園綠化規(guī)劃方案。在這一過(guò)程中,學(xué)生需要運(yùn)用方程與不等式的知識(shí),進(jìn)行面積計(jì)算、預(yù)算分配等。比如在規(guī)劃方案中,學(xué)生需要確定各種植物的種植面積,這就涉及了不等式的應(yīng)用。學(xué)生需要根據(jù)植物的生長(zhǎng)需求、預(yù)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(shí),學(xué)生還需要考慮如何使綠化布局既美觀又實(shí)用,這就需要他們發(fā)揮創(chuàng)新思維,進(jìn)行跨學(xué)科的綜合思考。在項(xiàng)目實(shí)施階段,學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)際操作,他們根據(jù)規(guī)劃方案購(gòu)買(mǎi)植物、種植工具,進(jìn)行種植和養(yǎng)護(hù)。在這一過(guò)程中,學(xué)生不僅需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算和規(guī)劃,還需要掌握一定的園藝技能,進(jìn)行實(shí)際操作。項(xiàng)目結(jié)束后,學(xué)生需要進(jìn)行總結(jié)和反思。學(xué)生通過(guò)對(duì)比實(shí)際成果與規(guī)劃方案,分析產(chǎn)生差異的原因,提出了改進(jìn)措施。這一過(guò)程不僅有助于鞏固學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí),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(xué)生更好地理解知識(shí),促進(jìn)學(xué)生的幾何觀察能力、數(shù)學(xué)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(xué)生更深層次地理解所學(xué)知識(shí),促進(jìn)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(gè)個(gè)問(wèn)題更直觀地?cái)[在學(xué)生面前,讓學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)。例如:GeoGebra是一個(gè)流行的數(shù)學(xué)軟件,可以用來(lái)制作幾何圖形、展示函數(shù)、進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示等;網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)學(xué)教學(xué)視頻可以讓學(xué)生更加靈活地了解代數(shù)方程、幾何圖形等知識(shí)點(diǎn);互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)可以促進(jìn)學(xué)生與教師之間的互動(dòng)交流,使學(xué)生更好地掌握數(shù)學(xué)知識(shí);百度文庫(kù)提供了大量數(shù)學(xué)教輔材料,學(xué)生和教師可以在平臺(tái)上進(jìn)行互動(dòng)交流;等等。
(六)注重反思
教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課程進(jìn)行梳理和歸納,引領(lǐng)學(xué)生總結(jié)課程的主要內(nèi)容,總結(jié)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的核心思想。注重反思是學(xué)生學(xué)習(xí)道路上一個(gè)自我總結(jié)、自我反省的過(guò)程,能讓學(xué)生學(xué)習(xí)遷移問(wèn)題、學(xué)會(huì)思考,進(jìn)而達(dá)到“反思大于教”的教學(xué)效果。教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行表述,再將學(xué)生的疑惑之處加以詳細(xì)講解,可幫助學(xué)生進(jìn)行更深層次的反思總結(jié)。同時(shí),教師應(yīng)分層次布置作業(yè),讓不同水平的學(xué)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(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是一種有效的學(xué)習(xí)方式,能夠幫助學(xué)生提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性,培養(yǎng)他們的高階思維能力。然而,實(shí)施這一策略也面臨著諸多挑戰(zhàn),如把控項(xiàng)目設(shè)計(jì)難度、提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性等。未來(lái),我們需要進(jìn)一步深入研究和實(shí)踐,不斷完善和優(yōu)化項(xiàng)目化學(xué)習(xí)策略,以更好地促進(jìn)初中數(shù)學(xué)教學(xué)的改革與發(fā)展。
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