核心素养下高中数学PBL教学模式的分析与实践应用研究

冯加辉

摘 要：在新课改不断深化的今天，各种创造性的教育教学模式应运而生，PBL教学模式则是典型代表。这一教育模式摆脱了传统的教育理念，契合学生的思维特征和认知规律，有助于体现学生的主体地位，培养学生的学科核心素养。在高中数学教学中，教师利用PBL教学模式指导学生探索新知，鼓励学生自主迁移数学知识并完成拓展学习任务，构建完善的知识网络结构。本文从PBL教学模式的基本内容着手，理性分析核心素养视域下在高中数学教学中利用这一模式的具体意义和对策，以期为发展学生的高中数学核心素养，促进学科教学改革提供理论参照。

关键词：核心素养；高中数学；PBL教学模式；分析与实践；应用研究

基于核心素养的高中数学PBL教学符合新课改的初衷，有助于调动学生的学习兴趣，帮助学生突破重难点知识，培养学生的问题意识和学科素养。教师应精心创设问题情境，逐步抽象数学问题，利用驱动性问题激发学生的学习热情，活跃学生的思维。然后根据学生的课堂外表现组织开展合作探究活动，鼓励学生理性思考、深度分析，在及时反馈和总结评价中提升学生的思想境界，确保学生能够享受高中数学学习的全过程，实现乐学善学和触类旁通。

一、PBL教学模式

PBL（Problem-Based Learning）教学是一种基于问题的教学，以发现并提出问题、分析并解决问题、总结并反思问题为主导。教师会主动创设问题情境，启发学生深入分析问题、感知情境，精心设置学习小组，让学生在小组内部共同探究问题，协作收集和共享资料，提出解决问题的方法，然后进行小组总结反思，巩固和总结课程内容。这一教学模式以问题情境、学生和教师为核心，教师会结合学生的认知水平和思维习惯设置多元问题情境，确保学生能够在解决问题的过程中获取新知识，习得新技能，透彻理解和扎实掌握学科知识。

对于高中数学教学来说，PBL教学模式的整合应用非常有必要，能够揭示这门课程的实践属性，培养学生的数学核心素养。教师需要结合建构主义学习理论和人本主义学习理论精心设计PBL教学方案，全面夯实学生的学科基础，提升学生的问题解决能力，培养学生的主人翁意识。确保学生能够对数学这门课程有一个全新的认知和理解，逐步重拾数学学习的自信心。

二、核心素养下高中数学PBL教学模式实践应用意义

（一）有助于提高学生问题解决能力

PBL教学模式是时代发展的产物，本质为教师创设问题情境，学生在小组合作中解决问题并获取新知识。在利用PBL教学模式开展高中数学教学活动时，教师会主动设置多样问题，创设问题情境，学生能够保持较强的求知欲，自主提出问题，将新问题与原有的知识相结合，利用所学知识解决新问题。在深入感知、理性分析和小组合作中，学生的问题意识越来越强，问题解决能力得到了锻炼，能够站在不同的视角思考和分析问题，了解问题的来龙去脉。

（二）有助于培养学生创新能力

作为一种基于问题学习的教学模式，PBL模式十分关注问题的探究过程，教师也会立足于“如何解决问题”“如何突破问题难点”及“解决问题后的真实收获”设计教学方案，让学生经历问题提出、分析和解决的全过程。在教师的循循善诱下，学生能够细心观察、大胆猜想、理性分析、综合研究和灵活演绎数学知识，数学思维能力越来越强，能够保持良好的发散思维，在感知情境分析问题的过程中产生更多的思维活化和智慧灵感，逐步形成良好的创新能力和创新精神[1]。

（三）有助于学生形成严谨的科学态度

在新一轮教学改革的现实背景下，学生学科核心素养的培养受到了应有的关注。教师结合PBL教学模式重新调整教学思路，高度关注数学教学过程和学生的学习过程，灵活融入数学文化，引导学生探索数学知识的本质及科学价值和应用价值。学生的学习态度更加端正，能够保持严谨踏实的求知热情和科学精神，不再等着教师给出最终的答案。

三、核心素养下高中数学PBL教学模式实践应用原则

（一）主体参与性原则

PBL教学模式强调了学生的主体地位，要求学生参与数学学习的全过程。教师应以学生为中心，想方设法地提升学生的课堂参与度，始终遵循主体参与性原则，确保学生能够形成主动参与的意识。与其他学科知识相比，高中数学知识晦涩难懂，逻辑联系较为复杂，很多学生存在抵触情绪和负面心理，学习数学知识的能动性不足。在引入PBL教学模式时，教师应理性看待当前的教学困境，遵循主体参与性原则，将学生作为数学教学中的主角，鼓励学生扮演主人公角色。具有远见卓识的教师会结合学生的思维水平、兴趣爱好和认知期待设计多样问题，鼓励学生自由分组，让学生结交志同道合的朋友，全面放松学生的身心，激发学生的学习兴趣。确保学生在自己有熟悉的问题情境及学习环境中积极参与课堂学习，形成良好的主动参与意识。

（二）问题驱动化原则

问题是PBL教学模式的主线，同时也是课堂教学的核心线索，教师需要用问题推进教学。在以培养学生核心素养为导向，整合利用PBL教学模式时，教师需要设计系列问题，始终坚持问题驱动化原则，将问题作为学习支架，鼓励学生自主探究、大膽发散。然后结合学生的小组合作学习情况以及情境感知能力进行总结评价，全面提升学生的思维高度，培养学生的问题意识，为学生数学核心素养的形成铺路[2]。

（三）可对话原则

可对话原则与简单的一问一答存在本质上的联系，十分注重师生之间、生生之间的心灵交流和思维碰撞。在实践应用PBL教学模式时，教师需要利用实际问题激活学生的学习热情，积极打造多维互动课堂，在师生和生生密切交流和沟通中强化学生对数学知识的理解，调动学生的数学学习能动性。让学生能够主动完成学习任务，感悟数学学习的乐趣和价值，保持良好的学习热情和求知欲。

四、核心素养下高中数学PBL教学模式实践应用对策

在高中数学教学中，PBL教学模式的出现频率较高，许多教师利用这一教学模式培养学生的高阶思维和创造性思维。学生能够在教师的指导下自主分析数学问题情境，经历数学知识学习的全过程，持续保持学习兴趣，深入体验成功。

（一）创设教学情境，抽象数学问题

高中数学学习难度和教学难度较高，十分考验学生的逻辑思维能力，教师要避免机械性地按照教学预设开展教学活动，要结合学科属性创设教学情境，用教学情境减轻学生的理解压力和学习负担，确保学生能够深入感知情境，顺利进入学习状态，在独立思考和小组合作中分析情境背后的数学知识原理，实现抽丝剥茧和深度学习。在设置教学情境时，教师首先需要贴近学生的生活实际，灵活融入生活化元素，让学生在自己熟悉的情境中学习数学知识，保持较强的代入感。在PBL教学中，直观生动的教学情境能够活跃课堂气氛，调动学生的学习热情，教师只需要把握教学时机，顺势导入正课内容，让学生能够快速吸收数学知识。其次，教师需要高度重视数学知识背景的情境化，适当抛出数学问题，鼓励学生认真思考、理性分析，逐步提升学生的认知高度及思维层次。比如，在指导学生学习指数函数的概念时，教师就可以创设问题情境，展示提前收集的新闻图片和文字，播放展示学生比较熟悉的景区动态视频，设置极具生活气息的问题情境，让学生在真实情境中分析数学知识。在确保学生进入学习状态后，教师可以抛出问题，引发学生思考，如“这两种景区票价方案中哪一种方案更能促进旅游业的发展呢？大家是怎么权衡的呢？”尽管学生能够大胆猜测答案，但是难以用严谨凝练的数学语言说明个人的思路，无法产生认知冲突。教师则可以结合学生的思维短板设置生活情境，如“在综合国力及人们生活水平迅速提升的今天，許多家庭通过旅游的方式放松身心，增进亲子关系。但是在旅游人数迅速增长的过程中，景区和地方政府会综合考量景区的资金问题和具体收益，因此不同景区的门票价格设置各有不同”。然后导入两则新闻，分别展示景区的门票涨价方案并设置问题，指导学生分析景区不同涨价措施最终产生的经济效益。这种将数学问题抽象成生活情境的教学模式能够充分发挥PBL教学的优势，拉近学生与数学知识的距离，避免学生停留于知识浅层。学生也能够主动唤醒已有的认知，积极迁移生活经验，在感知情境和分析问题的过程中说出各自的意见。

（二）设计驱动性问题，激活学生思维

问题驱动是PBL教学模式的关键特征，教师会坚持问题导向，围绕问题开展科学教学活动，用问题驱动学生学习数学知识，逐步提升学生的思维水平，锻炼学生的逻辑思维能力。在高中数学教学中，教师需要结合数学核心素养提出层次多样的驱动性问题，全面激发学生的求知欲，让学生保持活跃的思维和高涨的学习热情。首先，教师需要理性分析数学问题对学生的吸引力，确保所设置的问题能够吸引学生的眼球，真正成为学生的学习内驱力。在设计驱动性问题前，教师需要做好摸底工作，在与学生交谈中了解学生的认知期待和兴趣爱好，结合学生的最近发展区整合多元问题。其次，教师应理性分析问题之间的逻辑关系和前后关联，做到层层递进和难易适中，在科学设问的过程中引发学生的深度思考，帮助学生构建完善的知识体系。最后，教师需要扮演好多元角色，成为课堂节奏的掌控者和知识的引导者，主动抓住有利契机抛出驱动性问题，用问题引导学生。需要注意的是，在设计驱动性问题时，教师应避免过度关注数量而无视质量，严格遵循减负增效的教育准则，将问题作为数学教学的线索，让学生能够全身心参与数学学习。这里仍然以上文的指数函数为案例，在带领学生学习完数学概念后，教师可以问学生“在比较两地景区旅游人次的变化后，大家能够发现什么规律？”“大家是怎么发现的？”然后指导学生通过描点法绘制图像，用图像描绘两地景区旅游人数的具体变化。在教师的循循善诱中，学生能够列出函数解析式，教师则可以继续追问学生“数学主要研究千变万化中的数量关系，那么在函数解析式中，哪些数据可以看出是近似不变的？”学生脱口而出“年增长率”，教师可以趁热打铁问学生“年增长率代表什么含义？”用问题指导学生主动探究年增长率与其他数量之间的不变关系，强化学生对指数函数知识的理解，让学生能够留下深刻的记忆，逐步形成自主探究知识本质的习惯和意识。

（三）开展合作探究，鼓励学生深度思考

在高中数学教学中，PBL教学模式十分关注学生的通力合作和小组探究。教师应以锻炼学生的团队合作精神、语言表达能力，培养学生的自主学习能力为目标，在创设情境以及设计多元问题的同时开展合作性探究活动，提升学生的思考深度、广度及效度，让学生能够了解数学知识在生活实际中的具体应用，进而实现活学活用和知行合一。首先，教师需要将选择权和主动权交给学生，不再直接给出最终的答案，而是直观呈现数学知识原理，引导学生自主分析在小组内部合作分工，在驱动性问题的指导下科学分配学习任务，实现小组内部通力合作和大胆探究。比如在指导学生学习完指数函数的基本知识后，教师可以在多媒体课件中展示不常见的函数解析式，引导学生讨论两个函数解析式的共同点，尝试自主给出定义，如和。然后根据学生的学习基础学习兴趣和思维习惯设置合作学习小组，将课堂提问和小组合作讨论相结合，鼓励学生在小组内部深度分析指数函数解析式的基本特点。为了避免学生在小组合作中天马行空，教师可以问学生“这一函数解析式中底数为有什么特点？”“为什么需要直接限制底数的范围？”用系列问题指导学生在小组中讨论底数，

自主攻克重难点知识。

（四）及时反馈评价，总结数学成果

在完成基本授课任务后，教师需要及时反馈基本学情，站在客观公正的视角评价学生的点滴进步、合作积极性以及问题思考能力，及时总结教学成果，将高中数学教学引向纵深。首先，教师需要结合PBL教学模式提出的过程评价要求及时反馈问题，在多元评价和反思总结的过程中有效融合学生自评和学生互评，下放评价权利，将学生作为教学评价的一部分，鼓励学生站在中肯的视角理性评价自己的不足以及闪光点，评价小组内部其他成员的综合表现，主动学习他人的优点并弥补自身的短板。其次，PBL教学模式要求教师高度重视学生的主体地位，不再唱独角戏，而是在教学评价中留给学生大量的时间，扮演倾听者的角色，让学生自由发言，说明自己在感知情境、分析问题及小组合作中的真实表现，提出个人的疑惑及不足。教师则应根据学生的发言给予学生适时适当的点拨，纠正学生的不足，指明学生的努力方向，为学生的自主补短提供帮助和指导。最后，教师需要结合PBL教学模式开展总结性评价，用过程性评价取代结果性评价，以发展的眼光看待学生，遵循激励性和启发性的评价准则，维护学生的自尊心，肯定学生的点滴进步，只要学生能够保持乐观的态度和主动积极的学习思维，教师都需要在课后评价中给予学生公开表扬。确保学生能够在理性分析和小组合作中解决驱动性问题，了解数学知识的本质，逐步形成良好的数学核心素养。

结束语

综上所述，在利用PBL教学模式培养学生核心素养时，高中数学教师需要理性分析主客观影响因素，精心创设教学情境，主动抽象数学问题，用驱动性问题指导学生探索新知，全面挖掘学生潜能，提升学生的思维活跃度和课堂参与度。确保学生在小组内部合作互动中发挥各自的才华，实现深度思考及理性分析。在完成基本授课任务后，教师应及时反馈基本学情，站在客观公正的视角评价学生的课内外表现，及时总结数学成果，提升学生的思想境界和学科性素养，让学生能够掌握行之有效的高中数学学习技巧。

参考文献

[1]林芬.核心素养视域下高中生物学PBL教学模式的构建及其应用研究[D].西安：陕西师范大学，2019.

[2]甄荣，张正宪.指向核心素养的高中数学PBL教学模式的实践研究：以“函数的单调性”教学为例[J].中华活页文选（高中版），2022（14）：90-93.