指向问题解决能力培养的小学数学项目化学习研究

摘要：问题解决能力培养应成为小学数学项目化学习的核心目标。通过项目化学习，学生被引导去发现问题、分析问题、解决问题，这一过程不仅能加深学生对学科知识的理解，还能系统地培养他们的高级思维能力，对学生的终生发展具有重要意义。小学数学项目化学习提升问题解决能力的教学路径包括通过日常探索激发学习兴趣和探究意识，通过合作学习培养团队协作能力，通过批判性思维培育磨砺逻辑和分析能力，通过策略制定与执行提升决策技巧和实践能力，通过自我评估与反思促进自主学习和自我完善。

关键词：问题解决；项目化学习；小学数学教学

中图分类号：G623.5 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2023）24-0074-05

在现代教育浪潮中，小学数学教学应该超越仅仅作为知识传授的平台，变成一个培养能力、激发潜能的“创造领域”。项目化学习，是一种富有挑战性的教学模式，为教育变革提供了广阔的舞台。在这个舞台上，学生作为主导，不再是被动地接受知识，而是成为积极的“探索者”。在他们的探索之旅中，数学不再是冰冷的符号和公式，而是转变为一种语言和工具，更深入地引导学生在解决问题的过程中探索自我、超越自我，实现内在的转变和成长。然而，当前小学数学项目化学习中还存在诸多问题，突出表现在问题解决能力培养不足。对此，我们需要深刻反思开展项目化学习的初衷和方向，转变项目化学习的教学路径，使每个学生都能在数学的世界里发挥潜能，成长为未来社会发展的中坚力量。

一、当下小学数学项目化学习存在的问题

小学数学项目化学习应依循“以学生为中心”的教学模式，重在培养学生解决问题的能力。然而审视当下的小学数学项目化学习，仍存在活动项目脱离实际、活动形式浮于表面、教学方式依然传统，忽视培养学生发现和解决问题的能力，忽视批判性思维的培养等问题。

（一）忽视创新与批判性思维

在小学数学项目化学习中，教师仍然过分强调知识传授，而未充分关注学生创新思维和批判性思维的培养。这种以学科知识为中心的教学模式，尽管提升了学生的基础数学技能，却未在教学过程中有效利用机会，引导学生在不同领域或情境下质疑、探索和创新性地应用数学知识，从而导致学生解决问题能力的发展受到限制。

（二）缺乏合作学习和团队协作

小学数学项目化学习需要团队合作、共同解决问题，但在实践中学生通常面临独立完成任务的情形，缺乏与同伴一同探索和应对复杂问题的机会。这种偏重于个体学习的模式，导致学生团队讨论、想法共享和集体解决问题的机会受限，阻碍了在沟通、协调中解决问题能力的发展。

（三）缺失跨学科应用

在项目化学习中，教师往往专注于数学的学科知识与技能，而未足够重视数学与其他学科的融合。这种偏向虽能强化学生对数学概念的掌握，但未能充分展现数学知识在多学科背景下的广泛应用。这会导致学生对数学知识的价值及其在现实世界中的应用出现认知盲点，从而影响他们跨学科问题解决能力的发展。

以上问题共同指向一个核心需求——在小学数学项目化学习中，应优化教学路径，激发学生的创新思维与批判性思维，倡导合作学习和团队协作，促使学生在跨学科应用中内化、拓展数学知识，提升问题解决的能力和水平，以更全面地应对未来的挑战。

二、小学数学项目化学习的核心目标

我们认为，问题解决能力培养应成为小学数学项目化学习的核心目标。通过项目化学习，学生经历发现问题、分析问题、解决问题的过程。这一过程不仅能加深学生对学科知识的理解，还能系统地培養他们的高级思维能力，对学生的终生发展具有重要意义。下文从教育哲学视域、认知发展视域、社会文化视域阐述确立这一目标的理论基础。

（一）教育哲学视域

在教育哲学视域，杜威主张教育应与学生的现实生活紧密融合，认为教育是生活的一部分，而非仅是对生活的准备[1]，强调通过解决实际问题来深化学生对知识的理解和应用；康德特别强调个体自主性和理性思考的重要性[2]。这些教育观点为我们确立小学数学项目化学习的核心目标提供了坚实的理论基础。小学数学项目化学习应鼓励学生更加注重在现实生活中应用数学知识，通过自主探索、分析和解决问题来发展独立思考和自我学习的能力。

（二）认知发展视域

皮亚杰认为，儿童智力的发展是逐步构建的过程，在操作和实验中，他们不断构建和调整自己的认知结构[3]。项目化学习正是基于这一理论，通过创设理想的环境，让学生参与解决实际问题，构建和完善自己的认知结构。这一过程紧密结合学生的认知成长，强调问题解决能力在认知发展中的中心地位。在这样的学习过程中，学生不仅能深化对数学知识的理解，增强数学知识的应用意识，而且能锻炼问题解决所需要的高级认知技能。因此，从认知发展的角度看，通过项目化学习完善学生的认知结构，提升学生的问题解决能力，成为项目化学习的核心要义。

（三）社会文化视域

维果茨基的社会文化理论认为，个体的认知发展深受社会互动和文化环境的影响[4]。这一理论突出了社会互动在个体成长中的核心作用，并为项目化学习提供了理想的教育框架。在这一框架下，小学数学项目化学习将数学知识融入真实的社会文化场景，让学生通过与同伴、教师、家长、专家等的互动，提升将数学知识与实际情境联系起来的能力，培养在复杂情境中的应变能力和创造性思维。因此，从社会文化的视角出发，重视问题解决能力的培养，既是教育实践的必要调整，也是帮助学生适应多变社会环境、培养必要技能的有效途径。

三、通过小学数学项目化学习提升学生问题解决能力的路径

小学数学项目化学习，作为一种富有活力的教育模式，为培养学生的问题解决能力提供了广阔的舞台。这不仅是一种学习的变革，更是一次深刻的教育革命。

（一）日常探索：激发学习兴趣和探究意识

日常探索专注于将数学概念与学生的日常生活融合，鼓励学生在日常环境中探索数学的实际应用。这种策略不仅使学习过程变得富有实践意义和吸引力，还成功地将抽象的数学知识转化为解决现实问题的有效工具，从而激发学生对数学学习的兴趣和探究意识。

例如“植物生长观察”项目，这一活动紧密结合了数学与其他学科，为学生提供了一种深入的跨学科学习体验。学生观察家中或学校花园的植物，记录其生长数据，如高度和生长速度，并通过绘制图表和使用统计方法分析这些数据。此外，他们还探索了植物生长的影响因素，如光照和水分，深化了对自然世界的理解和认识。这种以实际情境为背景的学习方法有效地激发了学生对数学的兴趣和探究意识，拓宽了思考视野，增强了数学应用能力。

根据皮亚杰的认知发展理论，儿童的学习是通过与环境的互动实现的[5]。日常探索正好提供了这种互动的机会，使学生在实际操作和体验中加深对数学概念的理解，同时培养了观察、实验和分析的能力。学生逐渐认识到数学不仅是课本中的抽象概念，而是一个可以在生活中找到并应用的实用工具。

总之，日常探索通过将数学知识融入学生的实际生活，激发了他们的学习热情和探究意识，为他们提供了一个广阔的学习平台。这不仅让学生享受学习过程，还全面发展了他们的认知能力和解决问题的技能，培养了他们对自然世界的好奇心和探究热情。

（二）合作学习：激发想象力，培养团队协作能力

学习是一个社会性过程，学生通过与他人合作和交流来获得新知识和技能[6]。合作学习超越了传统的个体学习模式，将学生置于一个充满互动和协作的环境中，为激发学生的想象力和培养团队协作能力提供了绝佳的平台。在合作学习中，每个学生既是知识的接受者，又是知识的共享者和创造者。这种教学方法的核心在于通过小组合作，增强了学生的想象力和团队合作能力，鼓励他们通过团队协作来探索和解决问题。

以“设计你的梦想游乐园”项目为例，学生被分成小组，其中每个成员负责游乐园不同部分的设计工作，比如游戏区、餐饮区或休息区。在设计的初步阶段，每位学生独立思考自己负责区域的设计方案，例如游戏区的学生可能需要考虑游戏设施的种类和布局，而餐饮区的学生则关注食品种类和摆放方式。这个独立思考的过程激发了学生的创造性思维，鼓励他们运用想象力来构思更具吸引力和实用性的设计方案。独立思考之后，团队成员聚集在一起进行共同讨论和规划，以确保整个游乐园的设计是统一而连贯的。在合作过程中，学生学习如何倾听他人的意见，理解不同观点，并在此基础上寻找共识。例如，当团队成员在游乐设施设计上有不同的创意时，他们需要讨论每个想法的实用性和安全性，从而形成一个综合的解决方案。这种协作环境锻炼了学生的沟通技巧，强化了他们在团队中协作解决问题的能力。通过这样的合作学习模式，学生能够提出并探索自己的创新想法，学会如何在团队中协调不同的意见，共同作出决策。

通过实际操作和团队互动，学生既学习和应用了数学知识，还在多元思维和社交技能方面得到了全面发展，这对他们的综合能力和未来的成长起到了重要的推动作用。

（三）批判性思维培养：磨砺逻辑和分析能力

批判性思维培养在小学数学教育中占据核心地位，特别是在磨砺学生的逻辑推理和分析能力方面。这种思维模式的关键在于培养学生对信息的清晰、准确和相关性的理解[7]。批判性思维超越了单纯的知识接收，鼓励学生对信息进行深入分析、评估，并从多角度审视问题，从而促进他们逻辑推理和分析能力的发展。

以“度量物体体积”项目为例，学生通过使用不同的测量工具（如直尺、量杯或电子秤）来学习评估這些工具在不同情境下的准确性和适用性。这个过程既涉及对测量工具的理解，也包括批判性地分析这些工具的效率和精确度。例如，学生可能探讨在测量液体和固体时不同工具的优劣，从而理解为何某些情境下特定的工具更为有效。这种分析过程提高了学生的测量技能，增强了他们的逻辑推理能力。

此外，这种批判性思维的培养也涉及根据具体需求选择最合适的测量工具的能力，从而增强学生的决策力。例如，学生讨论在不同实验条件下哪种测量工具最为合适，如何提高测量的准确性和可靠性等。这些活动让学生在实际操作中应用数学知识，并在解决具体问题的过程中提升批判性思维的水平和分析问题的能力。

因此，通过批判性思维的培养，学生在数学领域获得了成长，并学会了在日常生活中运用这些技能，展现出高层次的思考和判断能力。这种学习经验加深了学生对数学概念的理解，促进了他们在逻辑推理和分析方面的认知发展，对他们的认知成熟起到了关键作用。

（四）策略制定与执行：提升决策和实践能力

“策略制定与执行”不仅强调理论知识的掌握，也着重于培养学生的决策技巧和实际操作能力。该路径融合了布鲁纳的发现学习理论，鼓励学生通过能解决实际问题的活动来发掘知识，以此培养他们在多样化和复杂的现实情景中应用数学知识的能力，增强思维的灵活性，并能在实践中不断调整和优化策略。

以“超市购物”项目为例，学生面临的挑战是在有限预算内进行有效购物。他们需要制定合理的购物策略，包括选择商品、比较价格、计算总消费，并在预算限制内做出明智的购物决策。在这个过程中，学生需要应用数学技能进行价格估算和预算管理，同时考虑如何通过折扣和促销优惠降低总花费，这样的策略制定过程考验了学生的数学技能和决策能力。在购物实践环节，学生需要执行策略，应用数学技能进行价格计算，根据商品实际价格或优惠信息进行策略调整。这种实际操作过程为学生学习如何在真实环境中灵活运用数学知识，并根据实际情况做出合理决策提供了机会。

通过参与“超市购物”项目，学生获得了数学应用技能，学会了如何在实际生活中制定和调整策略，提升了决策制定和实际执行能力。“策略制定与执行”教学路径有效地提升了学生的逻辑思考能力，增强了学生的执行力和应用能力，也为他们未来解决更棘手的问题建立了稳健的能力框架。

（五）自我评估与反思：促进自主学习和自我完善

“自我评估与反思”主要强调学生对自身学习过程和成果的主动评估以及对思考方式的深入反思。这一教学路径旨在促进学生对个人学习策略、问题解决方法及学习态度进行自我审视，增强自我意识和在问题解决中的自主监督与持续改进意识。根据杜威的教育观点，反思性思考被视为一种深入且有意义的认知活动，包含对信息的深度分析、批判性评估及对知识的深层理解。这种自我评估与反思的过程不仅促进学生持续地思考和评价自己的学习，而且在认知和技能上实现自我指导与持续提升。同时，这种活动也是对斯金纳正面强化理论的实际应用，通过积极反馈增强了特定行为的发生频率[8]，促使学生在实际操作中进行持续的自我监督与改善。

以“设计自己的学习日历”项目为例，学生被引导通过创建个性化的学习日历来管理和跟踪他们的学习任务。在这个项目中，学生首先需要规划日历，考虑包括学习任务、活动和个人兴趣的时间分配。在这一阶段，他们利用数学技能进行时间管理和优先级设置，同时也考虑个人的学习习惯和兴趣。随后，学生开始使用日历管理日常学习，记录完成各项任务的进度，如数学作业、阅读或课外活动。在此过程中，学生进行自我评估，思考如何更有效地利用时间和提高学习效率。项目的后半部分要求学生反思日历的使用效果，对其进行评估和调整。学生分析日历的有效性，识别哪些安排有助于提高学习效率，哪些需要改进。例如，通过观察和反思，学生可能认识到在特定时间段内学习数学更为高效，或者在特定活动之后增加休息时间更为必要。基于这些发现，他们调整自己的学习日历，更好地适应个人的学习习惯和节奏。这个过程既让学生获得了更多的自我管理技巧，又提升了他们对自己学习方式的洞察力和理解力。

此外，教师的反馈为学生的自我评估和反思过程提供了关键的引导和支持。教师提供的具体反馈帮助学生识别自己在学习过程中的优势和不足，并提出了改进的方向。教师反馈与学生自我评估的结合形成了一个互补和循环增强的学习过程，不仅增强了学生自我评估和反思的能力，而且促进了他们在逻辑思考、时间管理和自我监督等多方面的全面发展。

项目化学习不仅是数学教育的一种创新方法，更是培养未来问题解决者的有效手段。它通过将学科知识与实际世界的挑战相结合，把数学学习转变为一种发现问题、解决问题的方式。这种教学方法唤醒了学生内在的好奇心和创新精神，培养了他们的分析和解决复杂问题的能力。展望未来，我们期待教师能更深入地挖掘项目化学习在培养学生问题解决能力方面的潜力，并为学生创造一个既具有挑战性又支持成长的学习环境。

参考文献：

[1]杨清.道德教育回归现实生活的背景与策略研究[D].苏州：苏州大学，2018：14.

[2]刘作.不能撒谎与人格的统一性——基于康德哲学的思考[J].复印报刊资料（外国哲学） ，2021（4）：87.

[3]何克抗.建构主义的教学模式，教学方法与教学设计[J].北京师范大学学报（社会科学版），1997（5）：74.

[4]黄瑾.社会化环境中的互动和交往与儿童数认知的发展[J].幼儿教育（教育科学版），2008（3）：42.

[5]罗楠.人机交互学习系统实现及学生兴趣程度检测[D].武汉：华中师范大学，2015：1.

[6]马秋英.中学数学指导学生合作学习的教学技能研究[D].济南：山东师范大学，2007：13.

[7]田丹.大学生批判性思维能力培养方式探索[D].上海：上海外国语大学，2012：2.

[8]李琦.强迫清洗倾向个体对厌恶刺激的学习行为机制[D].重庆：西南大学，2020：1.

责任编辑：丁伟红

*本文系江苏省教育科学“十四五”规划2021年度立项课题“指向问题解决能力培养的小学数学项目化学习实践研究”（D/2021/02/193）、苏州市教育科学“十四五”规划2021年度重点课题“指向提升学科关键能力的现象教学实践研究”（2021/LX/02/146/09）的研究成果。

收稿日期：2023-10-23

作者簡介：林卫东，苏州工业园区金鸡湖学校，高级教师，苏州市小学数学学科带头人。