基于UBD 理论的小学数学项目式学习的教学设计与实施——以“校园农场我规划”为例

文| 周 莹

UBD（Understanding by Design）是一种“以终为始”的教学理念，意思为“追求理解的教学设计”。这一理论强调从结果开始逆向设计，是一种以理解为先的教育教学和学习体验。

项目式学习是以问题解决为导向，让学生从数学的角度去观察与分析、思考与表达、解决现实生活中的问题，提高分析解决问题的能力，发展应用意识、创新意识和实践能力的学习。

阶段1——预期结果

目标：在规划农场大任务的统领下，进行多学科联动，能根据问题的现实背景选择合适的知识进行解决；知道在现实生活中有许多问题的解决一般经历制定方案—具体实施—总结反思的过程；会用数学的眼光观察现实世界，会用数学的思维思考现实世界，会用数学的语言表达现实世界。

学生将会知道：（1）在现实情境中设计、制作完成农场规划图，需要综合应用比例尺、方向、位置、测量等相关的数学知识；需要应用信息检索、数据收集等方法综合形成整套种植方案；在实际问题解决中可以提升量感、运算能力、几何直观、数据意识等数学核心素养，并积累“从头到尾”思考和解决问题的经验。（2）在完成土地规划图、制定种植方案等任务的过程中，要有探究活动的正确态度；要通过持续的观察活动、调查分析、收集信息及对信息进行简单处理和应用，获得一些亲身体验的经验；提升数据意识、创新意识，发展统筹规划和按方案操作等综合实践能力，提高综合素养。（3）在小组合作中，感悟有效交流、合理分工、乐于分享的重要性，能在交流分享中发现不足、改进解决问题的思路与策略，在设计、测量、整理等实践活动中感受数学与生活的密切联系，进一步提高学习兴趣，加强自我反思。

基本问题：（1）现实中这种复杂问题的解决思路是怎样的？（2）仅依靠数学知识能解决这个问题吗？

学生能够做到：

（1）形成解决问题的基本框架。为实现教学目标，让学生经历从头到尾思考问题的过程，提高解决问题的能力。学生明确任务，将主题“校园农场我规划”具化为核心任务“怎样合理利用、科学规划才能提高农场的使用价值”，根据问题解决的一般步骤，从理解的角度将任务进行拆解：从“为什么做——要解决的问题、怎么做——解决问题的过程、做成什么样——问题解决后的预期效果、做得怎么样——评价”四个方面确定任务总体框架。

为什么做：明确校园农场的定位及存在价值。教师引导学生通过访谈学校领导及老师，了解校园农场的课程内涵；通过全班交流，梳理以往农场运行过程中存在的问题；通过实地考察了解校园农场整体布局情况，自主发现问题并提出“怎样合理利用、科学规划才能提高农场的使用价值”的研究问题。

怎么做：调查农场规划需要考虑的因素有哪些，如各地块面积大小、土壤、光线对蔬菜等作物的影响，校园种植的局限性，所选品种对气候的适宜程度，蔬菜的成活率等。

做成什么样：在开始规划设计之前，明确设计成果及公开方式，引导学生勾画校园农场的应有样态，再按照这样的预期进行规划。如考虑种植的种类应尽量丰富，有蔬菜（根茎类、叶菜类或者结果类），有花卉，保证农场实用性的前提下要有一定的可观赏性；要全面考虑到农场的种植与收成情况，尽量保证每个阶段都有不同的收获，提高土地的使用效率。

做得怎么样（评价）：从三个维度对学生的学习过程进行全程覆盖式评价，从研究过程到规划效果图呈现，再到具体种植以及农场维护与收获；引导学生进行小组自评、互评，通过教师点评、规划效果图展示阶段的学校总评，引导学生学会从头到尾完整地思考问题，学会像科学家和设计师一样勇于推翻结论，不断改进、调整方案、完善方案，经历有意义的学习实践过程。同时，在具体种植与实施过程中，教师引导学生设计量表进行监管与评价，以此保障农场收益的最大化，实现校园规划项目学习的预期目标。

（2）分析问题解决过程中的跨学科要素。涉及学科：数学、科学、信息科技、美术、劳动。

数学：学生测量农场各地块数据，利用数据精确地计算面积等参数；选定合适的比例绘制农场规划图，设计种植方案和预算；采集、分析和处理相关的数据，评估竞标方案的效果和优化决策；规划土地面积和种植株数的关系，计算种植成本，预估收成。

科学：用科学的知识分析过往农场存在的问题以及种植的技术问题。

信息科技：查找土地的酸碱度、湿度和温度对植物的影响，分析种植条件；了解植物特性、植物成活率等相关信息。

美术：设计规划图；赏析六年级规划作品，完成地块实施效果图。

劳动：在竞拍农场里耕作。

阶段2——评估证据

◆表现性任务：

1.问题解决的切入点及任务分解

教师引导学生确定核心任务并对核心任务进行拆解，形成问题解决的一般步骤，将此概括为1-6-11。

“1”是指一个核心任务“怎样合理利用、科学规划才能提高农场的使用价值”。“6”是核心任务下拆解的六个子任务：（1）明确规划农场所需信息，并通过多种方式获取信息。（2）根据农场实际情况进行方案的预设。（3）结合预期目标针对农场规划方案进行改进和完善。（4）六年级农场整体规划后，三至五年级针对各地块做具体实施方案设计。（5）农场具体种植与监管维护。（6）开展农场丰收节活动，根据计算整体收成情况进行数据对比，反思整个项目学习的目标达成度。“11”是把六个子任务分解为十一个具体任务：（1）过往农场使用存在的问题。（2）校园农场布局、数量、面积。（3）通过多种途径了解校园种植的局限性、成活率，确定种植品种，解决过程中存在的问题。（4）了解农场规划设计的表达形式，可通过画图、建模等形式展现。（5）同学之间互相评价，考虑方案的可行性及合理性。（6）改进和完善方案初稿，形成最终农场规划方案。（7）了解六年级农场整体规划。（8）依据方案做具体地块的可行性方案设计。（9）计算具体地块的种植成本及预期收成。（10）农场具体种植情况与过程监管维护。（11）组织农场丰收节，收集相关数据进行对比、总结、反思。

2.学习评价

在此次跨学科学习中，评价作为一条明线伴随着从主题整体规划到子任务的推进与实施的整个过程。

（1）所有人都是评价的主体。生生评价中包含班级伙伴、同学年学生、跨学年学生之间的评价；教师评价涉及所有参与此项目的教师和后勤人员；学校总评主要是针对整体规划设计和具体种植设计的展评环节，主体为参与投票的所有师生。基于这三个维度的评价，学生多次交流与反思，不断发现不足、迸发创意、完善方案。

（2）在项目实施过程中，我们为学生提供了一部分评价量表，同时还引导学生自己设计了部分量表。这些量表指向学生在项目活动中增长了哪些知识、习得了哪些方法、积攒了什么经验、深化了什么情感、提升了哪些素养。我们将非数量化的问题加以量化，以此监管学生的学习效果。

（3）学生从此次跨学科主题的问题理解、数学语言表达的适切性、结果预测的合理性、实施方案的可行性几个角度进行评价，采用总结性评价和过程性的多元评价（各阶段都有评价量表）。我们组织班内、校级评价的多层评价，做到了全程全覆盖式评价。

（4）主题作业设计。

作业一：通过多种途径了解校园种植的局限性、成活率，确定种植品种，解决其中存在的问题。

作业二：了解农场规划设计的表达形式，可通过画图、建模等形式展现。

作业三：依据方案做具体地块的可行性方案设计。

作业四：计算具体地块的种植成本及预期收成。

以上四项作业均在课下完成，可以以小组为单位，在线上进行交流和设计。

阶段3——学习计划（以第一课时为例）（见文末表1）

【教学反思与改进】

学生已有的学习经验中，知识往往被应用在良好的情境、现成的数据、明确的关系中。但设计农场规划的过程中，学生需要调查的信息很多，需要思考如何筛选数据、清晰地呈现数据，如何选取数据按比例设计规划图纸。这对一部分学生而言是有较大困难的。学生课下的自主调查活动历时长，时间也比较灵活。教师应随时进行跟踪指导，不能完全放手，对于学生遇到的困难应及时提示思路、协助解决。

跨学科学习需要围绕要解决的问题进行充分研讨、深入沟通、分工合作、调整改进、具体实施，这些决定了它必然会是一个长程学习的过程。同时，它的学习方式及实施方式也决定了跨学科学习是一种弹性课程，它的课时安排也应该根据项目内容及进展需要，以课内与课外、长时与短时相结合的方式弹性出现。两种课时要保证紧密咬合，灵活调整，以保障学习过程的有效推进。