基于项目化学习的数学教学设计

陈一叶

摘要：小学数学项目化学习旨在通过学生在真实的问题情境中经历问题解决的过程，形成和发展学生的数学核心素养.本文以“数字与信息”教学为例，提出基于项目化学习的小学数学教学设计要注重问题驱动、学科融合、合作分享等策略，在问题解决中不断积累關键能力和提升思维品质.

关键词：项目化学习；小学数学；教学设计

《义务教育阶段数学课程标准（2022年）》也指出，综合与实践是小学数学学习的重要领域，主要包括主题活动和项目学习.要求学生通过真实的问题情境经历问题解决的过程，提高解决实际问题的能力，形成和发展核心素养.项目化学习的形式是长时间和跨学科的大项目研究，随着实践研究的深入和学科核心素养目标的提出，在学科教学中融入项目化学习成为核心素养培育的一种重要方式.

1小学数学项目化学习

项目式学习（Project Based Learning，简称PBL），是对复杂、真实问题的探究过程，也是设计项目任务、规划并实施项目内容、精心制作项目成果的过程，在这个过程中，学生能够掌握所需的知识和技能.美国巴克教育研究所把以课程标准为核心的项目学习（stan dards—focused PBL）定义为一套系统的教学方法.其在《项目学习教师指南：21世纪的中学教学法》一书中指出：“项目学习是对复杂、真实问题的探究过程，也是精心设计项目作品、规划和实施项目任务的过程，在这个过程中学生能够掌握所需的知识和技能.”项目学习的“项目”按学科来分可以分为跨学科项目和单学科项目.

随着我国核心素养的总体框架正式发布，学生核心素养的培育成为学科教学的重要目标.与传统课堂教学方式相比，指向素养的学习过程更重视创新精神、实践能力、问题解决能力、合作能力的培养.而项目学习正好切合了这些目标要求，对小学数学学科核心素养的培育具有独特的优势（见表1），由此看来，项目学习与学科融合可以加深学生对学科知识的理解，有利于培养学生的创新意识与实践能力，符合我国现阶段基础教育改革的方向，有助于小学数学学科核心素养的培育和落地，也有利于培养适应时代要求的公民.

2小学数学项目化学习的特征

小学数学项目化学习的基本特征既包含了数学学习的特征，也涵盖了项目化学习的基本特征.具体来说，分为以下几个方面.

2.1问题驱动

无论是数学学习还是项目化学习，问题都是核心.要能成为学科项目化学习的问题需要具备两个条件：一是问题的真实性，小学数学项目化学习的要围绕学生真实生活情境展开.这是项目式学习的关键特征，对于学生来讲，缺乏真实性的问题，可能不太会引起他们的注意；二是系统性，小学数学项目化学习要解决的不应该是碎片化的细小问题，而应该是某个知识领域的核心问题，它既包含着知识的结构，也蕴含着数学的思想和方法.据有关研究显示，学科关键概念知识是最适合小学数学项目学习的学习内容.

2.2学科融合

小学数学项目化学习是以数学学科为核心，其它学科知识为辅的跨学科融合的学习.项目式学习的研究主题主要来自复杂的生活情境，需要学生综合运用数学学科和其他学科知识进行理解和分析.以《数字与信息》为例，不仅涉及了数字编码，还涉及了档案管理、社会管理、信息技术等.

2.3合作分享

小学数学项目化学习因问题相对比较综合，所以探索过程需要班级或小组成员相互协作.项目式学习过程中，各成员间充分交流，相互协作，分享自己的经验和做法，总结和反思项目化学习中的问题和不足，在不断改进中解决问题，完成项目研究.

2.4方案设计

小学数学项目化学习要有明确的目标，这个目标不是随意制定，而是要以小学数学课程标准的要求为依据，这个目标中除了有相关的知识和技能外，还要有相应的数学思想方法的理解和感悟，以及情感态度价值观的体现.在一个项目化学习结束后，要展示与目标对应的及成型的项目作品.可以是解决方案.形式多种多样，参与学生所掌握的知识和能力都能在其中有所反映.

2.5丰富资源

与一般的小学数学课堂学习相比，项目化学习过程中学生可以使用的资源更加丰富.主要体现在几个方面：一是资源的形式多样，如可以使用文字、图片、视频等各种信息源；二是获取的途径广泛，如可以利用网络平台对信息进行搜索、收集和整理，还可以利用社区和社会获取相应的资源，如图书馆、博物馆等；三是收集资源的时间更加充裕，除了利用上课时间，还可以利用课外和校外的时间.

3小学项目化学习设计及实践

小学数学项目化学习的设计包含了内容的选择和学习活动过程的设计.其中内容的确定需要考虑几个因素：一是项目的价值，即这个项目对学生来说是否有意义；二是学生的已有基础，如知识基础和经验基础；三是学生能够获取的各种资源；四是时间的长短，一般来说，小学数学项目化学习时间不宜太长.小学数学项目化学习过程设计一般包括以下方面：一是提出问题，指在真实的情境中发现问题，提出核心问题；二是确定主题；三是制定方案，包括内容分析、学生基础分析、学科知识分析、目标制定及评价框架形成；四是项目实施，包括时间安排、人员分工、教师指导等；五是成果展示及反思评价.

下面就以小学数学苏教版“数字与信息”为例来说明.

3.1确定主题

项目化学习的英文缩写PBL，本身就有基于问题学习之意.因此说问题是项目化学习的灵魂也不为过.判断项目化学习提出的问题是否有价值，关键是看对于学生有没有现实意义.“数字与信息”这个内容的价值主要体现在这样几个方面：一是当下大数据时代的背景，纷繁复杂的信息如何更好地收集整理和表达是现代公民必备的素养具有现实的意义；二是贴近学生生活，无论是在学校还是在社区，学生应用数字表达信息的机会非常多，有深切的体会和丰富的经验；三是能够从各种渠道获得项目化学习所需资源；四是通过项目化活动，除了能掌握一般用数字表达信息的知识和技能外，还能对信息数字化、人类信息传递发展历史知识进行了解等.

3.2制定方案

（1） 内容分析

数字与信息的核心内容是信息数字化的数学思想和方法.当下社会对信息的需求是前所未有的，信息数字化推动了社会经济发展，被广泛用于社会各个方面，如城市管理、医疗卫生、教育教学等.本项目主要涉及的知识有用数字编码的基本要求和方法，如利用数字对信息编码需要简洁、唯一和有序等.

（2） 驱动性问题

小学数学项目化学习用怎样的问题驱动学生主动投入学习十分关键，本项目驱动性问题是“编制我的学籍号”.把这个作为本项目的驱动型问题主要因素是：情境的真实性，每个学生都有自己的学籍号，但这个学籍号怎么来的值得探究；探究的可能性，学生具有一定的编码经验，如班级的学号，学校的学生号，学生对身份证的了解等；问题的价值性，如果仅仅要求学生对班级学号、年级学号等进行编码，这个问题太容易解决了，没有大的价值，让学生编制身份证，又过于复杂.此时学籍号的编码比较适宜.

（3） 项目目标

本项目主要有以下目标：一是在观察、比较、讨论、交流中了解用数字编码表达信息在日常生活中的广泛应用，体会它的实际价值，学会设计简单的数字编码表达信息.二是在选题、规划、研究、交流的探究过程中解决问题，体悟用数字编码表达信息的方法，并尝试运用.三是通过对数字编码相关知识的收集、整理，拓宽知识面，激发学习数学的兴趣.

（4） 项目实施

本项目共分三个阶段.第一阶段的任务（一周）：① 跟爸爸妈妈讨论身份证的构成，了解一代身份证和二代身份证的区别；② 通过走访、调查收集整理了解信息数字化在社会经济发展中的应用；③ 通过查阅资料了解人类信息传递的发展史.第二阶段（一课时）：设计“我的学籍号”.① 通过一周时间的学习，你对用数字表示信息有什么了解？（简要介绍）② 根据你掌握的知识，设计“我的学籍号”需要注意什么？（小组讨论交流）问题一：编制全国统一学籍号需要哪些信息？（省市区县，学校类别，学校性质，学校，入学年份，班级，学号）；问题二：设计规则需要遵循哪些原则？（简洁、有序、唯一），学生讨论后形成统一规则.③ 独立编写“我的学籍号”.第三阶段（一课时），项目化学习成果展示.① 展示自己的学籍号，并介绍如x05822191320170201，x05822191320170210，x05822191320170310.② 介绍信息数字化在各行各业中的广泛应用.如有的同学介绍了档案管理中应用信息数字化的情况，有的同学介绍了信息数字化在新冠疫情社会管理中的巨大作用等.③ 介绍在我们人类表达信息的历史上，大致经过了这样四个阶段：一是当面表达信息；二是用约定俗成的事物传递信息（结绳计数，烽火台狼烟）；三是用文字表示信息；四是用数字表示信息（计算机的工作原理就是用数字来表达信息，之后出现了使用更方便的条形码，现在是二维码，二维码包含的信息更加丰富.）

（5） 评价反思

本项目的评价采用多维度、主体多元的方式进行.多维度主要指过程性评价和成果评价，主体多元指不仅有教师对学生的评价，还有学生自评、家长参与的方式.具体设计如下（表2）.通过本次项目化学习，获取了很多值得总结和反思的地方：首先在知识和技能上，通过项目化的学习不仅没有削弱学生对知识和技能的掌握，相反对相关知识的理解更加深刻了；其次，项目化的学习更加关注学生高价思维的培养，如在项目实施中方案的设计、资料的收集，问题的解决都没有现成的东西可用，是真正地“做中学”，在这个过程中學生表现出了敢于质疑、敢于创造等品质；最后，小学数学项目化学习是学科素养培育的可靠路径，学生在问题解决中不断积累关键能力和提升思维品质.

当然，在本项目化的实施过程中，肯定存在不少问题，如方案的设计如何更加科学合理、评价体系如何更加准确到位等，这都是今后努力的方向.

参考文献：

［1］ 中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准（2022版）［S］.北京：北京师范大学出版社，2022.

［2］ 章勤琼，阳海林.小学数学项目式学习课程的开发与实施［J］.教学月刊小学版（数学），2021（21）：8-11.

［3］ 巴克教育研究所.项目学习教师指南——21世纪的中学教学法（第二版）［M］.任伟译，北京：教育科学出版社，2008：4.

［4］ 冯源，张晓贵.基于认知负荷理论的中学几何证明习题教学策略研究［J］.数学之友，2022，36（1）：2-4.

［5］ 周晓丰.指向素养达成的数学作业设计思考［J］.数学之友，2022，36（1）：40-43.

［6］ 鲁和平.构造余弦定理模型解题［J］.数学之友，2022，36（1）：68-70.

［7］ 郭影影.借高考题谈单项选择题解题策略［J］.数学之友，2022，36（1）：83-85.

［8］ 郭力丹.科学把握数学教学情境指向性与开放性的关系［J］.数学之友，2022，36（2）：30-32.