基于項目化學習的數學教學設計

陳一葉

摘要：小學數學項目化學習旨在通過學生在真實的問題情境中經歷問題解決的過程，形成和發展學生的數學核心素養.本文以“數字與信息”教學為例，提出基于項目化學習的小學數學教學設計要注重問題驅動、學科融合、合作分享等策略，在問題解決中不斷積累關鍵能力和提升思維品質.

關鍵詞：項目化學習；小學數學；教學設計

《義務教育階段數學課程標準（2022年）》也指出，綜合與實踐是小學數學學習的重要領域，主要包括主題活動和項目學習.要求學生通過真實的問題情境經歷問題解決的過程，提高解決實際問題的能力，形成和發展核心素養.項目化學習的形式是長時間和跨學科的大項目研究，隨著實踐研究的深入和學科核心素養目標的提出，在學科教學中融入項目化學習成為核心素養培育的一種重要方式.

1小學數學項目化學習

項目式學習（Project Based Learning，簡稱PBL），是對復雜、真實問題的探究過程，也是設計項目任務、規劃并實施項目內容、精心制作項目成果的過程，在這個過程中，學生能夠掌握所需的知識和技能.美國巴克教育研究所把以課程標準為核心的項目學習（stan dards—focused PBL）定義為一套系統的教學方法.其在《項目學習教師指南：21世紀的中學教學法》一書中指出：“項目學習是對復雜、真實問題的探究過程，也是精心設計項目作品、規劃和實施項目任務的過程，在這個過程中學生能夠掌握所需的知識和技能.”項目學習的“項目”按學科來分可以分為跨學科項目和單學科項目.

隨著我國核心素養的總體框架正式發布，學生核心素養的培育成為學科教學的重要目標.與傳統課堂教學方式相比，指向素養的學習過程更重視創新精神、實踐能力、問題解決能力、合作能力的培養.而項目學習正好切合了這些目標要求，對小學數學學科核心素養的培育具有獨特的優勢（見表1），由此看來，項目學習與學科融合可以加深學生對學科知識的理解，有利于培養學生的創新意識與實踐能力，符合我國現階段基礎教育改革的方向，有助于小學數學學科核心素養的培育和落地，也有利于培養適應時代要求的公民.

2小學數學項目化學習的特征

小學數學項目化學習的基本特征既包含了數學學習的特征，也涵蓋了項目化學習的基本特征.具體來說，分為以下幾個方面.

2.1問題驅動

無論是數學學習還是項目化學習，問題都是核心.要能成為學科項目化學習的問題需要具備兩個條件：一是問題的真實性，小學數學項目化學習的要圍繞學生真實生活情境展開.這是項目式學習的關鍵特征，對于學生來講，缺乏真實性的問題，可能不太會引起他們的注意；二是系統性，小學數學項目化學習要解決的不應該是碎片化的細小問題，而應該是某個知識領域的核心問題，它既包含著知識的結構，也蘊含著數學的思想和方法.據有關研究顯示，學科關鍵概念知識是最適合小學數學項目學習的學習內容.

2.2學科融合

小學數學項目化學習是以數學學科為核心，其它學科知識為輔的跨學科融合的學習.項目式學習的研究主題主要來自復雜的生活情境，需要學生綜合運用數學學科和其他學科知識進行理解和分析.以《數字與信息》為例，不僅涉及了數字編碼，還涉及了檔案管理、社會管理、信息技術等.

2.3合作分享

小學數學項目化學習因問題相對比較綜合，所以探索過程需要班級或小組成員相互協作.項目式學習過程中，各成員間充分交流，相互協作，分享自己的經驗和做法，總結和反思項目化學習中的問題和不足，在不斷改進中解決問題，完成項目研究.

2.4方案設計

小學數學項目化學習要有明確的目標，這個目標不是隨意制定，而是要以小學數學課程標準的要求為依據，這個目標中除了有相關的知識和技能外，還要有相應的數學思想方法的理解和感悟，以及情感態度價值觀的體現.在一個項目化學習結束后，要展示與目標對應的及成型的項目作品.可以是解決方案.形式多種多樣，參與學生所掌握的知識和能力都能在其中有所反映.

2.5豐富資源

與一般的小學數學課堂學習相比，項目化學習過程中學生可以使用的資源更加豐富.主要體現在幾個方面：一是資源的形式多樣，如可以使用文字、圖片、視頻等各種信息源；二是獲取的途徑廣泛，如可以利用網絡平臺對信息進行搜索、收集和整理，還可以利用社區和社會獲取相應的資源，如圖書館、博物館等；三是收集資源的時間更加充裕，除了利用上課時間，還可以利用課外和校外的時間.

3小學項目化學習設計及實踐

小學數學項目化學習的設計包含了內容的選擇和學習活動過程的設計.其中內容的確定需要考慮幾個因素：一是項目的價值，即這個項目對學生來說是否有意義；二是學生的已有基礎，如知識基礎和經驗基礎；三是學生能夠獲取的各種資源；四是時間的長短，一般來說，小學數學項目化學習時間不宜太長.小學數學項目化學習過程設計一般包括以下方面：一是提出問題，指在真實的情境中發現問題，提出核心問題；二是確定主題；三是制定方案，包括內容分析、學生基礎分析、學科知識分析、目標制定及評價框架形成；四是項目實施，包括時間安排、人員分工、教師指導等；五是成果展示及反思評價.

下面就以小學數學蘇教版“數字與信息”為例來說明.

3.1確定主題

項目化學習的英文縮寫PBL，本身就有基于問題學習之意.因此說問題是項目化學習的靈魂也不為過.判斷項目化學習提出的問題是否有價值，關鍵是看對于學生有沒有現實意義.“數字與信息”這個內容的價值主要體現在這樣幾個方面：一是當下大數據時代的背景，紛繁復雜的信息如何更好地收集整理和表達是現代公民必備的素養具有現實的意義；二是貼近學生生活，無論是在學校還是在社區，學生應用數字表達信息的機會非常多，有深切的體會和豐富的經驗；三是能夠從各種渠道獲得項目化學習所需資源；四是通過項目化活動，除了能掌握一般用數字表達信息的知識和技能外，還能對信息數字化、人類信息傳遞發展歷史知識進行了解等.

3.2制定方案

（1） 內容分析

數字與信息的核心內容是信息數字化的數學思想和方法.當下社會對信息的需求是前所未有的，信息數字化推動了社會經濟發展，被廣泛用于社會各個方面，如城市管理、醫療衛生、教育教學等.本項目主要涉及的知識有用數字編碼的基本要求和方法，如利用數字對信息編碼需要簡潔、唯一和有序等.

（2） 驅動性問題

小學數學項目化學習用怎樣的問題驅動學生主動投入學習十分關鍵，本項目驅動性問題是“編制我的學籍號”.把這個作為本項目的驅動型問題主要因素是：情境的真實性，每個學生都有自己的學籍號，但這個學籍號怎么來的值得探究；探究的可能性，學生具有一定的編碼經驗，如班級的學號，學校的學生號，學生對身份證的了解等；問題的價值性，如果僅僅要求學生對班級學號、年級學號等進行編碼，這個問題太容易解決了，沒有大的價值，讓學生編制身份證，又過于復雜.此時學籍號的編碼比較適宜.

（3） 項目目標

本項目主要有以下目標：一是在觀察、比較、討論、交流中了解用數字編碼表達信息在日常生活中的廣泛應用，體會它的實際價值，學會設計簡單的數字編碼表達信息.二是在選題、規劃、研究、交流的探究過程中解決問題，體悟用數字編碼表達信息的方法，并嘗試運用.三是通過對數字編碼相關知識的收集、整理，拓寬知識面，激發學習數學的興趣.

（4） 項目實施

本項目共分三個階段.第一階段的任務（一周）：① 跟爸爸媽媽討論身份證的構成，了解一代身份證和二代身份證的區別；② 通過走訪、調查收集整理了解信息數字化在社會經濟發展中的應用；③ 通過查閱資料了解人類信息傳遞的發展史.第二階段（一課時）：設計“我的學籍號”.① 通過一周時間的學習，你對用數字表示信息有什么了解？（簡要介紹）② 根據你掌握的知識，設計“我的學籍號”需要注意什么？（小組討論交流）問題一：編制全國統一學籍號需要哪些信息？（省市區縣，學校類別，學校性質，學校，入學年份，班級，學號）；問題二：設計規則需要遵循哪些原則？（簡潔、有序、唯一），學生討論后形成統一規則.③ 獨立編寫“我的學籍號”.第三階段（一課時），項目化學習成果展示.① 展示自己的學籍號，并介紹如x05822191320170201，x05822191320170210，x05822191320170310.② 介紹信息數字化在各行各業中的廣泛應用.如有的同學介紹了檔案管理中應用信息數字化的情況，有的同學介紹了信息數字化在新冠疫情社會管理中的巨大作用等.③ 介紹在我們人類表達信息的歷史上，大致經過了這樣四個階段：一是當面表達信息；二是用約定俗成的事物傳遞信息（結繩計數，烽火臺狼煙）；三是用文字表示信息；四是用數字表示信息（計算機的工作原理就是用數字來表達信息，之后出現了使用更方便的條形碼，現在是二維碼，二維碼包含的信息更加豐富.）

（5） 評價反思

本項目的評價采用多維度、主體多元的方式進行.多維度主要指過程性評價和成果評價，主體多元指不僅有教師對學生的評價，還有學生自評、家長參與的方式.具體設計如下（表2）.通過本次項目化學習，獲取了很多值得總結和反思的地方：首先在知識和技能上，通過項目化的學習不僅沒有削弱學生對知識和技能的掌握，相反對相關知識的理解更加深刻了；其次，項目化的學習更加關注學生高價思維的培養，如在項目實施中方案的設計、資料的收集，問題的解決都沒有現成的東西可用，是真正地“做中學”，在這個過程中學生表現出了敢于質疑、敢于創造等品質；最后，小學數學項目化學習是學科素養培育的可靠路徑，學生在問題解決中不斷積累關鍵能力和提升思維品質.

當然，在本項目化的實施過程中，肯定存在不少問題，如方案的設計如何更加科學合理、評價體系如何更加準確到位等，這都是今后努力的方向.

參考文獻：

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