基于項目化學習的數學跨學科作業設計研究

［摘 要］基于項目化學習的跨學科作業設計，體現了素養導向的學科育人方式，融合了跨學科思維，能夠促進深度學習的學科實踐。以“設計小區停車場”為例，以教學目標為導向，整合多學科內容，提供適切的項目活動支架，并制訂合理的作業評價量規，通過整體性設計實現課內外的有效聯動。

［關鍵詞］項目化學習；跨學科；作業設計

［中圖分類號］ G623.5 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1007-9068（2024）17-0007-04

促進學生核心素養的發展，并凸顯數學的育人價值，是教學活動的核心。跨學科學習是課程改革的重要特征之一，《義務教育課程方案（2022年版）》就明確指出：“原則上，各門課程用不少于10%的課時設計跨學科主題學習。”依托項目化學習，在探索跨學科作業的實踐過程中如何落實立德樹人的根本任務，體現“五育”融合，并促進學生的全面發展，已成為一線教師普遍關注的焦點。

一、基于項目化學習的跨學科作業內涵

項目化學習是一種以項目為核心的教學方式，通過讓學生參與真實的問題解決和任務完成過程，培養他們的學科知識、技能和核心素養。跨學科作業作為項目化學習的一種具體形式和成果凝練，要求學生跨越學科邊界，整合不同學科的知識和技能，解決綜合性問題和挑戰性問題。這種作業打破了學科邊界，將零散、瑣碎的知識深度整合，并構建較為完整且富有內在邏輯聯系的知識體系，使得作業從碎片化走向統整化，培養學生批判性思維、問題解決能力和團隊合作精神。

基于項目化學習的跨學科作業具有重要的意義和價值。首先，它促進了學生對學科知識的深入理解和應用。通過跨學科作業，學生將不同學科的知識融會貫通，將所學知識靈活應用于實際問題中，從而對知識深度理解，并形成靈活運用知識的能力。其次，跨學科作業培養了學生的綜合能力和跨學科思維。解決綜合性問題需要學生整合各學科的知識和技能，具備跨學科思維能力、創新能力、綜合分析能力和系統思維。最后，跨學科作業還培養了學生的合作與溝通能力。在跨學科作業中，學生需要與同學合作、協商，并借助團隊合作解決問題，從而培養團隊精神、溝通技巧和協作能力。

二、基于項目化學習的跨學科作業特征

（一）基于跨學科思維的學科融合

基于項目化學習的跨學科作業強調將不同學科領域的知識與技能相互融合，以解決復雜的問題。在完成這種作業的過程中，學生不僅需要運用跨學科思維將各個學科的概念、原理和方法有機地結合起來，以獲得全面的解決方案，還需要理解學科之間的關聯性，并將它們有機地結合起來。此外，培養跨學科思維能力也是至關重要的，這包括橫向思考、綜合分析和綜合創新等。學生需要超越單一學科的框架，跨越學科邊界，形成更全面的思考視角和解決問題的策略。在解決問題的過程中，學生還需要學會傾聽和理解其他學科的觀點和方法，以促進學科之間的交流和合作。

（二）基于真實情境下的問題解決

基于項目化學習的跨學科作業強調將學生置于真實的情境中，讓他們面對具有現實意義的問題，并應用學科知識和技能來解決這些問題。這種基于真實情境的問題解決具有以下特點。

問題的真實性：作業設計中的問題或任務應當具有實際意義，并與學生的現實生活或社會環境相關，以此激發學生的學習興趣和動力，使他們更加主動地投入問題解決的過程中。

情境的模擬真實：作業設計應當模擬真實情境，創設出與學生現實生活相關的場景，使學生能夠更好地理解問題的背景和相關因素，并且在解決問題時考慮各種復雜的因素和限制條件。

解決方案的多樣化：基于真實情境的問題解決要求學生提出多樣化的解決方案，鼓勵他們從多個角度思考問題的解決路徑，從而培養學生的創新思維和批判性思維，使他們能夠從不同的學科視角來解決問題。

（三）基于深度學習的學科實踐

基于項目化學習的跨學科作業可以結合深度學習方法，以提升學生的學科實踐能力。以下是結合深度學習方法的幾個關鍵點。

深入學科的探究：學生要深度學習，不是表面上的理解和應用，而是深入學科知識的探究和理解。他們需要深入挖掘學科背后的概念、原理和理論，并將其運用到實際問題中。

基于探索和實驗：鼓勵學生進行探索和實驗，通過實際操作和實踐來加深學生對學科知識的理解。這種實踐活動不僅能幫助學生建立更牢固的學科基礎，還能培養他們的實踐能力和問題解決能力。

反思和迭代：學生需要進行反思，不斷調整和改進他們的學習方法和解決問題的策略。這種反思和迭代的過程有助于學生提高學習效果，并獲得更加有效的學習和實踐策略。

三、基于項目化學習的跨學科作業設計策略

綜合蘇教版教材五年級上冊“多邊形面積”和六年級下冊“比例”單元的內容，以“設計小區停車場”為跨學科作業主題，以數學學科知識為基礎，有機聯合語文、美術、信息等學科，促使學生聚焦比例尺的含義，學會構建合適的比例尺和利用美術知識進行平面設計創作，并形成可視化成果。本項目設計既凸顯了不同學科的價值，又突出了緊扣主題的學科融合，能促進學生數感、量感、應用意識、創新意識等核心素養的提升，體現了以素養為目標的學科育人價值。

（一）作業設計

“設計小區停車場”跨學科作業按照“知識與能力建構—探索與形成初步成果—修訂與完善成果—公開成果與反思遷移”的一般流程開展，具體活動見表1。

（二）作業實施

1.了解作業、完成調查

設計小區停車場是一項富有挑戰性的跨學科作業，完成此項作業需要了解停車位的排列方式，并明確不同排列方式的優勢、不足及偏向場景，同時也要了解小區場地的形狀、居民停車偏好等。為了給學生提供了一個系統的框架，以確保他們能夠有效地收集和分析信息，為后續的設計工作打下堅實的基礎，筆者設置了項目活動一：小組成員分工合作，上網了解停車位的排列方式，調查、比較不同排列的優勢、不足及場景，同時調查小區居民的停車偏好，并整理和匯總信息。

2.收集數據、初步設計

此項活動是整個作業實施過程的難點所在，具有開放性、綜合性和挑戰性，主要涉及多邊形面積、比例尺的認識和應用等知識。學生需要理解比例尺的概念，并能根據實際情況合理構建比例尺。此外，學生還需測量和計算停車場的實際長度，根據比例尺和實際距離正確求出圖上距離，并進行長度單位之間的換算；根據選用的紙張大小反復調試以確定合適的比例尺，合理規劃不同類型的停車位；等等。項目實施涉及面廣、難度大，教師要精心設計相關活動指南，引導學生分小組合作完成項目活動二（如圖1），以實現對上述核心知識的深度理解。同時，小組成員需合作測量、計算相關數據，商討如何構建合適的比例尺，并進行初步設計。

[項目活動二：

1.你知道什么是比例尺嗎？比例尺是

2.怎樣求圖上距離？圖上距離=

3.選擇小區的一塊空地，討論停車場設計方案。

4.測量、計算停車場相關數據（得數保留一位小數）。

5.根據圖紙大小構建合適的比例尺、計算停車場圖上距離、設計停車場。

3.小組自評、完善作品

小組規劃設計的停車場平面圖先在小組內部進行展示和評價，每位小組成員都應提出修改意見和建議，以便對設計進行調整和完善。此外，小組成員還需針對設計作品撰寫匯報稿，并制作匯報PPT或拍攝小視頻，以便在展示成果時使用。

4.展示成果、評價反思

各個小組將他們的作品進行展示，并宣講其設計思路。在展示過程中，小組成員應呈現過程性資料，如設計草圖、計算數據等。為了獲得多方面的反饋，小組可邀請小區居民、同學、學科教師等參與活動評價，并依據評價量規從知識與技能、規劃與設計、過程與活動、宣傳與表達四個維度對作品進行全面評價（見表2）。在評價過程中，參與者可以對小組作品進行投票、點贊，最終評出“最佳設計作品”和“最佳設計團隊”等獎項，并予以表彰。

四、實施效果分析

筆者進行了該項目的教學實踐，并對教師和學生進行了訪談和調查。

（一）教師訪談

教師訪談結果顯示，此次項目化學習的數學跨學科作業設計實施取得了顯著成效，主要體現在以下四個方面：后續測試結果表明，學生對相關知識點的理解更加深入，尤其是對比例尺內涵的理解和應用比例尺解決問題的能力有了顯著提升；在測量數據的過程中，學生的量感和數感得到了有效培養，學生提高了對實際測量和數據處理的敏感性和準確性；在繪制平面導覽圖的過程中，學生的作圖能力和空間觀念得到了培養，空間想象和圖形表達能力得到了增強；在訪談、查閱資料、撰寫和介紹導覽詞、制作PPT或小視頻等過程中，學生的收集與整理信息能力、語言表達能力和信息技術能力得到了有效鍛煉和提升。

（二）學生調查

采用不記名問卷調查方式給學生發放問卷40份，問卷回收率達到了100%。調查結果顯示，90%的學生對這次作業是非常滿意的，他們表示很喜歡這種類型的作業，并期待以后能有更多機會參與這樣的作業活動；作業形式開放且有挑戰性，能夠很好地培養合作探究能力和綜合素養；盡管在完成作業的過程中遇到了很多困難，但小組成員一起想辦法克服了困難，這讓他們感到很有成就感。然而，也有10%的學生認為作業實施效果一般，認為這樣的作業完成起來有難度，無法很好地參與小組合作探究。當被問及此次作業帶來的最大收獲時，學生提到學會了合作，學會了堅持，學會了不斷克服困難。還有學生表示，通過此次作業真正懂得了“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，在測量數據時盡可能地減少數據誤差，也進一步體會到了數學的嚴謹。由此可見，項目化學習的跨學科作業能激發學生學習興趣，有助于提升學生的核心素養與綜合能力。

核心素養的培育確實不僅僅是教學內容的更新，更關鍵的是學習方式和教學模式的全面變革。項目化學習作為一種體現學習本質的教學方法，強調綜合性、探索性和挑戰性，通過在真實情境中引導學生經歷問題發現、提出、分析和解決的全過程，激發學生的學習熱情，促進學生深度學習和持續探索。基于項目化學習的跨學科作業研究為作業改革提供了新的視角和機遇，同時也對教師的教學能力提出了更高的要求。教師只有具備設計跨學科作業的能力，才能夠有效地引導學生在項目中學習和成長，以適應不同學科、不同年級和不同學生的需求。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 夏雪梅.跨學科項目化學習：內涵、設計邏輯與實踐原型[J].課程·教材·教法，2022，42（10）：78-84.

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[5] 付佳堯.論項目學習法在小學美術課程中的應用探索[D].西安：陜西師范大學，2018.

[6] 中華人民共和國教育部.義務教育數學課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

（責編 金 鈴）