基于核心素養的初中數學項目式學習設計研究

摘要：隨著教育改革的深入發展，核心素養的培養已成為當前基礎教育的重要目標。初中數學作為培養學生邏輯思維和解決問題能力的關鍵學科，其教學方式的創新尤為必要。本文以核心素養為導向，探討初中數學項目式學習的設計原則、實施策略及評價體系，并結合具體教學案例進行分析，為初中數學教學改革提供理論與實踐參考。研究表明，項目式學習能有效激發學生學習興趣，培養其數學建模、批判性思維、創新能力和團隊協作等核心素養。

關鍵詞：核心素養 "初中數學 "項目式學習 "教學設計實踐研究

在當前教育改革背景下，發展學生核心素養已成為各學科教學的重要目標。數學核心素養包括數學抽象、邏輯推理、數學建模、直觀想象、數學運算和數據分析等方面。項目式學習作為一種以學生為中心的教學方法，通過真實情境中的項目任務，引導學生主動探究及合作解決問題，恰好為數學核心素養的培養提供了有效途徑。

初中階段是學生數學思維形成的關鍵期，將項目式學習引入初中數學教學，不僅符合新課標對“綜合與實踐”領域的要求，更能激發學生的學習興趣，培養其解決實際問題的能力。本文探討如何基于核心素養設計初中數學項目式學習活動，以期為教學實踐提供有益參考。

二、核心素養與項目式學習的內在聯系

（一）核心素養的內涵與要求

數學核心素養強調學生在真實情境中運用數學知識解決問題的能力。具體到初中階段，主要包括以下幾項。

1.數學建模能力：將實際問題轉化為數學問題并求解的能力。如“節約空間，神奇收納我創作”項目中，學生需要運用幾何知識優化空間利用率。

2.批判性思維：對數學問題進行合理質疑和反思的能力。在“設計容積最大的粉筆盒”項目中，學生需要不斷驗證和調整設計方案。

3.創新實踐能力：創造性地運用數學知識解決新問題的能力。項目式學習中的開放性問題為此提供了良好平臺。

4.團隊協作能力：數學學習不僅是個人認知過程，也是社會性互動過程。項目式學習中的小組合作模式直接培養了這一能力。

（二）項目式學習的教育價值

項目式學習具有以下特點，使其與核心素養的培養高度契合。

1.真實性：項目通常源于學生生活實際。例如“設計公園”項目將平面幾何知識與景觀設計結合，使抽象的數學概念具象化。

2.跨學科性：項目融合科學、技術、工程等學科內容。“正方體硬紙板制作容積最大粉筆盒”項目就涉及數學、美術、手工等多學科知識。

3.實踐性：項目強調“做中學”，學生通過動手實踐深化對數學原理的理解。調查顯示，采用項目式學習之后，學生對數學概念的理解深度比學習之前提高約30%。

4.自主性：學生在項目中擁有更多選擇權和決策權，這有助于培養其自主學習能力。研究表明，項目式學習能使學生學習積極性提升40%以上。

三、初中數學項目式學習的設計原則

（一）目標導向性原則

項目設計應以核心素養培養為根本目標，同時兼顧課程標準的學業要求。以《絕對值》教學為例，項目目標可設定為：通過實際問題（如溫度變化、距離測量等）理解絕對值的概念和意義，并能夠運用其解決相關問題。

（二）情境真實性原則

項目主題源自學生生活實際，創設情境能激發其探究興趣。有效的做法包括：1.從日常生活中取材：如家庭預算規劃、運動場設計、交通流量調查等；2.結合社會熱點問題：如疫情數據統計分析、環保資源優化等；3.利用校園資源：如測量校園建筑物高度、優化教室照明布局等；實踐表明，與生活實際相關的項目主題能使學生參與度提高50%以上。

（三）評價多元化原則

項目式學習的評價應突破傳統紙筆測試局限，采用多維評價體系：關注學生在項目中的參與度、合作表現；評估項目報告的完整性、解決方案的創新性；通過觀察學生在項目中的表現，評估其核心素養發展水平。

四、初中數學項目式學習的實施策略

項目主題設計與選擇

（一）教材整合型項目：結合教材內容設計項目。例如，在“統計與概率”單元可設計“校園學生手機使用情況調查”項目。

（二）生活問題型項目：如“家庭月度水電費優化方案”，整合了數據收集、圖表制作、計算分析等技能。

（三）社會實踐型項目：如“社區停車位規劃方案”，需要學生實地測量、數據分析并提出優化建議。

五、初中數學項目式學習的實踐項目

（一）“設計容積最大的粉筆盒”

該項目以“長方體紙盒的展開與折疊”為知識載體，實施過程如下。

1.問題情境：學校需要一批環保粉筆盒，要求用固定大小的硬紙板制作容積最大的長方體粉筆盒。

2.數學知識：長方體表面積與體積的關系、二次函數極值問題。

3.實施過程：學生分組討論可能的設計方案，建立數學模型，設長方體長寬高為x、y、z，在表面積一定的條件下，求體積最大值。制作不同比例的紙盒模型并測量實際容積，分析理論計算與實際結果的差異原因。

該項目培養了學生的數學建模能力（將實際問題轉化為函數極值問題）、空間觀念（展開與折疊）、批判性思維（驗證理論模型與實際結果的差異）等核心素養。

（二）教師角色與指導策略

在項目式學習中，教師應從知識傳授者轉變為項目設計者，即根據課程標準和學生實際設計恰當的項目任務；也成為在學生遇到困難時提供適時指導的指導者；還是過程監督者。跟蹤各小組進展，確保每個學生都能積極參與。

結語：

基于核心素養的初中數學項目式學習設計研究，為數學教育改革提供了新的思路和方法。通過真實情境中的項目任務，學生不僅掌握了數學知識和技能，更重要的是培養了運用數學思維及解決實際問題的能力。實踐證明，恰當設計的數學項目能夠顯著提高學生的學習興趣和素養水平。隨著教育理念的不斷更新和教學實踐的深入探索，項目式學習必將在初中數學核心素養培養中發揮更加重要的作用。