基于ICAP理論的小學數學項目化學習實踐研究

2025-09-30 00:00:00侯燕妍

數學教學通訊·小學版 2025年8期

一、設計思路

1.ICAP理論應用于項目化學習的可操作性

ICAP理論是美學學者季清華提出的認知參與理論[1]，其基于大量實踐研究提出了被動學習、主動學習、建構學習、互動學習四種認知參與方式，每種方式對應不同的知識變化過程和認知結果，并基于不同的知識變化過程產生不同水平的學習結果（如表1所示）。

目前被普遍用于研究深度學習的理論有：布魯姆的認知目標分類理論、比格斯和克里斯的SOLO分類理論、馬扎諾的教育目標新分類理論，這三個理論都不區分個人內在認知和人際認知。季清華認為，通過交互學習的方式進行協同創造，可以最大限度地引發學生深度學習。

小組合作是項目化學習的基本學習方式，與ICAP理論的配適度較高，具有一定的可操作性。

2.如何基于ICAP理論設計指向深度學習的項目

（1）設計理念① 激發深度學習

ICAP理論把學習分為淺層學習和深度學習。深度學習的參與方式是建構學習和交互學習。建構學習的方式是“重建產出\"[2]，即學生基于學習材料生成新的學習產品，比如提出自己的觀點和看法、制定計劃和方案等。交互學習的方式是“協同創造”，即學生構建新信息時，在同伴參與、交流和矯正性評價中重構經驗，強調在自我構建的基礎上協同創造。因此，在設計項目時教師要提供一定的支架，給予學生充分的思考和發言時間，并在協同合作中進一步創造。

表1

② 落實核心素養

核心素養是指學生在接受教育過程中逐步形成的適應個人發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。核心素養包括批判性思維、創新能力、解決問題的能力、團隊合作與交流等多個方面。基于ICAP理論的項目化學習旨在為學生提供有意義的學習經歷，提供參與社會生活的機會，培養學生的綜合實踐能力。因此，在設計項目時教師要提供真實的驅動問題，創設輔助性的任務支架，充分發揮學生的個人力量與團隊力量去解決問題，真正落實“以生為本\"的理念。比如“面積\"單元項目化學習意在培養學生的數學核心素養：量感、運算能力、幾何直觀、創新意識與應用意識。

（2）設計流程

筆者基于ICAP的項目化學習設計理念，將“面積\"單元項目化學習的基礎設計流程進行了整合（如圖1）。

二、實施過程

項目化學習對學生的綜合實踐能力要求較高，目標已不再是簡單的單課時三維目標。如圖2所示，在實施過程中教師要基于ICAP理念設計項目的實施流程，從驅動問題出發，衍生出一系列指向驅動問題的輔助性子任務，并系統地串聯起來，使其成為學生完成最終目標的“腳手架”。

本項目的驅動問題是“給警務室重新鋪設地磚”，該驅動問題來源于學生的自主發現。在正式啟動項目之前，學生已經學習了“面積”，知道了面積單位間的進率，在學習“解決問題”的過程中了解了密鋪方形地磚的方法。基于此，筆者引導學生觀察校園各處的地磚鋪設情況，如教室、走廊、多功能廳等。學生發現學校警務室的地磚已經老化，行走時會發出“咯吱咯吱\"的響聲，于是把警務室作為改造的目標。這是一個由學生自主發現的真實問題，筆者引導學生設計了一個完善的鋪設方案，表2為詳細的任務群。

圖2

表2

1.項目開啟前

確定改造場地后，學生需要找到解決問題的關鍵。經過獨立思考與合作討論，學生提出了許多想法，可以歸納為：測量尺寸、市場調研、計算數量、核算成本等，這與筆者設想的輔助性子任務基本一致。

為了使項目順利進行，培養學生的團隊協作能力，筆者要求每個小組選出負責領導和協調的組長。不僅如此，筆者引導學生制訂了一份合作條約（如表3）。

2.項目進行時

（1）任務一：實地勘測，調查需求

實地勘測是設計地磚鋪設方案的首要環節，學生需要對警務室地面進行詳細測量。由于地面是一個不規則的長方形，在西北角有一個細長的長方形突起，所以學生需要在測量后繪制出地面樣圖，并標上對應尺寸。但學生還未學習比例尺，因此需要教

師進行輔助引導。

在測量時，學生采用不同的測量方法：有的學生直接在屋外用長卷尺測量，有的學生在屋內基于現有磚塊的尺寸進行計算。學生各顯神通，展現解決方法的多樣性。

調查警務室地磚的鋪設需求是必不可少的環節，學生設計了問卷（如表4），了解學校領導和警務室工作人員對地磚的顏色喜好、功能、預算、施工時間以及地磚是否需要防水、防滑、防靜電等問題，為地磚的選材做了充足的準備工作，鍛煉了思維的縝密性，提高了溝通能力。

（2）任務二：市場調研，核計成本地面測量和需求調查完成后，學生需要進行市場調研，選擇合適的地磚。有的小組決定線下選購，有的小組在線上比對。學生需要考慮的問題很多：選擇什么形狀、尺寸和材料的地磚？哪些地磚符合警務室防靜電、防滑的需求？什么樣的品牌質量較好？如何既把控品質、又將預算控制在心理預期內？如何協調各個組員的意見和建議？學生在解決這些問題的過程中鍛煉了團隊協作能力、綜合分析能力，在現實場景中體驗學習，在實踐中探索成長。

選擇好材料后，學生需要算出應購地磚數量和核算成本。在學生的匯報反饋中，筆者發現兩個問題：一是在前置課教學“鋪地磚\"問題時，由于學生還未學習有余數的除法，因此鋪設瓷磚不存在非整數塊的情形，得出的計算方法是“地面面積 ÷ 地磚面積”，使得部分小組在用此方法計算地磚數量時出現不少紙漏；二是個別小組在計算時未統一長度單位，導致數量相差甚遠。于是，學生在匯報、質疑、評價、討論等活動中得出結論：計算應購地磚數量時，應該先統一測量地面和地磚的長度單位，然后繪制鋪設樣圖。

（3）任務三：繪制樣圖，確定方案

小組成員各抒己見，設計鋪設方案并繪制樣圖。學生匯報反饋的方法有許多種：有的整齊排列，有的錯位排列；有的從下到上排列，有的從上到下排列；有的從左往右排列，有的從右往左排列。鋪設方式不同，選擇的尺寸不同，損耗不同，得出的應購地磚數量也不同，核算的費用也不一樣。

學生在真實情境中應充分發揮其應用能力與創造能力。學生在繪制樣圖的過程中感受到現實與教材的差距：鋪設的時候地磚不一定都是整塊的，有時候需要把它們裁剪，為后續學習“求非整數塊的鋪地磚\"問題做了鋪墊，拓展了學生的思維模式。

3.項目收尾中

最后，各小組都給出了完善的方案。筆者為了給予學生充分展示成果的舞臺，為他們設計了一個“小小發布會\"來闡述自己的方案，并選擇一個最合理的方案進行施工改造。

三、設計重點

1.真實性情境，參與社會生活

《義務教育數學課程標準（2022年版）》明確提出：義務教育課程應加強課程內容與學生經驗、社會生活的聯系，強化學科內知識整合，統籌設計綜合課程和跨學科學習主題活動。

“面積”單元項目化學習的驅動問題“重新鋪設警務室的地磚”是學生所處環境中的真實問題，要解決這個問題，學生要進行各項調研，與人溝通交流，參與社會生活。這是一個離學生很近、具有挑戰性、需要調動社會力量的綜合性問題，能培養學生社會責任感和實踐能力，激發其社會融人意識。

2.交互式建構，引發深度學習

判斷學生是否形成深度學習，分析項目化學習活動中學生的外顯行為是有效策略。筆者參考了華東師范大學于家寧設計的基于ICAP理論的項目化學習教學設計編碼標準（如表5）。

筆者根據表5所示的標準對本項目化學習活動中學生的外顯行為進行編碼，如表6所示。

表5

從利用ICAP框架對學生的學習行為進行編碼的結果來看，本項目的學習活動有 60% 的學生達到了建構學習和交互學習的水平，也就是深層次理解。學生在組織、討論、分析、比較、決策、共創的過程中提高了綜合實踐能力，讓深度學習真實發生。

3.多元化評價，構建批判思維

項目化學習的評價應當多元化：

一是評價內容的多元化，教師不僅要關注學生的技能掌握程度，還要關注學生的團隊協作能力、創新思維能力等；不僅要有總結性評價，還要有過程性評價；二是評價主體的多元化，包括教師評價、學生自評、同伴互評等，確保評價的客觀性和全面性。學生能在全方位的評價中，學會傾聽他人的意見，也能反思自身不足，培養批判性思維，涵養科學精神，提升創新能力。

（1）小組自評

如表7，在任務進行的各個階段中，教師要引導學生根據評價標準對作品完成的進度或情況進行自我評價。

表7