指向問題解決能力培養的小學數學項目化學習研究

摘要：問題解決能力培養應成為小學數學項目化學習的核心目標。通過項目化學習，學生被引導去發現問題、分析問題、解決問題，這一過程不僅能加深學生對學科知識的理解，還能系統地培養他們的高級思維能力，對學生的終生發展具有重要意義。小學數學項目化學習提升問題解決能力的教學路徑包括通過日常探索激發學習興趣和探究意識，通過合作學習培養團隊協作能力，通過批判性思維培育磨礪邏輯和分析能力，通過策略制定與執行提升決策技巧和實踐能力，通過自我評估與反思促進自主學習和自我完善。

關鍵詞：問題解決；項目化學習；小學數學教學

中圖分類號：G623.5 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094（2023）24-0074-05

在現代教育浪潮中，小學數學教學應該超越僅僅作為知識傳授的平臺，變成一個培養能力、激發潛能的“創造領域”。項目化學習，是一種富有挑戰性的教學模式，為教育變革提供了廣闊的舞臺。在這個舞臺上，學生作為主導，不再是被動地接受知識，而是成為積極的“探索者”。在他們的探索之旅中，數學不再是冰冷的符號和公式，而是轉變為一種語言和工具，更深入地引導學生在解決問題的過程中探索自我、超越自我，實現內在的轉變和成長。然而，當前小學數學項目化學習中還存在諸多問題，突出表現在問題解決能力培養不足。對此，我們需要深刻反思開展項目化學習的初衷和方向，轉變項目化學習的教學路徑，使每個學生都能在數學的世界里發揮潛能，成長為未來社會發展的中堅力量。

一、當下小學數學項目化學習存在的問題

小學數學項目化學習應依循“以學生為中心”的教學模式，重在培養學生解決問題的能力。然而審視當下的小學數學項目化學習，仍存在活動項目脫離實際、活動形式浮于表面、教學方式依然傳統，忽視培養學生發現和解決問題的能力，忽視批判性思維的培養等問題。

（一）忽視創新與批判性思維

在小學數學項目化學習中，教師仍然過分強調知識傳授，而未充分關注學生創新思維和批判性思維的培養。這種以學科知識為中心的教學模式，盡管提升了學生的基礎數學技能，卻未在教學過程中有效利用機會，引導學生在不同領域或情境下質疑、探索和創新性地應用數學知識，從而導致學生解決問題能力的發展受到限制。

（二）缺乏合作學習和團隊協作

小學數學項目化學習需要團隊合作、共同解決問題，但在實踐中學生通常面臨獨立完成任務的情形，缺乏與同伴一同探索和應對復雜問題的機會。這種偏重于個體學習的模式，導致學生團隊討論、想法共享和集體解決問題的機會受限，阻礙了在溝通、協調中解決問題能力的發展。

（三）缺失跨學科應用

在項目化學習中，教師往往專注于數學的學科知識與技能，而未足夠重視數學與其他學科的融合。這種偏向雖能強化學生對數學概念的掌握，但未能充分展現數學知識在多學科背景下的廣泛應用。這會導致學生對數學知識的價值及其在現實世界中的應用出現認知盲點，從而影響他們跨學科問題解決能力的發展。

以上問題共同指向一個核心需求——在小學數學項目化學習中，應優化教學路徑，激發學生的創新思維與批判性思維，倡導合作學習和團隊協作，促使學生在跨學科應用中內化、拓展數學知識，提升問題解決的能力和水平，以更全面地應對未來的挑戰。

二、小學數學項目化學習的核心目標

我們認為，問題解決能力培養應成為小學數學項目化學習的核心目標。通過項目化學習，學生經歷發現問題、分析問題、解決問題的過程。這一過程不僅能加深學生對學科知識的理解，還能系統地培養他們的高級思維能力，對學生的終生發展具有重要意義。下文從教育哲學視域、認知發展視域、社會文化視域闡述確立這一目標的理論基礎。

（一）教育哲學視域

在教育哲學視域，杜威主張教育應與學生的現實生活緊密融合，認為教育是生活的一部分，而非僅是對生活的準備[1]，強調通過解決實際問題來深化學生對知識的理解和應用；康德特別強調個體自主性和理性思考的重要性[2]。這些教育觀點為我們確立小學數學項目化學習的核心目標提供了堅實的理論基礎。小學數學項目化學習應鼓勵學生更加注重在現實生活中應用數學知識，通過自主探索、分析和解決問題來發展獨立思考和自我學習的能力。

（二）認知發展視域

皮亞杰認為，兒童智力的發展是逐步構建的過程，在操作和實驗中，他們不斷構建和調整自己的認知結構[3]。項目化學習正是基于這一理論，通過創設理想的環境，讓學生參與解決實際問題，構建和完善自己的認知結構。這一過程緊密結合學生的認知成長，強調問題解決能力在認知發展中的中心地位。在這樣的學習過程中，學生不僅能深化對數學知識的理解，增強數學知識的應用意識，而且能鍛煉問題解決所需要的高級認知技能。因此，從認知發展的角度看，通過項目化學習完善學生的認知結構，提升學生的問題解決能力，成為項目化學習的核心要義。

（三）社會文化視域

維果茨基的社會文化理論認為，個體的認知發展深受社會互動和文化環境的影響[4]。這一理論突出了社會互動在個體成長中的核心作用，并為項目化學習提供了理想的教育框架。在這一框架下，小學數學項目化學習將數學知識融入真實的社會文化場景，讓學生通過與同伴、教師、家長、專家等的互動，提升將數學知識與實際情境聯系起來的能力，培養在復雜情境中的應變能力和創造性思維。因此，從社會文化的視角出發，重視問題解決能力的培養，既是教育實踐的必要調整，也是幫助學生適應多變社會環境、培養必要技能的有效途徑。

三、通過小學數學項目化學習提升學生問題解決能力的路徑

小學數學項目化學習，作為一種富有活力的教育模式，為培養學生的問題解決能力提供了廣闊的舞臺。這不僅是一種學習的變革，更是一次深刻的教育革命。

（一）日常探索：激發學習興趣和探究意識

日常探索專注于將數學概念與學生的日常生活融合，鼓勵學生在日常環境中探索數學的實際應用。這種策略不僅使學習過程變得富有實踐意義和吸引力，還成功地將抽象的數學知識轉化為解決現實問題的有效工具，從而激發學生對數學學習的興趣和探究意識。

例如“植物生長觀察”項目，這一活動緊密結合了數學與其他學科，為學生提供了一種深入的跨學科學習體驗。學生觀察家中或學校花園的植物，記錄其生長數據，如高度和生長速度，并通過繪制圖表和使用統計方法分析這些數據。此外，他們還探索了植物生長的影響因素，如光照和水分，深化了對自然世界的理解和認識。這種以實際情境為背景的學習方法有效地激發了學生對數學的興趣和探究意識，拓寬了思考視野，增強了數學應用能力。

根據皮亞杰的認知發展理論，兒童的學習是通過與環境的互動實現的[5]。日常探索正好提供了這種互動的機會，使學生在實際操作和體驗中加深對數學概念的理解，同時培養了觀察、實驗和分析的能力。學生逐漸認識到數學不僅是課本中的抽象概念，而是一個可以在生活中找到并應用的實用工具。

總之，日常探索通過將數學知識融入學生的實際生活，激發了他們的學習熱情和探究意識，為他們提供了一個廣闊的學習平臺。這不僅讓學生享受學習過程，還全面發展了他們的認知能力和解決問題的技能，培養了他們對自然世界的好奇心和探究熱情。

（二）合作學習：激發想象力，培養團隊協作能力

學習是一個社會性過程，學生通過與他人合作和交流來獲得新知識和技能[6]。合作學習超越了傳統的個體學習模式，將學生置于一個充滿互動和協作的環境中，為激發學生的想象力和培養團隊協作能力提供了絕佳的平臺。在合作學習中，每個學生既是知識的接受者，又是知識的共享者和創造者。這種教學方法的核心在于通過小組合作，增強了學生的想象力和團隊合作能力，鼓勵他們通過團隊協作來探索和解決問題。

以“設計你的夢想游樂園”項目為例，學生被分成小組，其中每個成員負責游樂園不同部分的設計工作，比如游戲區、餐飲區或休息區。在設計的初步階段，每位學生獨立思考自己負責區域的設計方案，例如游戲區的學生可能需要考慮游戲設施的種類和布局，而餐飲區的學生則關注食品種類和擺放方式。這個獨立思考的過程激發了學生的創造性思維，鼓勵他們運用想象力來構思更具吸引力和實用性的設計方案。獨立思考之后，團隊成員聚集在一起進行共同討論和規劃，以確保整個游樂園的設計是統一而連貫的。在合作過程中，學生學習如何傾聽他人的意見，理解不同觀點，并在此基礎上尋找共識。例如，當團隊成員在游樂設施設計上有不同的創意時，他們需要討論每個想法的實用性和安全性，從而形成一個綜合的解決方案。這種協作環境鍛煉了學生的溝通技巧，強化了他們在團隊中協作解決問題的能力。通過這樣的合作學習模式，學生能夠提出并探索自己的創新想法，學會如何在團隊中協調不同的意見，共同作出決策。

通過實際操作和團隊互動，學生既學習和應用了數學知識，還在多元思維和社交技能方面得到了全面發展，這對他們的綜合能力和未來的成長起到了重要的推動作用。

（三）批判性思維培養：磨礪邏輯和分析能力

批判性思維培養在小學數學教育中占據核心地位，特別是在磨礪學生的邏輯推理和分析能力方面。這種思維模式的關鍵在于培養學生對信息的清晰、準確和相關性的理解[7]。批判性思維超越了單純的知識接收，鼓勵學生對信息進行深入分析、評估，并從多角度審視問題，從而促進他們邏輯推理和分析能力的發展。

以“度量物體體積”項目為例，學生通過使用不同的測量工具（如直尺、量杯或電子秤）來學習評估這些工具在不同情境下的準確性和適用性。這個過程既涉及對測量工具的理解，也包括批判性地分析這些工具的效率和精確度。例如，學生可能探討在測量液體和固體時不同工具的優劣，從而理解為何某些情境下特定的工具更為有效。這種分析過程提高了學生的測量技能，增強了他們的邏輯推理能力。

此外，這種批判性思維的培養也涉及根據具體需求選擇最合適的測量工具的能力，從而增強學生的決策力。例如，學生討論在不同實驗條件下哪種測量工具最為合適，如何提高測量的準確性和可靠性等。這些活動讓學生在實際操作中應用數學知識，并在解決具體問題的過程中提升批判性思維的水平和分析問題的能力。

因此，通過批判性思維的培養，學生在數學領域獲得了成長，并學會了在日常生活中運用這些技能，展現出高層次的思考和判斷能力。這種學習經驗加深了學生對數學概念的理解，促進了他們在邏輯推理和分析方面的認知發展，對他們的認知成熟起到了關鍵作用。

（四）策略制定與執行：提升決策和實踐能力

“策略制定與執行”不僅強調理論知識的掌握，也著重于培養學生的決策技巧和實際操作能力。該路徑融合了布魯納的發現學習理論，鼓勵學生通過能解決實際問題的活動來發掘知識，以此培養他們在多樣化和復雜的現實情景中應用數學知識的能力，增強思維的靈活性，并能在實踐中不斷調整和優化策略。

以“超市購物”項目為例，學生面臨的挑戰是在有限預算內進行有效購物。他們需要制定合理的購物策略，包括選擇商品、比較價格、計算總消費，并在預算限制內做出明智的購物決策。在這個過程中，學生需要應用數學技能進行價格估算和預算管理，同時考慮如何通過折扣和促銷優惠降低總花費，這樣的策略制定過程考驗了學生的數學技能和決策能力。在購物實踐環節，學生需要執行策略，應用數學技能進行價格計算，根據商品實際價格或優惠信息進行策略調整。這種實際操作過程為學生學習如何在真實環境中靈活運用數學知識，并根據實際情況做出合理決策提供了機會。

通過參與“超市購物”項目，學生獲得了數學應用技能，學會了如何在實際生活中制定和調整策略，提升了決策制定和實際執行能力。“策略制定與執行”教學路徑有效地提升了學生的邏輯思考能力，增強了學生的執行力和應用能力，也為他們未來解決更棘手的問題建立了穩健的能力框架。

（五）自我評估與反思：促進自主學習和自我完善

“自我評估與反思”主要強調學生對自身學習過程和成果的主動評估以及對思考方式的深入反思。這一教學路徑旨在促進學生對個人學習策略、問題解決方法及學習態度進行自我審視，增強自我意識和在問題解決中的自主監督與持續改進意識。根據杜威的教育觀點，反思性思考被視為一種深入且有意義的認知活動，包含對信息的深度分析、批判性評估及對知識的深層理解。這種自我評估與反思的過程不僅促進學生持續地思考和評價自己的學習，而且在認知和技能上實現自我指導與持續提升。同時，這種活動也是對斯金納正面強化理論的實際應用，通過積極反饋增強了特定行為的發生頻率[8]，促使學生在實際操作中進行持續的自我監督與改善。

以“設計自己的學習日歷”項目為例，學生被引導通過創建個性化的學習日歷來管理和跟蹤他們的學習任務。在這個項目中，學生首先需要規劃日歷，考慮包括學習任務、活動和個人興趣的時間分配。在這一階段，他們利用數學技能進行時間管理和優先級設置，同時也考慮個人的學習習慣和興趣。隨后，學生開始使用日歷管理日常學習，記錄完成各項任務的進度，如數學作業、閱讀或課外活動。在此過程中，學生進行自我評估，思考如何更有效地利用時間和提高學習效率。項目的后半部分要求學生反思日歷的使用效果，對其進行評估和調整。學生分析日歷的有效性，識別哪些安排有助于提高學習效率，哪些需要改進。例如，通過觀察和反思，學生可能認識到在特定時間段內學習數學更為高效，或者在特定活動之后增加休息時間更為必要。基于這些發現，他們調整自己的學習日歷，更好地適應個人的學習習慣和節奏。這個過程既讓學生獲得了更多的自我管理技巧，又提升了他們對自己學習方式的洞察力和理解力。

此外，教師的反饋為學生的自我評估和反思過程提供了關鍵的引導和支持。教師提供的具體反饋幫助學生識別自己在學習過程中的優勢和不足，并提出了改進的方向。教師反饋與學生自我評估的結合形成了一個互補和循環增強的學習過程，不僅增強了學生自我評估和反思的能力，而且促進了他們在邏輯思考、時間管理和自我監督等多方面的全面發展。

項目化學習不僅是數學教育的一種創新方法，更是培養未來問題解決者的有效手段。它通過將學科知識與實際世界的挑戰相結合，把數學學習轉變為一種發現問題、解決問題的方式。這種教學方法喚醒了學生內在的好奇心和創新精神，培養了他們的分析和解決復雜問題的能力。展望未來，我們期待教師能更深入地挖掘項目化學習在培養學生問題解決能力方面的潛力，并為學生創造一個既具有挑戰性又支持成長的學習環境。

參考文獻：

[1]楊清.道德教育回歸現實生活的背景與策略研究[D].蘇州：蘇州大學，2018：14.

[2]劉作.不能撒謊與人格的統一性——基于康德哲學的思考[J].復印報刊資料（外國哲學） ，2021（4）：87.

[3]何克抗.建構主義的教學模式，教學方法與教學設計[J].北京師范大學學報（社會科學版），1997（5）：74.

[4]黃瑾.社會化環境中的互動和交往與兒童數認知的發展[J].幼兒教育（教育科學版），2008（3）：42.

[5]羅楠.人機交互學習系統實現及學生興趣程度檢測[D].武漢：華中師范大學，2015：1.

[6]馬秋英.中學數學指導學生合作學習的教學技能研究[D].濟南：山東師范大學，2007：13.

[7]田丹.大學生批判性思維能力培養方式探索[D].上海：上海外國語大學，2012：2.

[8]李琦.強迫清洗傾向個體對厭惡刺激的學習行為機制[D].重慶：西南大學，2020：1.

責任編輯：丁偉紅

*本文系江蘇省教育科學“十四五”規劃2021年度立項課題“指向問題解決能力培養的小學數學項目化學習實踐研究”（D/2021/02/193）、蘇州市教育科學“十四五”規劃2021年度重點課題“指向提升學科關鍵能力的現象教學實踐研究”（2021/LX/02/146/09）的研究成果。

收稿日期：2023-10-23

作者簡介：林衛東，蘇州工業園區金雞湖學校，高級教師，蘇州市小學數學學科帶頭人。