基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)

陳一葉

摘要：小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)旨在通過學(xué)生在真實(shí)的問題情境中經(jīng)歷問題解決的過程，形成和發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).本文以“數(shù)字與信息”教學(xué)為例，提出基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)要注重問題驅(qū)動、學(xué)科融合、合作分享等策略，在問題解決中不斷積累關(guān)鍵能力和提升思維品質(zhì).

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目化學(xué)習(xí)；小學(xué)數(shù)學(xué)；教學(xué)設(shè)計(jì)

《義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年）》也指出，綜合與實(shí)踐是小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要領(lǐng)域，主要包括主題活動和項(xiàng)目學(xué)習(xí).要求學(xué)生通過真實(shí)的問題情境經(jīng)歷問題解決的過程，提高解決實(shí)際問題的能力，形成和發(fā)展核心素養(yǎng).項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的形式是長時(shí)間和跨學(xué)科的大項(xiàng)目研究，隨著實(shí)踐研究的深入和學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)的提出，在學(xué)科教學(xué)中融入項(xiàng)目化學(xué)習(xí)成為核心素養(yǎng)培育的一種重要方式.

1小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（Project Based Learning，簡稱PBL），是對復(fù)雜、真實(shí)問題的探究過程，也是設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)、規(guī)劃并實(shí)施項(xiàng)目內(nèi)容、精心制作項(xiàng)目成果的過程，在這個(gè)過程中，學(xué)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(biāo)準(zhǔn)為核心的項(xiàng)目學(xué)習(xí)（stan dards—focused PBL）定義為一套系統(tǒng)的教學(xué)方法.其在《項(xiàng)目學(xué)習(xí)教師指南：21世紀(jì)的中學(xué)教學(xué)法》一書中指出：“項(xiàng)目學(xué)習(xí)是對復(fù)雜、真實(shí)問題的探究過程，也是精心設(shè)計(jì)項(xiàng)目作品、規(guī)劃和實(shí)施項(xiàng)目任務(wù)的過程，在這個(gè)過程中學(xué)生能夠掌握所需的知識和技能.”項(xiàng)目學(xué)習(xí)的“項(xiàng)目”按學(xué)科來分可以分為跨學(xué)科項(xiàng)目和單學(xué)科項(xiàng)目.

隨著我國核心素養(yǎng)的總體框架正式發(fā)布，學(xué)生核心素養(yǎng)的培育成為學(xué)科教學(xué)的重要目標(biāo).與傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式相比，指向素養(yǎng)的學(xué)習(xí)過程更重視創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力、問題解決能力、合作能力的培養(yǎng).而項(xiàng)目學(xué)習(xí)正好切合了這些目標(biāo)要求，對小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育具有獨(dú)特的優(yōu)勢（見表1），由此看來，項(xiàng)目學(xué)習(xí)與學(xué)科融合可以加深學(xué)生對學(xué)科知識的理解，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與實(shí)踐能力，符合我國現(xiàn)階段基礎(chǔ)教育改革的方向，有助于小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育和落地，也有利于培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代要求的公民.

2小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的特征

小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的基本特征既包含了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的特征，也涵蓋了項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的基本特征.具體來說，分為以下幾個(gè)方面.

2.1問題驅(qū)動

無論是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)還是項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，問題都是核心.要能成為學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的問題需要具備兩個(gè)條件：一是問題的真實(shí)性，小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的要圍繞學(xué)生真實(shí)生活情境展開.這是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的關(guān)鍵特征，對于學(xué)生來講，缺乏真實(shí)性的問題，可能不太會引起他們的注意；二是系統(tǒng)性，小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)要解決的不應(yīng)該是碎片化的細(xì)小問題，而應(yīng)該是某個(gè)知識領(lǐng)域的核心問題，它既包含著知識的結(jié)構(gòu)，也蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)的思想和方法.據(jù)有關(guān)研究顯示，學(xué)科關(guān)鍵概念知識是最適合小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容.

2.2學(xué)科融合

小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是以數(shù)學(xué)學(xué)科為核心，其它學(xué)科知識為輔的跨學(xué)科融合的學(xué)習(xí).項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的研究主題主要來自復(fù)雜的生活情境，需要學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)科和其他學(xué)科知識進(jìn)行理解和分析.以《數(shù)字與信息》為例，不僅涉及了數(shù)字編碼，還涉及了檔案管理、社會管理、信息技術(shù)等.

2.3合作分享

小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)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(xié)作.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程中，各成員間充分交流，相互協(xié)作，分享自己的經(jīng)驗(yàn)和做法，總結(jié)和反思項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中的問題和不足，在不斷改進(jìn)中解決問題，完成項(xiàng)目研究.

2.4方案設(shè)計(jì)

小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)要有明確的目標(biāo)，這個(gè)目標(biāo)不是隨意制定，而是要以小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求為依據(jù)，這個(gè)目標(biāo)中除了有相關(guān)的知識和技能外，還要有相應(yīng)的數(shù)學(xué)思想方法的理解和感悟，以及情感態(tài)度價(jià)值觀的體現(xiàn).在一個(gè)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)結(jié)束后，要展示與目標(biāo)對應(yīng)的及成型的項(xiàng)目作品.可以是解決方案.形式多種多樣，參與學(xué)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(xué)數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)相比，項(xiàng)目化學(xué)習(xí)過程中學(xué)生可以使用的資源更加豐富.主要體現(xiàn)在幾個(gè)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(wǎng)絡(luò)平臺對信息進(jìn)行搜索、收集和整理，還可以利用社區(qū)和社會獲取相應(yīng)的資源，如圖書館、博物館等；三是收集資源的時(shí)間更加充裕，除了利用上課時(shí)間，還可以利用課外和校外的時(shí)間.

3小學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)及實(shí)踐

小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)包含了內(nèi)容的選擇和學(xué)習(xí)活動過程的設(shè)計(jì).其中內(nèi)容的確定需要考慮幾個(gè)因素：一是項(xiàng)目的價(jià)值，即這個(gè)項(xiàng)目對學(xué)生來說是否有意義；二是學(xué)生的已有基礎(chǔ)，如知識基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)；三是學(xué)生能夠獲取的各種資源；四是時(shí)間的長短，一般來說，小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)時(shí)間不宜太長.小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)過程設(shè)計(jì)一般包括以下方面：一是提出問題，指在真實(shí)的情境中發(fā)現(xiàn)問題，提出核心問題；二是確定主題；三是制定方案，包括內(nèi)容分析、學(xué)生基礎(chǔ)分析、學(xué)科知識分析、目標(biāo)制定及評價(jià)框架形成；四是項(xiàng)目實(shí)施，包括時(shí)間安排、人員分工、教師指導(dǎo)等；五是成果展示及反思評價(jià).

下面就以小學(xué)數(shù)學(xué)蘇教版“數(shù)字與信息”為例來說明.

3.1確定主題

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的英文縮寫PBL，本身就有基于問題學(xué)習(xí)之意.因此說問題是項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的靈魂也不為過.判斷項(xiàng)目化學(xué)習(xí)提出的問題是否有價(jià)值，關(guān)鍵是看對于學(xué)生有沒有現(xiàn)實(shí)意義.“數(shù)字與信息”這個(gè)內(nèi)容的價(jià)值主要體現(xiàn)在這樣幾個(gè)方面：一是當(dāng)下大數(shù)據(jù)時(shí)代的背景，紛繁復(fù)雜的信息如何更好地收集整理和表達(dá)是現(xiàn)代公民必備的素養(yǎng)具有現(xiàn)實(shí)的意義；二是貼近學(xué)生生活，無論是在學(xué)校還是在社區(qū)，學(xué)生應(yīng)用數(shù)字表達(dá)信息的機(jī)會非常多，有深切的體會和豐富的經(jīng)驗(yàn)；三是能夠從各種渠道獲得項(xiàng)目化學(xué)習(xí)所需資源；四是通過項(xiàng)目化活動，除了能掌握一般用數(shù)字表達(dá)信息的知識和技能外，還能對信息數(shù)字化、人類信息傳遞發(fā)展歷史知識進(jìn)行了解等.

3.2制定方案

（1） 內(nèi)容分析

數(shù)字與信息的核心內(nèi)容是信息數(shù)字化的數(shù)學(xué)思想和方法.當(dāng)下社會對信息的需求是前所未有的，信息數(shù)字化推動了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，被廣泛用于社會各個(gè)方面，如城市管理、醫(yī)療衛(wèi)生、教育教學(xué)等.本項(xiàng)目主要涉及的知識有用數(shù)字編碼的基本要求和方法，如利用數(shù)字對信息編碼需要簡潔、唯一和有序等.

（2） 驅(qū)動性問題

小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)用怎樣的問題驅(qū)動學(xué)生主動投入學(xué)習(xí)十分關(guān)鍵，本項(xiàng)目驅(qū)動性問題是“編制我的學(xué)籍號”.把這個(gè)作為本項(xiàng)目的驅(qū)動型問題主要因素是：情境的真實(shí)性，每個(gè)學(xué)生都有自己的學(xué)籍號，但這個(gè)學(xué)籍號怎么來的值得探究；探究的可能性，學(xué)生具有一定的編碼經(jīng)驗(yàn)，如班級的學(xué)號，學(xué)校的學(xué)生號，學(xué)生對身份證的了解等；問題的價(jià)值性，如果僅僅要求學(xué)生對班級學(xué)號、年級學(xué)號等進(jìn)行編碼，這個(gè)問題太容易解決了，沒有大的價(jià)值，讓學(xué)生編制身份證，又過于復(fù)雜.此時(shí)學(xué)籍號的編碼比較適宜.

（3） 項(xiàng)目目標(biāo)

本項(xiàng)目主要有以下目標(biāo)：一是在觀察、比較、討論、交流中了解用數(shù)字編碼表達(dá)信息在日常生活中的廣泛應(yīng)用，體會它的實(shí)際價(jià)值，學(xué)會設(shè)計(jì)簡單的數(shù)字編碼表達(dá)信息.二是在選題、規(guī)劃、研究、交流的探究過程中解決問題，體悟用數(shù)字編碼表達(dá)信息的方法，并嘗試運(yùn)用.三是通過對數(shù)字編碼相關(guān)知識的收集、整理，拓寬知識面，激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.

（4） 項(xiàng)目實(shí)施

本項(xiàng)目共分三個(gè)階段.第一階段的任務(wù)（一周）：① 跟爸爸媽媽討論身份證的構(gòu)成，了解一代身份證和二代身份證的區(qū)別；② 通過走訪、調(diào)查收集整理了解信息數(shù)字化在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的應(yīng)用；③ 通過查閱資料了解人類信息傳遞的發(fā)展史.第二階段（一課時(shí)）：設(shè)計(jì)“我的學(xué)籍號”.① 通過一周時(shí)間的學(xué)習(xí)，你對用數(shù)字表示信息有什么了解？（簡要介紹）② 根據(jù)你掌握的知識，設(shè)計(jì)“我的學(xué)籍號”需要注意什么？（小組討論交流）問題一：編制全國統(tǒng)一學(xué)籍號需要哪些信息？（省市區(qū)縣，學(xué)校類別，學(xué)校性質(zhì)，學(xué)校，入學(xué)年份，班級，學(xué)號）；問題二：設(shè)計(jì)規(guī)則需要遵循哪些原則？（簡潔、有序、唯一），學(xué)生討論后形成統(tǒng)一規(guī)則.③ 獨(dú)立編寫“我的學(xué)籍號”.第三階段（一課時(shí)），項(xiàng)目化學(xué)習(xí)成果展示.① 展示自己的學(xué)籍號，并介紹如x05822191320170201，x05822191320170210，x05822191320170310.② 介紹信息數(shù)字化在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用.如有的同學(xué)介紹了檔案管理中應(yīng)用信息數(shù)字化的情況，有的同學(xué)介紹了信息數(shù)字化在新冠疫情社會管理中的巨大作用等.③ 介紹在我們?nèi)祟惐磉_(dá)信息的歷史上，大致經(jīng)過了這樣四個(gè)階段：一是當(dāng)面表達(dá)信息；二是用約定俗成的事物傳遞信息（結(jié)繩計(jì)數(shù)，烽火臺狼煙）；三是用文字表示信息；四是用數(shù)字表示信息（計(jì)算機(jī)的工作原理就是用數(shù)字來表達(dá)信息，之后出現(xiàn)了使用更方便的條形碼，現(xiàn)在是二維碼，二維碼包含的信息更加豐富.）

（5） 評價(jià)反思

本項(xiàng)目的評價(jià)采用多維度、主體多元的方式進(jìn)行.多維度主要指過程性評價(jià)和成果評價(jià)，主體多元指不僅有教師對學(xué)生的評價(jià)，還有學(xué)生自評、家長參與的方式.具體設(shè)計(jì)如下（表2）.通過本次項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，獲取了很多值得總結(jié)和反思的地方：首先在知識和技能上，通過項(xiàng)目化的學(xué)習(xí)不僅沒有削弱學(xué)生對知識和技能的掌握，相反對相關(guān)知識的理解更加深刻了；其次，項(xiàng)目化的學(xué)習(xí)更加關(guān)注學(xué)生高價(jià)思維的培養(yǎng)，如在項(xiàng)目實(shí)施中方案的設(shè)計(jì)、資料的收集，問題的解決都沒有現(xiàn)成的東西可用，是真正地“做中學(xué)”，在這個(gè)過程中學(xué)生表現(xiàn)出了敢于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)造等品質(zhì)；最后，小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是學(xué)科素養(yǎng)培育的可靠路徑，學(xué)生在問題解決中不斷積累關(guān)鍵能力和提升思維品質(zhì).

當(dāng)然，在本項(xiàng)目化的實(shí)施過程中，肯定存在不少問題，如方案的設(shè)計(jì)如何更加科學(xué)合理、評價(jià)體系如何更加準(zhǔn)確到位等，這都是今后努力的方向.

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