基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)研究

［摘 要］基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了素養(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)科育人方式，融合了跨學(xué)科思維，能夠促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的學(xué)科實(shí)踐。以“設(shè)計(jì)小區(qū)停車場”為例，以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，整合多學(xué)科內(nèi)容，提供適切的項(xiàng)目活動(dòng)支架，并制訂合理的作業(yè)評(píng)價(jià)量規(guī)，通過整體性設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)課內(nèi)外的有效聯(lián)動(dòng)。

［關(guān)鍵詞］項(xiàng)目化學(xué)習(xí)；跨學(xué)科；作業(yè)設(shè)計(jì)

［中圖分類號(hào)］ G623.5 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1007-9068（2024）17-0007-04

促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，并凸顯數(shù)學(xué)的育人價(jià)值，是教學(xué)活動(dòng)的核心。跨學(xué)科學(xué)習(xí)是課程改革的重要特征之一，《義務(wù)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(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)。”依托項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，在探索跨學(xué)科作業(yè)的實(shí)踐過程中如何落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)，體現(xiàn)“五育”融合，并促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，已成為一線教師普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。

一、基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科作業(yè)內(nèi)涵

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是一種以項(xiàng)目為核心的教學(xué)方式，通過讓學(xué)生參與真實(shí)的問題解決和任務(wù)完成過程，培養(yǎng)他們的學(xué)科知識(shí)、技能和核心素養(yǎng)。跨學(xué)科作業(yè)作為項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的一種具體形式和成果凝練，要求學(xué)生跨越學(xué)科邊界，整合不同學(xué)科的知識(shí)和技能，解決綜合性問題和挑戰(zhàn)性問題。這種作業(yè)打破了學(xué)科邊界，將零散、瑣碎的知識(shí)深度整合，并構(gòu)建較為完整且富有內(nèi)在邏輯聯(lián)系的知識(shí)體系，使得作業(yè)從碎片化走向統(tǒng)整化，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維、問題解決能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科作業(yè)具有重要的意義和價(jià)值。首先，它促進(jìn)了學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)的深入理解和應(yīng)用。通過跨學(xué)科作業(yè)，學(xué)生將不同學(xué)科的知識(shí)融會(huì)貫通，將所學(xué)知識(shí)靈活應(yīng)用于實(shí)際問題中，從而對(duì)知識(shí)深度理解，并形成靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。其次，跨學(xué)科作業(yè)培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力和跨學(xué)科思維。解決綜合性問題需要學(xué)生整合各學(xué)科的知識(shí)和技能，具備跨學(xué)科思維能力、創(chuàng)新能力、綜合分析能力和系統(tǒng)思維。最后，跨學(xué)科作業(yè)還培養(yǎng)了學(xué)生的合作與溝通能力。在跨學(xué)科作業(yè)中，學(xué)生需要與同學(xué)合作、協(xié)商，并借助團(tuán)隊(duì)合作解決問題，從而培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神、溝通技巧和協(xié)作能力。

二、基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科作業(yè)特征

（一）基于跨學(xué)科思維的學(xué)科融合

基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科作業(yè)強(qiáng)調(diào)將不同學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)與技能相互融合，以解決復(fù)雜的問題。在完成這種作業(yè)的過程中，學(xué)生不僅需要運(yùn)用跨學(xué)科思維將各個(gè)學(xué)科的概念、原理和方法有機(jī)地結(jié)合起來，以獲得全面的解決方案，還需要理解學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性，并將它們有機(jī)地結(jié)合起來。此外，培養(yǎng)跨學(xué)科思維能力也是至關(guān)重要的，這包括橫向思考、綜合分析和綜合創(chuàng)新等。學(xué)生需要超越單一學(xué)科的框架，跨越學(xué)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(xué)生還需要學(xué)會(huì)傾聽和理解其他學(xué)科的觀點(diǎn)和方法，以促進(jìn)學(xué)科之間的交流和合作。

（二）基于真實(shí)情境下的問題解決

基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科作業(yè)強(qiáng)調(diào)將學(xué)生置于真實(shí)的情境中，讓他們面對(duì)具有現(xiàn)實(shí)意義的問題，并應(yīng)用學(xué)科知識(shí)和技能來解決這些問題。這種基于真實(shí)情境的問題解決具有以下特點(diǎn)。

問題的真實(shí)性：作業(yè)設(shè)計(jì)中的問題或任務(wù)應(yīng)當(dāng)具有實(shí)際意義，并與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活或社會(huì)環(huán)境相關(guān)，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，使他們更加主動(dòng)地投入問題解決的過程中。

情境的模擬真實(shí)：作業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)模擬真實(shí)情境，創(chuàng)設(shè)出與學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)的場景，使學(xué)生能夠更好地理解問題的背景和相關(guān)因素，并且在解決問題時(shí)考慮各種復(fù)雜的因素和限制條件。

解決方案的多樣化：基于真實(shí)情境的問題解決要求學(xué)生提出多樣化的解決方案，鼓勵(lì)他們從多個(gè)角度思考問題的解決路徑，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和批判性思維，使他們能夠從不同的學(xué)科視角來解決問題。

（三）基于深度學(xué)習(xí)的學(xué)科實(shí)踐

基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科作業(yè)可以結(jié)合深度學(xué)習(xí)方法，以提升學(xué)生的學(xué)科實(shí)踐能力。以下是結(jié)合深度學(xué)習(xí)方法的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

深入學(xué)科的探究：學(xué)生要深度學(xué)習(xí)，不是表面上的理解和應(yīng)用，而是深入學(xué)科知識(shí)的探究和理解。他們需要深入挖掘?qū)W科背后的概念、原理和理論，并將其運(yùn)用到實(shí)際問題中。

基于探索和實(shí)驗(yàn)：鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探索和實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)際操作和實(shí)踐來加深學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解。這種實(shí)踐活動(dòng)不僅能幫助學(xué)生建立更牢固的學(xué)科基礎(chǔ)，還能培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和問題解決能力。

反思和迭代：學(xué)生需要進(jìn)行反思，不斷調(diào)整和改進(jìn)他們的學(xué)習(xí)方法和解決問題的策略。這種反思和迭代的過程有助于學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果，并獲得更加有效的學(xué)習(xí)和實(shí)踐策略。

三、基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)策略

綜合蘇教版教材五年級(jí)上冊(cè)“多邊形面積”和六年級(jí)下冊(cè)“比例”單元的內(nèi)容，以“設(shè)計(jì)小區(qū)停車場”為跨學(xué)科作業(yè)主題，以數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)為基礎(chǔ)，有機(jī)聯(lián)合語文、美術(shù)、信息等學(xué)科，促使學(xué)生聚焦比例尺的含義，學(xué)會(huì)構(gòu)建合適的比例尺和利用美術(shù)知識(shí)進(jìn)行平面設(shè)計(jì)創(chuàng)作，并形成可視化成果。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)既凸顯了不同學(xué)科的價(jià)值，又突出了緊扣主題的學(xué)科融合，能促進(jìn)學(xué)生數(shù)感、量感、應(yīng)用意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)等核心素養(yǎng)的提升，體現(xiàn)了以素養(yǎng)為目標(biāo)的學(xué)科育人價(jià)值。

（一）作業(yè)設(shè)計(jì)

“設(shè)計(jì)小區(qū)停車場”跨學(xué)科作業(yè)按照“知識(shí)與能力建構(gòu)—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(dòng)見表1。

（二）作業(yè)實(shí)施

1.了解作業(yè)、完成調(diào)查

設(shè)計(jì)小區(qū)停車場是一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)性的跨學(xué)科作業(yè)，完成此項(xiàng)作業(yè)需要了解停車位的排列方式，并明確不同排列方式的優(yōu)勢、不足及偏向場景，同時(shí)也要了解小區(qū)場地的形狀、居民停車偏好等。為了給學(xué)生提供了一個(gè)系統(tǒng)的框架，以確保他們能夠有效地收集和分析信息，為后續(xù)的設(shè)計(jì)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，筆者設(shè)置了項(xiàng)目活動(dòng)一：小組成員分工合作，上網(wǎng)了解停車位的排列方式，調(diào)查、比較不同排列的優(yōu)勢、不足及場景，同時(shí)調(diào)查小區(qū)居民的停車偏好，并整理和匯總信息。

2.收集數(shù)據(jù)、初步設(shè)計(jì)

此項(xiàng)活動(dòng)是整個(gè)作業(yè)實(shí)施過程的難點(diǎn)所在，具有開放性、綜合性和挑戰(zhàn)性，主要涉及多邊形面積、比例尺的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用等知識(shí)。學(xué)生需要理解比例尺的概念，并能根據(jù)實(shí)際情況合理構(gòu)建比例尺。此外，學(xué)生還需測量和計(jì)算停車場的實(shí)際長度，根據(jù)比例尺和實(shí)際距離正確求出圖上距離，并進(jìn)行長度單位之間的換算；根據(jù)選用的紙張大小反復(fù)調(diào)試以確定合適的比例尺，合理規(guī)劃不同類型的停車位；等等。項(xiàng)目實(shí)施涉及面廣、難度大，教師要精心設(shè)計(jì)相關(guān)活動(dòng)指南，引導(dǎo)學(xué)生分小組合作完成項(xiàng)目活動(dòng)二（如圖1），以實(shí)現(xiàn)對(duì)上述核心知識(shí)的深度理解。同時(shí)，小組成員需合作測量、計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)，商討如何構(gòu)建合適的比例尺，并進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。

[項(xiàng)目活動(dòng)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(qū)的一塊空地，討論停車場設(shè)計(jì)方案。

4.測量、計(jì)算停車場相關(guān)數(shù)據(jù)（得數(shù)保留一位小數(shù)）。

5.根據(jù)圖紙大小構(gòu)建合適的比例尺、計(jì)算停車場圖上距離、設(shè)計(jì)停車場。

3.小組自評(píng)、完善作品

小組規(guī)劃設(shè)計(jì)的停車場平面圖先在小組內(nèi)部進(jìn)行展示和評(píng)價(jià)，每位小組成員都應(yīng)提出修改意見和建議，以便對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整和完善。此外，小組成員還需針對(duì)設(shè)計(jì)作品撰寫匯報(bào)稿，并制作匯報(bào)PPT或拍攝小視頻，以便在展示成果時(shí)使用。

4.展示成果、評(píng)價(jià)反思

各個(gè)小組將他們的作品進(jìn)行展示，并宣講其設(shè)計(jì)思路。在展示過程中，小組成員應(yīng)呈現(xiàn)過程性資料，如設(shè)計(jì)草圖、計(jì)算數(shù)據(jù)等。為了獲得多方面的反饋，小組可邀請(qǐng)小區(qū)居民、同學(xué)、學(xué)科教師等參與活動(dòng)評(píng)價(jià)，并依據(jù)評(píng)價(jià)量規(guī)從知識(shí)與技能、規(guī)劃與設(shè)計(jì)、過程與活動(dòng)、宣傳與表達(dá)四個(gè)維度對(duì)作品進(jìn)行全面評(píng)價(jià)（見表2）。在評(píng)價(jià)過程中，參與者可以對(duì)小組作品進(jìn)行投票、點(diǎn)贊，最終評(píng)出“最佳設(shè)計(jì)作品”和“最佳設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)”等獎(jiǎng)項(xiàng)，并予以表彰。

四、實(shí)施效果分析

筆者進(jìn)行了該項(xiàng)目的教學(xué)實(shí)踐，并對(duì)教師和學(xué)生進(jìn)行了訪談和調(diào)查。

（一）教師訪談

教師訪談結(jié)果顯示，此次項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)跨學(xué)科作業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施取得了顯著成效，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：后續(xù)測試結(jié)果表明，學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解更加深入，尤其是對(duì)比例尺內(nèi)涵的理解和應(yīng)用比例尺解決問題的能力有了顯著提升；在測量數(shù)據(jù)的過程中，學(xué)生的量感和數(shù)感得到了有效培養(yǎng)，學(xué)生提高了對(duì)實(shí)際測量和數(shù)據(jù)處理的敏感性和準(zhǔn)確性；在繪制平面導(dǎo)覽圖的過程中，學(xué)生的作圖能力和空間觀念得到了培養(yǎng)，空間想象和圖形表達(dá)能力得到了增強(qiáng)；在訪談、查閱資料、撰寫和介紹導(dǎo)覽詞、制作PPT或小視頻等過程中，學(xué)生的收集與整理信息能力、語言表達(dá)能力和信息技術(shù)能力得到了有效鍛煉和提升。

（二）學(xué)生調(diào)查

采用不記名問卷調(diào)查方式給學(xué)生發(fā)放問卷40份，問卷回收率達(dá)到了100%。調(diào)查結(jié)果顯示，90%的學(xué)生對(duì)這次作業(yè)是非常滿意的，他們表示很喜歡這種類型的作業(yè)，并期待以后能有更多機(jī)會(huì)參與這樣的作業(yè)活動(dòng)；作業(yè)形式開放且有挑戰(zhàn)性，能夠很好地培養(yǎng)合作探究能力和綜合素養(yǎng)；盡管在完成作業(yè)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(xué)生認(rèn)為作業(yè)實(shí)施效果一般，認(rèn)為這樣的作業(yè)完成起來有難度，無法很好地參與小組合作探究。當(dāng)被問及此次作業(yè)帶來的最大收獲時(shí)，學(xué)生提到學(xué)會(huì)了合作，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持，學(xué)會(huì)了不斷克服困難。還有學(xué)生表示，通過此次作業(yè)真正懂得了“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，在測量數(shù)據(jù)時(shí)盡可能地減少數(shù)據(jù)誤差，也進(jìn)一步體會(huì)到了數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)。由此可見，項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科作業(yè)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有助于提升學(xué)生的核心素養(yǎng)與綜合能力。

核心素養(yǎng)的培育確實(shí)不僅僅是教學(xué)內(nèi)容的更新，更關(guān)鍵的是學(xué)習(xí)方式和教學(xué)模式的全面變革。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)作為一種體現(xiàn)學(xué)習(xí)本質(zhì)的教學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)綜合性、探索性和挑戰(zhàn)性，通過在真實(shí)情境中引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷問題發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決的全過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)和持續(xù)探索。基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科作業(yè)研究為作業(yè)改革提供了新的視角和機(jī)遇，同時(shí)也對(duì)教師的教學(xué)能力提出了更高的要求。教師只有具備設(shè)計(jì)跨學(xué)科作業(yè)的能力，才能夠有效地引導(dǎo)學(xué)生在項(xiàng)目中學(xué)習(xí)和成長，以適應(yīng)不同學(xué)科、不同年級(jí)和不同學(xué)生的需求。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

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[2] 余學(xué)會(huì).基于真實(shí)問題情境教學(xué)的高中生化學(xué)學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變研究[D].西寧：青海師范大學(xué)，2021.

[3] 高俊霞，朱立明.深度學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的生成[J].宜賓學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，20（3）：1-7，34.

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（責(zé)編 金 鈴）