基于PBL模式的“幾何圖形認識”教學設計

［摘 要］文章主要探討PBL（Problem-Based Learning）模式在人教版教材“幾何圖形認識”單元教學中的應用。通過確立三維教學目標體系——知識建構、能力發展與情感培養，系統梳理教材中幾何圖形的知識脈絡、邏輯關聯及認知進階規律，提出具有可操作性的課堂實施策略，并結合形成性評價與總結性評價工具，構建教學效果動態評估機制，最終形成教學改進方案。

［關鍵詞］PBL模式；幾何圖形認識；教學設計

［中圖分類號］ G623.5 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1007-9068（2025）08-0060-03

PBL（Problem-Based Learning）作為以問題驅動為導向的教學范式，其倡導的自主探究與協作學習特征契合當代教育理念。本研究聚焦人教版教材“幾何圖形認識”單元，旨在驗證PBL模式對提升學生空間認知與邏輯思維的有效性。

一、教學準備

在現代教育中，PBL模式已逐漸成為一種重要的教學方法。它強調學生在解決實際問題的過程中獲取知識和技能，對于提高學生的綜合素質和創新能力有顯著的效果。

（一）教學目標

本次教學設計的主要目標是幫助小學三年級學生認識和理解基本幾何圖形，并通過PBL模式激發學生的學習興趣和主動性。PBL模式下的幾何教學規劃與準備流程如圖1所示，教學目標見表1。

（二）研究對象

研究對象為小學三年級學生。該學段學生已具備整數四則運算的基礎能力，對平面圖形與立體圖形形成初步感知，但空間觀念與抽象思維能力尚處于發展階段，需借助具象化教學策略建立對幾何圖形的本質認知。

（三）研究方法

本研究綜合運用混合研究方法構建PBL教學設計方案。首先，采用文獻分析法系統梳理PBL教育理論及國內外典型案例，確立教學設計的理論支撐；其次，運用案例分析法解構優質幾何教學活動，提煉適切的問題鏈與任務框架；再次，通過行動研究法開展三輪教學實驗，運用課堂觀察量表記錄學生參與度與思維發展軌跡，結合半結構化訪談收集師生反饋；最后，采用數據分析法處理測試數據（前后測的成績對比、問題解決正確率統計）與質性資料（學生作品分析、反思日志編碼），建立多維度的教學成效評估模型。

二、教學內容分析

（一）教材內容分析

人教版教材的幾何圖形模塊遵循學生的認知發展規律，構建了螺旋上升的知識體系。教材編排（內容分布見表2）有三個顯著特征：其一，知識結構由基礎到復雜逐層遞進，從低年級平面圖形的直觀認知（三角形、正方形、長方形、圓等）入手，逐步深化至高年級的多邊形特性、圓的周長與面積計算，最終延伸至簡單立體圖形（長方體、正方體）的認知；其二，呈現方式凸顯“直觀—抽象”的認知進階路徑，通過典型圖示、生活實例與數學模型的有機融合，幫助學生建立幾何圖形的本質屬性關聯；其三，內容編排貫穿空間觀念培養主線，在圖形特征對比、變換規律探究等環節中，系統強化學生的幾何直覺與空間想象能力。

（二）知識結構梳理

幾何圖形構成要素包含點、線、面等基本幾何元素，其概念體系與分類標準構成了小學生認識幾何世界的基石（見表3）。小學數學教材構建了平面圖形層級化知識框架：首先呈現三角形按角、邊分類的體系，繼而建立四邊形的平行關系分類模型，最終完成圓形這一完全對稱圖形的認知閉環。在圖形性質探究層面，教材系統梳理邊長維度、角度特征及對稱特性，形成結構化的認知網絡。值得注意的是，教學通過鑲嵌拼圖、創意設計等實踐任務，引導學生將所學知識應用于實際問題，有效促進學生的幾何思維從直觀感知向理性認知轉化。

三、教學過程設計

（一）導入階段

本階段可借助生活場景中常見的幾何圖形激發學生的學習興趣。教師可先引導學生觀察并描述家庭或校園環境中的圖形特征，例如“教室的白板是什么形狀？時鐘的外框呢？”通過“長方形黑板”“圓形鐘面”等具體實例引導學生觀察生活場景中的幾何元素。隨后明確教學目標：“本節課我們將系統認識各類幾何圖形，掌握其特征及分類方法。”在師生互動中自然導入課題——幾何圖形的認識與分類，為后續知識建構奠定基礎。（見表5）

（二）探索與發現階段

在探索與發現階段，學生通過動手操作和觀察活動自主探究幾何圖形的特征。教師采用分組教學形式，向各小組分發幾何圖形卡片或實體模型，并配備直尺、量角器等測量工具，引導學生觀察、對比不同圖形的共性特征與差異表現，并設置開放性引導問題，如“三角形邊長不相等是否影響其穩定性？”及“如何通過三角形拼接構造正方形？”。通過此類結構化探索活動，學生能夠在實踐中深化對幾何圖形性質的理解，形成問題分析能力及合作學習素養。

（三）知識應用與拓展階段

在知識應用與拓展階段是引導學生把幾何圖形知識應用到實際生活中。教師引導學生觀察建筑物形狀、地磚拼接等，并討論其意義和功能。在設計花園等情境問題中，學生需運用幾何知識規劃布局，考慮形狀和美觀性等，從而提升應用能力。

（四）總結與反思階段

總結與反思階段是教學中的關鍵環節。在此階段，學生通過撰寫反思性短文與開展結構化小組研討，系統梳理幾何知識的理論框架及實踐應用，深度剖析學習過程中的認知障礙及突破策略。教師創設開放式對話平臺，組織學生系統梳理知識點網絡，并運用發展性評價體系對學習成效進行全面診斷。當反思活動與課程標準中的核心素養培育目標深度契合，并輔以持續性過程評價時，就能顯著提升學生的元認知能力與學科思維品質。

四、教學評價

（一）形成性評價

形成性評價是教學的關鍵，通過對學生參與程度、合作精神、問題解決能力等小組討論與探究活動的觀察，可以使教師對學生的學習狀態進行評價。課堂即時反饋與自評同樣重要，教師通過提問、討論、互動等方式來了解學生對知識點的掌握程度，同時要求學生通過自評來反思自己在學習上的難點與進步。這一即時反饋機制既有助于學生加深理解新知識，也為教師進行教學策略的調整奠定了基礎。

（二）總結性評價

總結性評價在學習活動結束時進行，全面評估學生的學習成果。在幾何圖形教學中，學生完成的任務和成果展示是主要內容。教師可組織學生展示幾何圖形分類任務、解決思路或應用項目，以綜合評估他們的理解和應用能力，并通過測試和作品展示可以很好地評估學生的知識掌握情況和創造力。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 童金軍. PBL問題式教學理論下初中數學大單元教學的設計、實踐與反思：以“幾何圖形”課時為例[J].上海中學數學，2023（6）：43-47.

[2] 劉延革，高亞娟.大概念統領下的單元整體設計：“平面圖形的初步認識”單元教學設計[J].小學教學研究，2023（3）：4-7.

（責編" " 金" " 鈴）