小学数学综合与实践项目化学习“驱动性问题”的设计与思考

小学数学综合与实践项目化学习“驱动性问题”的设计与思考

方天亦

杭州市上城区采荷第二小学   310000

摘要：项目化学习是以真实世界中的问题情境来驱动学生经历持续的实践过程，也是对复杂的、真实的学习问题进行研究的一种系统化的教学方式，针对的是学科的核心概念与知识。驱动性问题则是项目化学习的关键构成要素，具有指导性作用，二者的结合是新教育发展背景下落实新课程改革的有效措施，使学生在项目化学习的问题情境中获得必要的数学知识和数学技能。在小学数学“综合与实践”教学中开展项目化学习活动，设计凸显“真实性”和“挑战性”的问题情境，引导学生在问题解决的过程中理解和掌握数学核心概念，促进学生对知识的迁移运用和深度理解，发展和培养学生关键能力和核心素养。

关键词：项目化学习；驱动性问题；问题情境

引言：我国教育已步入核心素养新时代，随着《数学课程标准（2022年版）》的颁布与实行，为小学数学教育指明了新的发展方向和发展要求，更加注重发展和培养学生数学学科核心素养，促进学生高阶思维能力的发展。基于此，小学数学教学亟须调整教学结构、优化教学方式、转变教学思维，《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》中就指出要通过开展项目化学习方式，提升教育“教”与“学”的效率和质量，将其作为落实新课程改革的重要载体[1]。同时，针对当前数学课堂教学将知识碎片化、教学脱离实际情境、忽视学生协作探究意识培养、知识学习与应用脱节等实际问题，在数学教学实践引入项目化学习理念的同时，利用驱动性问题，创设兼具专业性和真实性的问题情境，将凸显数学核心概念的本质问题放入情境中，通过有趣的、与学生亲和的方式驱动学生投入项目学习，在问题解决中促进学生对知识的迁移和深度理解，激发学生数学学习的内在驱动力，发展和培养学生数学思维，提升学生数学核心素养。

一、凸显“真实”的问题情境设计

“真实性”是项目学习的一个重要特征，数学项目化学习强调创设真实的问题情境。“真实”的含义并非仅仅指现实生活中真实发生的，还包含了能够赋予学生真实角色并促使其完成角色任务的虚拟情境[2]，引导学生在真实的问题情境中，体验知识生成和问题解决的过程，并形成相应的解决问题的思维方式，促进学生深度学习。

数学项目化学习的真实主要指两个方面：一是指学生在项目中获得的知识与能力能够在现实世界中的真实运用，不是离开课堂就无用了。二是指复杂情境中解决问题思维方式的真实，也就是说学生在解决驱动问题时的方法、思考方式与在现实生活中遇到此类问题时所采用的是类似的[3]。基本可以归纳为三种设计策略。

第一，虚拟性问题情境。例如，“亚运疫情防控我规划”创意就来自新冠肺炎疫情常态化防控背景下，如何最大限度保障所有亚运参与者和中国民众的生命安全？ 教师组织学生分组讨论，对入境前、入境后、赛时、离境后等各个环节的防控规则进行设计，研究解决安全、有序，符合防控要求的疫情防控管理问题。 这是一个“虚拟”的问题情境，但学生完全相信自己的学习成果会给组委会提供建议和观点，能真实地触动学生作为亚运东道主主人翁的内驱力，这便是一种真实的体验；同时，这个项目中学生解决问题的思维方式在真实世界中依然适用，在现实生活中是可以被迁移的，这是一种真实的思维。

第二，体验性问题情境。以人教版教材四年级上册“综合与实践”中的“沏茶”项目为例。教师提出“怎样安排沏茶时间最省”的情景，引导学生联想沏茶需要做哪些准备工作、需要哪些器具、需要哪些步骤流程。学生将自己代入情境中，设计“沏茶”活动方案，明确烧水、洗水壶、洗茶杯、接水、找茶叶、沏茶等流程，开展操作体验，在体验中明确哪些是可以同时进行的，哪些又是必须要依次进行的，并在沏茶过程中不断调整既定方案，进行反思与改进。四年级的学生虽然已经具备了基本的节时意识，但是节时实践能力还有待提高，因此，教师通过设计“家里来客人了，你能帮妈妈怎样安排沏茶时间最省？”的问题情境，目的在于驱动学生去体验、去学习，从而帮助学生学会合理安排和利用时间，形成对解决事情的最优化程序和步骤的初步认知，凸显思维的可迁移性。

第三，现实性问题情境。以人教版六年级下册“综合与实践”中的“绿色出行”项目为例。随着经济社会的发展，越来越多的人拥有了私家车，走在大街上，我们闻到的不是泥土的清香，而是汽车尾气刺鼻的味道。在这样现实性问题情境下，“绿色出行”项目应运而生。教师可以利用多媒体教学工具播放有关于空气污染，如雾霾的相关视频和图片，创设现实性问题情境，引导学生思考空气污染的形成与什么有关，进而展开调查，调查一辆汽车每年的平均行驶量和二氧化碳排放量等，调查本班同学及家长的交通出行方式、计算绿色出行所占的百分比，并提出好的建议。此项目从现实情境问题出发，帮助学生理解“绿色出行”的现实意义，并切实解决实际问题，了解怎样的出行方式才是绿色的、环保的。

二、凸显“挑战”的问题驱动设计

在数学项目化学习中，学生往往需要以具有挑战性的问题为驱动，主要是因为驱动性问题的结构是开放性的结构，解决问题的方式也不是单一的、绝对的，这就使得数学项目化学习的驱动性问题的设计必须要具有“挑战性”[4]。问题的挑战性同样包含两方面的含义：一是需要学生“跳一跳才能摘到果子”的问题，这就需要教师在设计驱动性问题是应遵循发展性原则，着眼于学生的“最近发展区”创设有梯度、多层次的问题，既要发挥学生的显能，又要挖掘学生的潜能。二是能引发学生高阶思维的问题，为学生创设多维度的思维探索空间，激发或唤醒学生自身学习的内驱力和高阶思维思考的能力，促使学生深层次的思考和探究知识，并保持其探究活动的持续性，实现发散学生数学思维、提升和拓展学生思维的深度和广度、促进学生更好地运用高阶思维认知策略解决数学问题的教学目标[5]。项目学习的驱动性问题常见的有以下三类：争议导向、产品导向、角色导向，这三种导向的分类提供了驱动问题的三种设计思路：

第一种是设计思路是通过运用“冲突、争论”的问题，发动思辨的引擎，通过讨论和争议，将思维“桥接”到具有更大深度和可迁移的概念上，即争议导向型思路，争论型问题是一种比较有效的驱动性问题。以人教版五年级上册的“综合与实践”中的“掷一掷”的“驱动性问题”设计为例，教师在设计教学活动时，设置一个辩论性问题，引导学生思考掷两个骰子的和有“2~12”这十一种情况。掷两个骰子20次，如果和是“5,6,7,8,9”这五个数的算老师赢，如果和是“2、3、4、10、11、12”这六个数的算学生赢。你认为谁会赢？这一问题引发了学生争论：有的认为学生会赢，因为他们拥有6个数的机会，有的认为老师会赢，因为虽然只有5个数，但组成“5,6,7,8,9”的算式比较多。有的认为无法确定，因为各自有优胜的筹码。这个富有争议的驱动性问题，激发学生进行项目学习的欲望。他们需要进行游戏设计并在活动中记录数据，尽可能进行多组多次游戏，来评判到底哪一组会赢，之后进行深入探究，挖掘隐藏背后的原因：事件随机出现的可能性的大小与个体数量的多少有关，以及个体在总数中所占数量越多，出现的可能性就越大。最后结合可能性在生活中的应用，如掷骰子游戏、彩票号码、转盘抽奖等许多活动都应用到此方面知识，让学生感悟秘诀不在于运气，更多的是数学知识的运用，体会生活中处处有数学。

第二种设计思路是以产品为导向，产品导向：当教师从课本知识点提炼出的基本问题，往往是比较抽象的、概括的，产品驱动思路可以将矛头直接对准目的和最终成果，激励学生开展从无到有的创造性工作。如果教师心目中有明确地想要学生最终呈现的产品样态，可以将其打磨为驱动问题。例如五年级下册“探索图形”，将棱长1cm的小正方体拼成3×3的大正方体后，把它们表面分别涂上颜色，提出的基本问题是“一面、两面、三面涂色以及没有涂色的小正方体个有多少块？”目标是驱动学生们对涂色小正方体进行分类，思考每类小正方体都在什么位置？有什么规律？但这些问题并不能成为项目学习的驱动问题。其一，它并不具有趣味性，不能调动所有学生参与思考。当把这个问题呈现给学生的时候，他们会绞尽脑汁地在数各类小正方体的个数，而不关注它们的位置和规律。其二，这个问题缺乏实际任务驱动，没有真实且富有挑战的任务作为支撑，学生的想象停留在表层，特别是没有涂色的块数很难想象。如何打磨这一问题？一个办法就是运用产品导向的思路，教师出示一个正方体模型，请一位小助手帮忙托起来，让全班同学都看到。此时学生助手上台协助，不小心打翻了模型。教师趁机让三位同学一起复原这个模型，于是“复原模型”成为学生们的项目学习产品。因此，可以将驱动性问题改为“我们如何将模型复原？”这个修改后的驱动问题更具自身相关性和挑战性，学生们带着这个问题探索涂色小正方体的分类、数量及位置的规律，并将涂色规律与长、正方体的特征建立本质联系，将项目产品纳入驱动性问题可以让学生明确努力的方向或提示解决问题的途径。

第三种设计思路是以角色为导向，小学学生正处于抽象思维逐渐形成的关键时期，此时期的学生具有丰富的想象力和模仿能力，常常将自己想象成任何人，学生的想象并不是毫无依据的，而是基于自身前理解能力的延伸，利用已有的思维经验去认识世界。因此，在开展项目化学习过程中，教师可以充分利用小学的学生的这一特性，在设计驱动性问题时，为学生提供一个真实性的身份角色，驱动问题的解决和学习项目的完成。一般来讲，以角色为导向的问题形式是以“作为……我们如何……”为主。以《设计亚运营养餐》项目为例，第19届亚洲运动会将在杭州我们的家门口举行，让我们为亚运服务，贡献自己的一份力量，为亚运会运动员设计出适合他们的营养餐吧！以“作为一个小小营养师，我们如何设计一份适合运动员需求的营养餐？”为驱动性问题，赋予学生“小小营养师身份，”以新身份引导孩子完成亚运营养餐的设计与包装，这种角色导向的驱动问题还能让学生进行真实的职业体验，学生会留下“这个职业很酷，我可能愿意在不久的将来成为这样的人”或者“我不喜欢这个职业，刚刚接触它就让我感觉枯燥乏味”的印象，这些体验有利于学生进行职业规划和探索。

三、结语

小学数学“综合与实践”项目化学习“驱动性问题”的设计需要兼顾问题情境的真实性和学习任务的挑战性，在问题情境中培养学生的问题意识和高阶思维，提升其问题解决能力。同时，还应注重学习过程的完整性以及学习成果的创造性，在“教”与“学”过程中深化浅层学习与深度学习的有机结合，激发学生学习的内在驱动力，培养和发展学生的数学学科思维，提高学生学习能力。通过在数学教学中引入项目化学习方法，设计驱动性问题，帮助学生理解数学知识本质以及知识结构间的内在联系，实现知识的迁移和再建构，循序渐进地引导学生感悟数学思想、掌握数学方法和策略、积累数学经验，构建综合性、系统化的数学知识结构体系。

参考文献：

[1]滕平.义务教育新课程实施的学校视角：项目化学习融入国家课程的学校课改实践[J].上海教育科研,2022(04):17-22.

[2]岳文果.坚持立德树人根本任务 构建五育并举教育体系——关于《中共中央国务院关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》的解读[J].甘肃教育,2019(23):12-13.

[3]何伟雄.借助综合实践课程,培养学生问题意识——以人教版小学数学五年级上册为例[J].教育观察,2019,8(37):80-81.

[4]王海青,曹广福.问题驱动数学教学的基本原则与思想及其实施步骤[J].数学教育学报,2022,31(01):24-27.

[5]叶立军,徐蒙恩.数学项目化学习的特征及教学策略[J].教学与管理,2021(34):62-64.