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基于核心素养的小学数学“解决问题”项目式学习任务设计新探
摘要:随着《义务教育数学课程标准(2022 年版)》的深入推进,项目式学习成为落实数学核心素养的重要路径。本文聚焦小学数学“解决问题”任务设计,针对当前项目式学习中存在的情境虚假化、过程浅层化、评价表象化等问题,提出以真实性任务为核心的设计策略。通过链接真实生活、构建阶梯式问题链、强化实践参与及素养导向评价,推动学生在解决实际问题中发展运算能力、推理意识、模型观念等核心素养。实践表明,基于真实性与挑战性的任务设计能有效提升学生的问题解决能力和创新思维,为数学教育从“知识传授”转向“素养培育”提供实践支撑。
关键词:核心素养;小学数学;项目式学习;任务设计;问题解决
1.引言
当前小学数学教育正经历从“知识本位”向“素养导向”的转型。《义务教育数学课程标准(2022 年版)》明确提出,需通过项目式学习强化学生的问题解决能力与创新意识。然而,传统任务设计常脱离真实情境,导致学习过程形式化、评价单一化,难以实现核心素养的深层渗透。例如,部分项目过度依赖虚构问题,割裂数学与生活的关联;另一些项目则因任务缺乏阶梯性,使学生陷入机械操作。因此,亟需探索以真实性、挑战性、实践性为导向的任务设计新范式,使数学学习真正成为学生探索世界、发展思维的工具。
2.基于核心素养的小学数学“解决问题”项目式学习任务设计新探的意义
项目式学习任务设计是核心素养落地的关键载体。传统教学中,数学知识常以碎片化形式呈现,学生虽掌握概念与公式,却难以迁移至复杂现实问题。例如“自行车变速原理”项目,学生通过探究齿轮比与骑行距离的关系,将“比例”知识转化为解决实际速度问题的工具,从而深化对数学模型的理解。这种以真实问题为驱动的任务,促使学生经历“分析-建模-验证”的全过程,在应用中形成结构化知识网络,实现从“解题”到“解决问题”的跨越。
此外,项目式任务设计通过跨学科整合与协作实践,培育学生的综合素养。在“蜂巢为什么是六边形”项目中,学生需融合几何密铺、科学实验与信息技术,以数学逻辑解释自然现象。此类任务不仅强化了数学推理能力,更培养了批判性思维与创造性表达。当学生通过真实产品(如科普讲座、数学连环画)展示成果时,其沟通协作、实践创新的素养得以自然生成,彰显了数学学习的社会价值与生命意义。
3.基于核心素养的小学数学“解决问题”项目式学习任务设计新探的问题
3.1 问题情境虚假化
当前项目式学习常陷情境虚假化陷阱,部分任务脱离学生生活经验与兴趣,如机械套用 “购物”“行程” 等模板场景,难让学生建立情感认同与探究动机。例如 “节约用水” 项目仅让计算水龙头滴水量,却忽略家庭用水习惯调查、社区水资源分布等真实变量。这种脱离现实复杂性的简化情境,削弱问题挑战性与意义感,使学生质疑数学应用价值,学习流于表面操作,还阻碍批判性思维发展,让学生无法在真实冲突中反思数学局限性,导致素养培育浮于形式。
3.2 学习过程浅层化
学习过程浅层化体现在任务缺深度探究与学科融合,部分 “实践” 项目实为习题包装成活动步骤。如 “设计校园地图” 项目,学生仅测长度、套面积公式,未涉及比例尺优化、空间布局博弈等真实矛盾。这种碎片化操作割裂数学与工程、美学联系,学生难经历 “试错 - 迭代” 探究循环。且任务目标多局限知识巩固,忽略优化策略等现实需求,难激活高阶思维,使学生成操作工而非思考者,背离项目式学习培养创新能力的初衷。
4.基于核心素养的小学数学“解决问题”项目式学习任务设计新探的对策
4.1 真实性任务驱动深度参与
解决情境虚假化,需设计根植真实生活的任务链。以《分数的意义和性质》项目为例,教师可创设 “校园美食节” 场景,提出驱动问题:“如何公平分配有限食材,满足不同班级需求?”
第一阶段,学生当 “分餐师”,切分蛋糕等实物理解单位 “1” 与分数单位,如 3 块蛋糕均分给 4 个班,引出分数 3/4 的现实意义。第二阶段,升级为 “营养调配师”,调查各班人数与食材总量,设计分配方案,如用分数性质通分合并 2/5 与 3/8 蛋糕,理解约分、通分必要性。
真实性任务需以产品导向推动知识迁移。学生最终需制作《公平分配指南手册》,包含班级分配方案、分数计算逻辑及操作建议。例如,某组发现“按人数比例分配”比“均等份额”更公平,从而总结出分数比较与加减法的应用场景。手册需在校园公示并接受师生质询,倒逼学生严谨验证模型。此过程中,分数从抽象符号转化为解决公平问题的工具,学生经历“具象操作-抽象建模-实践检验”的完整循环,深化对分数本质的理解,同时培养量感、推理意识等素养。
4.2 阶梯式问题链推进思维进阶证
破解过程浅层化需构建阶梯式问题链,引导学生思维层层深入。在《怎样通知最快》项目中,教师以“校合唱队紧急排练通知”为背景,提出核心问题:“如何用最少时间通知15 名队员?”原始任务仅要求罗列通知方案,改进后分解为三阶问题:初阶任务(分析基础模型)——学生模拟“一对一电话通知”,记录时间并发现线性通知效率低下;中阶任务(优化策略)——引入“分组通知”与“树状通知”模型,通过绘制通知结构图,理解倍增原理与最优分组的数学逻辑;高阶任务(变量拓展)——增加“部分队员可协助通知”“电话占率”等现实变量,探究模型动态调整策略。
问题链设计需预留创造空间激发高阶思维。在优化通知方案时,学生需综合运用分类、枚举、归纳等数学方法。例如,某组发现“首次由教师通知3 名队员,随后教师与队员同步通知”的方案效率最高,由此抽象出通知时间T与通知轮次n的关系式 [=n+1 。教师进一步追问:“若需在 10 分钟内通知60 人,至少需几名初始队员?”学生通过建立函数模型(
),推演出最少初始人数为 5,从而将生活问题转化为指数增长模型。此过程融合了数感培养、模型建构与算法优化,学生从被动执行者变为策略设计者,在挑战中发展系统性思维与创新意识。
5.结束语
小学数学项目式学习任务设计革新,是核心素养从理念落地实践的关键桥梁。本文提出的真实性任务与阶梯式问题链策略,旨在打通数学知识与现实应用的壁垒,助力学生在解决真实问题时,形成可迁移的关键能力。未来研究需深化任务设计与学生认知规律的适配性,如低年级用具象任务强化基础概念理解,高年级侧重复杂系统建模。同时,教师需从 “知识传授者” 转型为 “学习设计师”,创设开放多元的项目生态,让数学成为学生探索世界的思维工具。唯有如此,核心素养方能在真实场景中扎根,滋养学生终身发展。
参考文献:
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