小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目式主題活動(dòng)設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)框架研究*

陳梅瓊 （福建省廈門市新圩學(xué)校）

STEM 教育不是四門學(xué)科的簡單疊加，而是把原本獨(dú)立、分散在不同領(lǐng)域的學(xué)科知識(shí)和技能以活動(dòng)為基礎(chǔ)，通過形式多樣的學(xué)習(xí)活動(dòng)，支持學(xué)生在解決問題的過程中實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科知識(shí)與方法在不同情境中的遷移、運(yùn)用和生成。[1]可見，STEM 教育能提升學(xué)生綜合創(chuàng)新能力?；谝陨系膸c(diǎn)思考，提出“STEM 視域下的小學(xué)數(shù)學(xué)‘綜合與實(shí)踐’拓展課程開發(fā)”的課題。課題實(shí)施過程中，課題組成員對于項(xiàng)目式主題活動(dòng)的設(shè)計(jì)原則和框架的構(gòu)建進(jìn)行了大量的研究，總結(jié)以下三條活動(dòng)設(shè)計(jì)原則和三類課型的活動(dòng)設(shè)計(jì)框架。

一、小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目式主題活動(dòng)的設(shè)計(jì)原則

課題研究從“理論梳理”和“實(shí)踐探究”的雙向路徑展開。首先，通過查找與課題相關(guān)的國內(nèi)外各種原始文獻(xiàn)，對小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中“綜合與實(shí)踐”模塊的要求進(jìn)行分析，為下一步開展工作做好鋪墊。其次，以小學(xué)數(shù)學(xué)教材為載體，圍繞教材的知識(shí)內(nèi)容、知識(shí)難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)，遵循選題的真實(shí)性、體驗(yàn)的深刻性、形式的多元化三條原則，展開設(shè)計(jì)項(xiàng)目式主題活動(dòng)案例。

（一）選取真實(shí)問題的活動(dòng)主題

STEM 視域下的小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”活動(dòng)的設(shè)計(jì)，要深入分析教材，把握教材重點(diǎn)，針對教材難點(diǎn)，緊扣學(xué)生學(xué)習(xí)與探索的需要，選取生活中的真實(shí)問題為主題進(jìn)行活動(dòng)設(shè)計(jì)。這樣才能激發(fā)學(xué)生研究的欲望，真正運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決真實(shí)的問題，讓學(xué)習(xí)真正發(fā)生，這樣的活動(dòng)才有價(jià)值。例如，關(guān)于位置與方向這個(gè)知識(shí)領(lǐng)域，六年級的“位置與方向二”用方向和距離確定位置感受極坐標(biāo)思想，發(fā)展空間觀念。通過深入分析教材，教師選取學(xué)校周邊的濱溪公園為研究對象，設(shè)計(jì)了以”濱溪公園辨西東”為主題的項(xiàng)目式活動(dòng)。

“濱溪公園辨西東”項(xiàng)目式主題活動(dòng)方案：第一，讓學(xué)生建立小組公約；第二，調(diào)研濱溪公園環(huán)境，明確方向與基本路線，進(jìn)行初步測量；第三，小組制作初步的路線指示設(shè)計(jì)方案；第四，班級第一輪成果發(fā)布會(huì)，運(yùn)用六項(xiàng)思考帽等工具對小組方案進(jìn)行修訂；第五，年級協(xié)調(diào)，選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)，分工協(xié)作，進(jìn)行第二輪路線指示方案設(shè)計(jì)；第六，與社區(qū)公園管理處溝通，同時(shí)繼續(xù)修訂方案，形成最終成果。班級最終成果發(fā)布，落實(shí)濱溪公園路線指示牌投放任務(wù)，項(xiàng)目學(xué)習(xí)復(fù)盤反思。

（二）設(shè)計(jì)深層體驗(yàn)的活動(dòng)研究

項(xiàng)目式主題活動(dòng)設(shè)計(jì)，一定要讓學(xué)生真實(shí)體驗(yàn)，把學(xué)生定位為整個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)的主人。學(xué)生是真實(shí)問題解決的組織者、策劃者、推動(dòng)者、研究者及成果推廣者，體驗(yàn)解決問題的系統(tǒng)化思維、辯證思考的批判性思維，鍛煉組織協(xié)作能力、表達(dá)分享能力，從而有機(jī)會(huì)提前發(fā)現(xiàn)自己的興趣和稟賦。[2]

例如，根據(jù)學(xué)校的勞動(dòng)教育基地“東籬園”開展“我的菜園我做主”為主題的活動(dòng)。第一，教師先拋出真實(shí)問題：春天到了，學(xué)校的“東籬園”要開始播種了，作為學(xué)校的小主人，請你設(shè)計(jì)本季度菜園的播種方案。第二，當(dāng)接到活動(dòng)任務(wù)后，作為活動(dòng)策劃者的小主人，積極主動(dòng)思考，先設(shè)計(jì)好問卷調(diào)查，然后開展調(diào)查哪種蔬菜適合播種，哪種蔬菜學(xué)生最喜歡吃。第三，通過調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行策劃菜地種類的劃分，學(xué)生真正走進(jìn)東籬園，進(jìn)行實(shí)地測量菜地面積，計(jì)算每種蔬菜的種植面積。第四，學(xué)生策劃如何購買蔬菜種子，調(diào)查哪種購買方案最優(yōu)。第五，組織學(xué)生實(shí)地實(shí)踐，動(dòng)手播種種菜。第六，最終成果發(fā)布，學(xué)生交流分享自己的勞動(dòng)成果，反思活動(dòng)的不足。通過這樣深層體驗(yàn)的項(xiàng)目式主題活動(dòng)，既鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，又培養(yǎng)了他們的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)。

（三）構(gòu)建多元化的活動(dòng)形式

STEM 視域下的小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”活動(dòng)的設(shè)計(jì)，要選擇多元性的活動(dòng)內(nèi)容，構(gòu)建多元化的活動(dòng)形式，促進(jìn)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的多元化發(fā)展，提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。[3]STEM 視域下，如何構(gòu)建多元化的活動(dòng)形式，實(shí)現(xiàn)多元化發(fā)展？教師應(yīng)該注重項(xiàng)目的融合性、合作性，創(chuàng)新活動(dòng)形式，為學(xué)習(xí)提供充足的時(shí)間與空間，才能提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。

1.融合性。STEM 強(qiáng)調(diào)的是多學(xué)科的融合，學(xué)生多元化的發(fā)展。例如，在教學(xué)完“圓柱的體積”后，教師設(shè)計(jì)“家鄉(xiāng)的胡蘿卜大揭秘”的項(xiàng)目式主題活動(dòng)。環(huán)節(jié)一：胡蘿卜的前世今生。信息課，學(xué)生上網(wǎng)查找資料：作為聞名中外的胡蘿卜有怎樣的前世今生？教師引導(dǎo)學(xué)生了解胡蘿卜的歷史、結(jié)構(gòu)、用途等。環(huán)節(jié)二：胡蘿卜拓印畫。美術(shù)課，教師示范畫，講解拓印技巧；學(xué)生自由創(chuàng)作，教師引導(dǎo)學(xué)生大膽創(chuàng)新印出不同圖案。環(huán)節(jié)三：胡蘿卜的DNA 解密?？茖W(xué)課，教師分組觀察胡蘿卜標(biāo)本；提取基因組DNA；利用PCR 技術(shù)擴(kuò)增DNA；通過凝膠電泳分析PCR 產(chǎn)物。環(huán)節(jié)四：信息課，利用 DNA Subway 網(wǎng)站進(jìn)行DNA 序列分析。環(huán)節(jié)五：科學(xué)課，采集各地同種胡蘿卜對比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)翔安新店地區(qū)胡蘿卜的DNA 和外地的細(xì)微差別。通過跨學(xué)科多元化的實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生從知、情、意、行四方面體驗(yàn)經(jīng)歷，不僅學(xué)會(huì)了點(diǎn)線結(jié)合的美術(shù)畫法，體會(huì)了創(chuàng)意帶來的樂趣與美感，又從胡蘿卜的DNA 解密活動(dòng)中深度體驗(yàn)高科技的發(fā)展，了解胡蘿卜的生長規(guī)律，提高了跨學(xué)科綜合能力。

2.合作性。STEM 視域下的小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”活動(dòng)是一種綜合性強(qiáng)的活動(dòng)。學(xué)生只有通過交流合作，才能完成項(xiàng)目任務(wù)，達(dá)到實(shí)踐的目的。如四年級的綜合實(shí)踐活動(dòng)“年歷里的秘密”一課中，教師設(shè)計(jì)三次緊密合作的活動(dòng)。第一次合作：小組合作討論解決問題的方案。制作2022 年1 月的月歷，需要準(zhǔn)備什么呢？步驟是什么，小組成員需要怎么分工？學(xué)生明確制作月歷的步驟：①鎖定1 日的位置，會(huì)查找2021 年12月31 日或者1 月1 日是星期幾。②畫表格，根據(jù)這月的天數(shù)確定表格需要畫幾行幾列，含標(biāo)注的星期欄都要畫。③在畫好的格子里填日期。④用色筆標(biāo)注有紀(jì)念意義的日子或者重要節(jié)假日，節(jié)氣，農(nóng)歷等。⑤插圖美化。⑥小組成員合理分工。第二次合作：小組合作動(dòng)手制作2022 年1 月的月歷。第三次合作：制作2022 年剩余11 個(gè)月的月歷。全班合作，把各小組制作的年歷合成年歷。學(xué)生通過分工合作完成實(shí)踐活動(dòng)，既增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，又提升了學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)，達(dá)到綜合實(shí)踐活動(dòng)教學(xué)的主要目的。

3.創(chuàng)新性。小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。動(dòng)手實(shí)踐、體驗(yàn)經(jīng)歷的過程是STEM 視域下的小學(xué)數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”活動(dòng)的重要目標(biāo)。但動(dòng)手實(shí)踐能力不等同創(chuàng)造力。只有基于創(chuàng)新意識(shí)的動(dòng)手實(shí)踐才能真正喚醒學(xué)生與生俱來的創(chuàng)造力潛能。教師應(yīng)選擇創(chuàng)新活動(dòng)主題，幫助學(xué)生提升創(chuàng)新能力。如六年級上冊第59 頁“故鄉(xiāng)的紅磚厝——利用圓設(shè)計(jì)圖案”，課的最后讓學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)：利用圓設(shè)計(jì)跟閩南建筑有關(guān)的美麗圖案。創(chuàng)設(shè)生活情境：新的教學(xué)樓架空層的墻面準(zhǔn)備融入閩南建筑的地方特色，請你做個(gè)小主人，利用圓設(shè)計(jì)跟閩南建筑有關(guān)的美麗圖案。學(xué)生設(shè)計(jì)完后張貼在展板。這樣，學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中激發(fā)創(chuàng)造力潛能，增強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)。

二、小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目式主題活動(dòng)的設(shè)計(jì)框架

跨學(xué)科綜合實(shí)踐活動(dòng)應(yīng)該是打破學(xué)科壁壘，打通學(xué)科知識(shí)關(guān)聯(lián)，以問題為載體，以學(xué)生自主參與為主的創(chuàng)新性、綜合性、實(shí)踐性的學(xué)習(xí)活動(dòng)。[4]我根據(jù)綜合實(shí)踐活動(dòng)的課型進(jìn)行了為期兩年的研究探索，整理出相關(guān)課型的活動(dòng)設(shè)計(jì)框架。下面就三種類型的活動(dòng)課進(jìn)行闡述。

（一）微調(diào)查綜合實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)框架

微調(diào)查綜合與實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)框架：明確方向、收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、制成圖表、整合數(shù)據(jù)、綜合分析、形成報(bào)告。在設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)要注重問題的選擇和問題的展開，同時(shí)還要注意學(xué)生的參與方式，合作交流的形式及活動(dòng)的展示評價(jià)等。

例如，我在組織設(shè)計(jì)“閩南傳統(tǒng)建筑非遺傳承我先行”這一活動(dòng)時(shí)，先跟學(xué)生介紹了本次綜合實(shí)踐活動(dòng)的背景及要解決的問題：走進(jìn)閩南傳統(tǒng)建筑，深入了解具有歷史文化底蘊(yùn)的閩南傳統(tǒng)建筑文化信息，感悟珍貴的傳統(tǒng)文化，為促進(jìn)社會(huì)主義文化發(fā)展繁榮貢獻(xiàn)力量。閩南傳統(tǒng)建筑非遺傳承我先行研究小組以保護(hù)非遺文化為主題的實(shí)踐宣傳為主，學(xué)習(xí)、實(shí)踐、宣傳交流，既增強(qiáng)了學(xué)生對非遺文化遺產(chǎn)的了解，又號(hào)召學(xué)生向社會(huì)發(fā)出了呼吁：閩南傳統(tǒng)建筑文化，期待您的關(guān)注。

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接著，在學(xué)習(xí)小組內(nèi)分工，確定調(diào)查方式：閱讀資料、上網(wǎng)查閱、請教家長或親戚、走訪等，每個(gè)成員都有明確的任務(wù)。

最后，整理調(diào)查結(jié)果并匯總，交流分享，自我評價(jià)。

（二）微實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)框架

微實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)框架：明確問題、調(diào)查情況、討論交流、制訂方案、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)、解決問題、展示交流。具體的活動(dòng)設(shè)計(jì)流程如下：1.實(shí)踐活動(dòng)的背景及需解決的問題。2.擬定設(shè)計(jì)方案。①確定活動(dòng)主題。②擬定設(shè)計(jì)方案：創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)興趣，提出探究問題；尋找解決問題的方法，布置任務(wù)：統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，作操作實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備；小組分工合作，動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，感知發(fā)現(xiàn)規(guī)律，獲取數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析，初步體驗(yàn)；拓展延伸，加深體會(huì)；暢談收獲，總結(jié)提升。

例如，教學(xué)完五年級“不規(guī)則圖形的面積”后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考如何測量一片樹葉的面積。然后讓學(xué)生明確活動(dòng)主題，設(shè)計(jì)活動(dòng)方案，布置動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作，測量出一片樹葉的面積，總結(jié)出測量的多種方法。

（三）微操作綜合實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)框架

微操作綜合實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)框架:明確問題、猜想嘗試、探索規(guī)律、操作驗(yàn)證、匯報(bào)交流、回顧反思、應(yīng)用規(guī)律。

設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)要做到：操作前猜想，操作中思考，操作后反思。具體的活動(dòng)設(shè)計(jì)流程如下：1.實(shí)踐活動(dòng)的背景以及要解決的問題；2.活動(dòng)過程資料；3.操作主題；4.操作方案：明確要操作的主題（或問題）；猜想嘗試；操作驗(yàn)證；匯報(bào)交流；應(yīng)用拓展。

例如，在教學(xué)完四年級上冊第一單元“大數(shù)的認(rèn)識(shí)”，可以設(shè)計(jì)這樣一個(gè)操作實(shí)踐活動(dòng)：讓學(xué)生感受一億有多大。（活動(dòng)設(shè)計(jì)方案見上表）

總之，在小學(xué)數(shù)學(xué)中設(shè)計(jì)項(xiàng)目式主題活動(dòng)，教師對其資源的充分開發(fā)與設(shè)計(jì)使課程內(nèi)容打破了書本學(xué)習(xí)的局限，引導(dǎo)學(xué)生從生活、社會(huì)現(xiàn)實(shí)中提出問題，聚焦多重領(lǐng)域，開展探究、體驗(yàn)、實(shí)踐等項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)。注重學(xué)生知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的整合，在開放的時(shí)空中促進(jìn)學(xué)生對生活的熱情， 增長學(xué)生對自然、對社會(huì)、對自我的體驗(yàn)和認(rèn)識(shí)，重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，實(shí)踐能力，社會(huì)責(zé)任感，發(fā)展學(xué)生良好的情感、態(tài)度和價(jià)值觀。STEM視域下綜合實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)框架的研究，還是一個(gè)摸索過程，對于老師是一個(gè)全新的挑戰(zhàn)，需要千錘百煉。學(xué)生通過多學(xué)科知識(shí)的融合，解決生活的實(shí)際問題，這樣的教學(xué)活動(dòng)能創(chuàng)新學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。