跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的實(shí)踐與思考
——以“水蜜桃箱的制作”實(shí)踐項(xiàng)目為例

浙江長(zhǎng)興縣泗安鎮(zhèn)中心小學(xué) （313100） 沈俊杰

“跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)”作為2022 年數(shù)學(xué)課程改革的重要內(nèi)容，自提出以來受到一線教師們的廣泛關(guān)注與實(shí)踐?！读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）中明確提出：“設(shè)立跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng)，加強(qiáng)學(xué)科間相互關(guān)聯(lián)，帶動(dòng)課程綜合化實(shí)施，強(qiáng)化實(shí)踐性要求?！庇纱丝梢钥闯觯鐚W(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)不僅能優(yōu)化課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)，豐富教學(xué)方式，而且能加強(qiáng)數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)，提高學(xué)生解決問題的綜合能力。

跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)作為數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”領(lǐng)域主要的學(xué)習(xí)手段，以數(shù)學(xué)核心知識(shí)為主脈，引導(dǎo)學(xué)生將書本上的知識(shí)運(yùn)用到生活實(shí)際層面，溝通融合其他學(xué)科知識(shí)?？鐚W(xué)科項(xiàng)目化的實(shí)施過程不僅是各科知識(shí)簡(jiǎn)單的交叉運(yùn)用，還要遵循思維發(fā)展的規(guī)律，實(shí)現(xiàn)學(xué)科內(nèi)以及學(xué)科間的思維關(guān)聯(lián)，進(jìn)而指向結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)目標(biāo)。據(jù)筆者統(tǒng)計(jì)，“跨學(xué)科”一詞在《課程標(biāo)準(zhǔn)》中出現(xiàn)了29 次，可見其在新課程改革中的重要性。那么作為一線教師，我們?cè)撊绾胃玫芈鋵?shí)跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)呢？筆者結(jié)合“水蜜桃箱的制作”這一案例，談?wù)勛约旱淖龇ê退伎肌?/p>

一、結(jié)合當(dāng)?shù)靥厣?，提供一個(gè)真實(shí)情境

跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是以真實(shí)問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生展開一系列思考。傳統(tǒng)的課程形態(tài)更注重知識(shí)的理論性，要求學(xué)生運(yùn)用書本上的知識(shí)解決作業(yè)本上的問題，知識(shí)的傳授形式較為被動(dòng)，不利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)?？鐚W(xué)科的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)突破傳統(tǒng)線性的教學(xué)模式，以一個(gè)真實(shí)的情境激發(fā)學(xué)生自主思考。如此一來，單一學(xué)科不再是教學(xué)模式的核心，取而代之的是生活中一個(gè)個(gè)真實(shí)且具體的問題。一個(gè)個(gè)真實(shí)問題關(guān)聯(lián)著各學(xué)科之間的知識(shí)和內(nèi)涵，解決這樣的現(xiàn)實(shí)問題更能讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)知識(shí)的價(jià)值。

水蜜桃作為長(zhǎng)興縣和平鎮(zhèn)遠(yuǎn)近聞名的特色水果，對(duì)當(dāng)?shù)氐氖袌?chǎng)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)文化的推動(dòng)有著至關(guān)重要的作用?！八厶蚁涞闹谱鳌币浴昂推芥?zhèn)作為水蜜桃之鄉(xiāng)，怎樣設(shè)計(jì)一款既方便長(zhǎng)途運(yùn)輸又能宣傳家鄉(xiāng)水蜜桃的桃箱呢？”為驅(qū)動(dòng)問題，讓學(xué)生置身于真實(shí)的社會(huì)問題情境中。這個(gè)問題的解決需要用到其他學(xué)科的知識(shí)：在調(diào)查統(tǒng)計(jì)市場(chǎng)水蜜桃規(guī)格時(shí)化身市場(chǎng)調(diào)研員；在描述水蜜桃箱的設(shè)計(jì)理念時(shí)化身宣傳演說家；在設(shè)計(jì)水蜜桃箱的標(biāo)志時(shí)化身產(chǎn)品設(shè)計(jì)師等。這一項(xiàng)目在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注當(dāng)?shù)匚幕耐瑫r(shí)，促進(jìn)數(shù)學(xué)、語(yǔ)文、科學(xué)、美術(shù)各學(xué)科的交流與融合，實(shí)現(xiàn)學(xué)科目標(biāo)和素養(yǎng)目標(biāo)的雙向落實(shí)。

二、展現(xiàn)項(xiàng)目關(guān)聯(lián)，多維落實(shí)學(xué)科素養(yǎng)

在跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中，“跨出去”是該學(xué)習(xí)手段的重要特征。只有跨出去了，才能突破原有學(xué)科的壁界，與其他學(xué)科在知識(shí)以及學(xué)習(xí)形式上發(fā)生滲透和交融，產(chǎn)生解決問題的新思路，形成更全面更系統(tǒng)的課程理念，從而真正提高學(xué)生解決問題的綜合能力。

在驅(qū)動(dòng)問題的引領(lǐng)下，水蜜桃箱的制作分為三個(gè)子任務(wù)。任務(wù)一，收集水蜜桃相關(guān)的市場(chǎng)數(shù)據(jù)、分析整理市場(chǎng)需求。在此任務(wù)中，引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)的角度去整理、分析、對(duì)比大量數(shù)據(jù)，學(xué)會(huì)在龐大且復(fù)雜的數(shù)據(jù)中提取自己想要的信息。任務(wù)二，根據(jù)需求設(shè)計(jì)水蜜桃箱，展示并優(yōu)化。這是一次數(shù)學(xué)、美術(shù)和語(yǔ)文的融合教育：設(shè)計(jì)時(shí)為了使水蜜桃箱更美觀，用美術(shù)的眼光；展示時(shí)為了讓觀眾更加信服，借助語(yǔ)文的藝術(shù)。任務(wù)三，設(shè)計(jì)水蜜桃箱標(biāo)志并制作水蜜桃箱。除了考慮水蜜桃箱的幾何結(jié)構(gòu)和美觀性，科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性也是必不可少的，這樣設(shè)計(jì)出來的水蜜桃箱才能真正投入使用。在制作水蜜桃箱任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)，自然而然地實(shí)現(xiàn)了學(xué)科融合。

整個(gè)“水蜜桃箱的制作”跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)地圖，包括項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)結(jié)果指向（如圖1）。

圖1

1.任務(wù)過程展示

（1）收集市場(chǎng)數(shù)據(jù)，分析市場(chǎng)需求（負(fù)責(zé)人：數(shù)學(xué)老師）

【項(xiàng)目目標(biāo)】了解市場(chǎng)上水蜜桃的一般尺寸，確定水蜜桃箱容積的大小，增強(qiáng)學(xué)生的空間觀念和幾何直觀；了解市面上常見水蜜桃箱的形狀、大小、容積以及顧客的喜好，利用各種不同的統(tǒng)計(jì)圖分析并呈現(xiàn)結(jié)果，提高數(shù)據(jù)意識(shí)，體驗(yàn)不同統(tǒng)計(jì)圖的作用。

【任務(wù)】①了解水蜜桃的尺寸和水蜜桃箱的尺寸。請(qǐng)學(xué)生調(diào)查并測(cè)量水蜜桃成熟以后一般有多大、一個(gè)水蜜桃放在箱子里占多大的空間，為確定水蜜桃箱的大小和形狀提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

②統(tǒng)計(jì)并分析顧客對(duì)水蜜桃箱的喜好。本環(huán)節(jié)以社會(huì)問卷調(diào)查的形式展開，學(xué)生以小組為單位，隨機(jī)選取不同的人群進(jìn)行問卷調(diào)查，最終將所得數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、整理，分析顧客的喜好。

【設(shè)計(jì)意圖】水蜜桃屬于不規(guī)則物體，在三維空間中的容積不僅僅是自身的體積，還包括其所占空間內(nèi)長(zhǎng)、寬、高所觸及的最遠(yuǎn)距離。通過測(cè)量水蜜桃大小培養(yǎng)學(xué)生的空間觀念和極限思想。讓學(xué)生通過開展真實(shí)的數(shù)據(jù)收集活動(dòng)，體會(huì)在生活中用數(shù)學(xué)解決問題的感覺，培養(yǎng)收集、整理、分析數(shù)據(jù)的能力以及應(yīng)用統(tǒng)計(jì)圖的能力。

（2）根據(jù)需求設(shè)計(jì)水蜜桃箱并優(yōu)化改進(jìn)（負(fù)責(zé)人：美術(shù)老師、語(yǔ)文老師、數(shù)學(xué)老師）

【項(xiàng)目目標(biāo)】通過制作水蜜桃箱，加深學(xué)生對(duì)立體圖形基本特征的認(rèn)識(shí)，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)容積知識(shí)的運(yùn)用能力；在水蜜桃箱尺寸的設(shè)計(jì)上進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的度量能力和對(duì)常見量的估計(jì)、估算能力；在制作圓柱形水蜜桃箱的過程中培養(yǎng)學(xué)生用圓規(guī)畫圖的技能，讓學(xué)生弄清楚圓柱側(cè)面展開圖中各部分之間的關(guān)系；在設(shè)計(jì)圖的展示中培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力，使其體會(huì)數(shù)學(xué)語(yǔ)言的藝術(shù)性。

【任務(wù)】①把你想要設(shè)計(jì)的水蜜桃箱畫出來并說明設(shè)計(jì)意圖。學(xué)生的作品如圖2所示

圖2

②展示“一代”設(shè)計(jì)圖：水蜜桃箱設(shè)計(jì)圖以匯報(bào)的形式展開，讓設(shè)計(jì)者用課件展示自己的畫作和設(shè)計(jì)意圖，時(shí)長(zhǎng)為8分鐘。

③優(yōu)化、改進(jìn)生成“二代”設(shè)計(jì)圖：水蜜桃箱設(shè)計(jì)者在表述完自己的想法后，場(chǎng)下的同學(xué)和老師從驅(qū)動(dòng)大問題出發(fā)發(fā)表意見，設(shè)計(jì)者根據(jù)合理的意見修改自己的設(shè)計(jì)。

【設(shè)計(jì)意圖】語(yǔ)言是一個(gè)人思維的外在體現(xiàn)。水蜜桃箱的制作需要一份周密、詳細(xì)的活動(dòng)流程安排，流暢清晰的表達(dá)背后是數(shù)學(xué)分析中嚴(yán)密的邏輯思維。在水蜜桃箱設(shè)計(jì)意圖的呈現(xiàn)中，學(xué)生經(jīng)歷了代數(shù)思考、圖形思考、推理思考等一系列思維碰撞，通過個(gè)性化表達(dá)將思維火花再次點(diǎn)燃、將內(nèi)隱的思考外顯化，提升了思維的深度。

（3）設(shè)計(jì)水蜜桃箱標(biāo)志并制作水蜜桃箱（負(fù)責(zé)人：科學(xué)老師、數(shù)學(xué)老師）

【項(xiàng)目目標(biāo)】通過制作水蜜桃箱，促使學(xué)生在圖形與幾何領(lǐng)域中運(yùn)用展開與折疊、棱長(zhǎng)之和、圖形的變換等知識(shí)；通過標(biāo)志的設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的幾何設(shè)計(jì)能力和對(duì)藝術(shù)美學(xué)的把控能力；通過計(jì)算水蜜桃箱的成本，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)的運(yùn)算能力和對(duì)“元、角、分”的應(yīng)用能力。

【任務(wù)】①構(gòu)思水蜜桃箱平面展開圖。調(diào)查得知，市面上的水蜜桃箱所用材料基本上是紙板，這是因?yàn)榧埌迨黔h(huán)保材料且易折疊。紙板從平板到立體圖形需要折疊，所以需要先構(gòu)思水蜜桃箱的平面展開圖。

②設(shè)計(jì)水蜜桃箱標(biāo)志。標(biāo)志的設(shè)計(jì)要注重?cái)?shù)學(xué)幾何之美，更要具備宣傳推廣的作用。部分學(xué)生作品如圖3所示。

圖3

③制作水蜜桃箱。經(jīng)過前期一系列子項(xiàng)目的推進(jìn)，學(xué)生在水蜜桃箱制作理論的層面上已經(jīng)累積了大量的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。水蜜桃箱的制作既是對(duì)前期產(chǎn)品構(gòu)思的檢驗(yàn)，又是一次動(dòng)手能力的提升。

【設(shè)計(jì)意圖】此項(xiàng)目任務(wù)目的在于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生各學(xué)科的素養(yǎng)。在水蜜桃箱平面圖的構(gòu)思上，發(fā)揮數(shù)學(xué)的空間想象力和科學(xué)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)探究精神；在標(biāo)志的設(shè)計(jì)上，利用數(shù)學(xué)圖形的特征和美術(shù)美學(xué)元素動(dòng)手實(shí)踐；在水蜜桃箱的制作上，展現(xiàn)數(shù)學(xué)幾何之美、美術(shù)色彩藝術(shù)之美、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)結(jié)構(gòu)之美，實(shí)現(xiàn)學(xué)科大融合。

2.項(xiàng)目評(píng)價(jià)展示

跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)溝通融合多門學(xué)科，在知識(shí)內(nèi)容上具有綜合性，在學(xué)習(xí)方式上具有多樣性，因此我們不能再以單一的指標(biāo)作為學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)?？鐚W(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)是多元、開放的。其一，體現(xiàn)在評(píng)價(jià)的維度不是單一的。在形成驅(qū)動(dòng)問題的過程中，可以從不同學(xué)科的核心素養(yǎng)去評(píng)價(jià)，還可以從項(xiàng)目實(shí)施過程中學(xué)生所展現(xiàn)出來的態(tài)度、情感等人文素養(yǎng)去評(píng)價(jià)。其二，體現(xiàn)在對(duì)項(xiàng)目成果同時(shí)采用過程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)，不以最后的成果作為唯一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)態(tài)跟進(jìn)學(xué)生的每一步。其三，體現(xiàn)在評(píng)價(jià)的主體多樣性。評(píng)價(jià)的主體可以是老師、同學(xué)、家長(zhǎng)、社會(huì)、自己。

（1）過程性評(píng)價(jià)

過程性評(píng)價(jià)分為自評(píng)、小組評(píng)和專家評(píng)價(jià)。同時(shí)通過個(gè)人水蜜桃箱設(shè)計(jì)展示互評(píng)的方式交流、評(píng)價(jià)階段性成果，完成過程性評(píng)價(jià)（見表1）。

表1 “水蜜桃箱的制作”評(píng)價(jià)

（2）終結(jié)性評(píng)價(jià)

各科教師根據(jù)各學(xué)科不同的核心素養(yǎng)和項(xiàng)目特點(diǎn)，選取了六個(gè)維度的指標(biāo)作為終結(jié)性成果評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)（見表2）。同時(shí)，以當(dāng)?shù)刭Y深果農(nóng)對(duì)項(xiàng)目成果的評(píng)價(jià)作為項(xiàng)目化成果檢驗(yàn)的參照，體現(xiàn)了跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)在社會(huì)實(shí)踐中的價(jià)值與意義。

表2 “水蜜桃箱的制作”最終評(píng)價(jià)量規(guī)

三、回顧項(xiàng)目特色，反思項(xiàng)目實(shí)施策略

“水蜜桃箱的制作”跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)從當(dāng)?shù)卣鎸?shí)社會(huì)問題驅(qū)動(dòng)，以數(shù)學(xué)學(xué)科為主導(dǎo)，溝通科學(xué)、語(yǔ)文、美術(shù)等學(xué)科，實(shí)現(xiàn)學(xué)科間融合，既落實(shí)了學(xué)科核心素養(yǎng)，又關(guān)注到學(xué)生的人文素養(yǎng)。

1.跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

該項(xiàng)目在開展的過程中，以落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)為主要目的：前期的數(shù)據(jù)收集、整理分析以及用各類統(tǒng)計(jì)圖直觀有效地表示數(shù)據(jù)，極為有效地提升了學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念；中后期在水蜜桃箱和標(biāo)志的設(shè)計(jì)與制作上，層層遞進(jìn)地設(shè)置思維階梯，不斷發(fā)展學(xué)生的空間觀念和幾何直觀。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，驅(qū)動(dòng)學(xué)生以核心大問題為導(dǎo)向完成項(xiàng)目，活動(dòng)任務(wù)環(huán)環(huán)相扣，整體考量大任務(wù)下的結(jié)構(gòu)化子任務(wù)群，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深層次的思考，形成嚴(yán)密清晰的邏輯思維。

2.跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)學(xué)科間融合學(xué)習(xí)

跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)不單指向一門學(xué)科，還涉及其他學(xué)科，具有復(fù)雜性和綜合性。在“水蜜桃箱的制作”項(xiàng)目活動(dòng)中，我們從數(shù)學(xué)學(xué)科跨出去，借助其他學(xué)科的力量多維設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化任務(wù)鏈。在水蜜桃箱的美化上激發(fā)美術(shù)學(xué)科的藝術(shù)細(xì)胞；在水蜜桃箱設(shè)計(jì)的表達(dá)上發(fā)揮語(yǔ)文學(xué)科的口語(yǔ)能力；在水蜜桃箱的整個(gè)制作過程中秉持科學(xué)學(xué)科嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄烤瘛亩鄬W(xué)科的視角進(jìn)行高位設(shè)計(jì)，打破學(xué)科間的壁壘，改變傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)科大融合。

3.跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)提高教師綜合素養(yǎng)

跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生來說是一次全新的體驗(yàn)，對(duì)教師而言也是一次挑戰(zhàn)?！八厶蚁涞闹谱鳌边@一跨學(xué)科項(xiàng)目融合了數(shù)學(xué)、語(yǔ)文、科學(xué)、美術(shù)等學(xué)科，項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)復(fù)雜，具有極強(qiáng)的綜合性。教師在設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)除了要站在本學(xué)科的角度，還要站在其他學(xué)科的視角上整體架構(gòu)項(xiàng)目的推進(jìn)路徑。這要求教師具有更豐富、更全面的專業(yè)知識(shí)，極大地促進(jìn)了教師教學(xué)能力的提升。

綜上，“水蜜桃箱的制作”跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)能讓學(xué)生在真實(shí)情境下運(yùn)用多門學(xué)科知識(shí)解決一系列結(jié)構(gòu)化問題，加強(qiáng)了學(xué)科間的關(guān)聯(lián)，更新了教學(xué)方式，是一次學(xué)科融合的深度學(xué)習(xí)。如何更好地落實(shí)小學(xué)數(shù)學(xué)跨學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，值得廣大教師進(jìn)一步實(shí)踐探索。