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课题申报立项丨核心素养导向下小学数学项目式学习设计与实施研究——以与 主题教学为例

课题申报立项丨核心素养导向下小学数学项目式学习设计与实施研究——以与 主题教学为例

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一、研究选题

(一)研究意义价值

1. 基于新课程标准的要求:项目式学习成为"综合与实践"领域的重要载体
《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称"2022版课标")指出,小学数学"综合与实践"主要包括主题活动和项目学习等形式,第一、第二、第三学段主要采用主题式学习,第三学段可适当采用项目式学习。2022版课标首次将"常见的量、方向与位置、负数"等新知识融入主题式学习实践活动,并明确倡导以项目式学习等方式变革教学形态。这些要求与变化标志着"综合与实践"领域的深刻革新,也使广大一线教师面临从传统讲授向项目式学习转型的诸多挑战。因此,探索项目式学习在小学数学"综合与实践"主题活动中的设计与实施策略,具有重要的现实紧迫性。
2. 鉴于时代发展的需要:项目式学习是培育学生综合实践能力的有效路径
随着知识经济时代的到来,各行业对人才的要求愈发综合化,学生具备完备的核心素养成为教育的重要目标。项目式学习以真实问题为驱动,引导学生在持续探究中综合运用多学科知识解决实际问题,恰好契合了时代对人才培养的新要求。小学数学"综合与实践"领域设置项目式学习,其目的在于培养学生综合运用数学和其他学科知识与方法的能力,使学生在实际情境和真实问题中,能够发现、提出、分析并解决问题,在活动过程中不断领悟数学思想和方法,培养和发展创新意识,切实提高解决实际问题的能力。
3. 源于核心素养的呼唤:项目式学习为核心素养落地提供了实践范式
"综合与实践"领域具有综合性、实践性、开放性的独特特征,是发展学生核心素养的极佳载体。项目式学习以驱动性问题为引领,以持续探究为过程,以成果展示为评价,强调学生在综合、复杂的真实情境中经历自主探究的实践活动,充分调用已有各学科知识解决现实问题,不断打破学科知识边界和固有思维定式。这一学习方式有利于夯实学生的文化基础、提高综合能力,最终指向学生的自主发展,全方位培育数感、量感、几何直观、模型意识、推理意识、应用意识和创新意识等核心素养。
综上,开展核心素养导向下小学数学项目式学习设计与实施研究,以"综合与实践"主题活动为切入点,具有重要的理论与实践价值。通过本研究,可以丰富小学数学项目式学习的理论成果,为一线教师提供可借鉴的设计框架与实施策略,助推2022版课标的落地实施,助力学生核心素养的培育。

(二)核心概念界定

1. 数学核心素养

核心素养是指一个人适应未来发展和社会需要的必备品格与关键能力。2022版课标将学生应具备的数学核心素养归纳为三个方面,即"会用数学的眼光观察现实世界、会用数学的思维思考现实世界、会用数学的语言表达现实世界"。核心素养具有整体性、一致性和阶段性,在不同阶段有不同表现。小学阶段侧重对经验的感悟,核心素养主要表现为:数感、量感、符号意识、运算能力、几何直观、空间观念、推理意识、数据意识、模型意识、应用意识和创新意识。

2. 小学数学"综合与实践"

"综合与实践"是小学数学教学内容的四大领域之一,最早出现于教育部2001年颁布的《课标(实验稿)》,当时称为"实践与综合应用";《课标(2011年版)》将其更名为"综合与实践",沿用至今。2022版课标对"综合与实践"的定义为:学生将在实际情境和真实问题中,运用数学和其他学科的知识与方法,经历发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程,感悟数学知识之间、数学与其他学科知识之间、数学与科学技术和社会生活之间的联系,积累活动经验,感悟思想方法,提高解决实际问题的能力,形成和发展核心素养。

3. 项目式学习

项目式学习(Project-Based Learning,简称PBL)是一种以学生为中心的教学方式。它以驱动性问题为引领,以真实情境为依托,引导学生在持续探究的过程中综合运用多学科知识与方法解决实际问题,最终形成公开的学习成果。与传统教学相比,项目式学习强调问题的真实性、探究的持续性、知识的综合性和成果的公开性,注重学生在"做中学",在解决真实问题的过程中实现知识的主动建构与核心素养的协同发展。在小学数学"综合与实践"领域,项目式学习主要体现为围绕某一主题活动,设计具有挑战性的驱动任务,组织学生经历完整的问题解决过程。

(三)国内外研究现状述评

1. 国外研究现状

20世纪初,数学知识的实践性和应用性开始在国外受到重视。不同于国内"综合与实践"的提法,国外数学教育一般使用"现实数学""问题解决""数学应用""数学实践"等概念,但其教学目的与我国"综合与实践"领域一致,均旨在提高学生的问题解决能力以及应用意识和创新意识。1980年,美国全美数学教师理事会首次提出"问题解决"的教学理念,引发学界广泛讨论,并成为美国数学教育的核心。2010年,美国颁布《州共同核心数学标准》,强调数学实践能力的重要性,着力培养学生在数学模型构建、精确性理解、问题解决等方面的能力。英国数学教育界于1982年发布《数学重要》报告,强调数学的应用属性,指出课程应包含解决问题的内容;1989年又推出国家课程改革方案,强调数学在大众生活中的重要性,主张根据实际情境进行知识的再创造。日本于1989年引入"综合学习时间"课程,2002年增设"综合学习课程",2017年颁布新《小学校学习指导要领》,均强调数学教育与现实生活的联系。新加坡在2007年《小学数学教学大纲》中特别强调问题解决能力,倡导以学生为中心、以综合活动为中心的教学模式。
在项目式学习方面,国外起步较早。美国巴克教育研究所(BIE)系统提出了项目式学习的设计框架与实施要素,强调"重要知识与21世纪能力""驱动性问题""持续探究""真实性""学生的发言权与选择权""反思""评价与修正""成果公开展示"等核心要素,为项目式学习的实践提供了可操作的范式。芬兰、新加坡等国也在课程改革中大力推进项目式学习,将其作为培养学生核心素养的重要途径。综上,尽管各国对"综合与实践"的表述不尽相同,但其实质与我国该领域的价值取向存在趋同性,均强调学生问题解决能力的培养、课程的综合性以及数学学习方式的多样化,项目式学习已成为各国共同关注的教学变革方向。

2. 国内研究现状

2001年,教育部发布《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》,首次将"实践与综合运用"纳入教学范畴。2011年,教育部颁布《义务教育数学课程标准(2011年版)》,以"综合与实践"取代"实践与综合运用",沿用至今。笔者在中国知网以"小学数学""综合与实践"为主题词进行检索,截至2024年8月,共检索到相关文献2103篇。国内对该领域的研究自2004年陆续起步,2011年起呈现显著增长态势;2017年《中小学综合实践活动课程指导纲要》和2022年义务教育课程标准的颁布,进一步推动了该领域研究的蓬勃发展,彰显了国家政策对"综合与实践"领域的高度重视。梳理相关文献,国内研究主要集中在教学价值及内容、教学设计与教学策略等方面。
武晋丽(2006)通过对全国各地一线教师近70份课例的收集与调研,指出综合与实践活动能够促进学生解决问题和学会生活能力的发展。沈科(2013)依据"综合与实践"的活动形态,将具有明显结构特征的课分为动手操作型、场景观察型、游戏活动型、调查访问型、课题研究型五大类。刘震(2016)提出,小学综合实践活动课程主题的选择应遵循"小""近""新"的原则,以符合小学生的认知特点和发展需求,保证课程的综合效果。熊张晓(2022)依据2022版新课标理念,开展小学数学"综合与实践"领域跨学科主题式教学设计研究,开发了《欢乐购物街》和《水是生命之源》两个详细的教学设计案例。
在项目式学习方面,近年来国内研究逐步升温。随着2022版课标明确将"项目学习"纳入"综合与实践"领域,越来越多的学者和一线教师开始关注项目式学习在小学数学教学中的应用。相关研究主要涉及项目式学习的内涵与特征、设计原则、实施流程以及典型案例开发等,但总体来看,针对小学数学"综合与实践"主题活动中项目式学习的系统性设计与实施研究仍较为薄弱,可操作的教学策略和成熟的课例资源相对匮乏。

3. 研究述评

综上,已有研究虽取得较为丰富的成果,但仍存在不足:一是基于核心素养的小学数学"综合与实践"研究成果较多,但聚焦项目式学习设计与实施的系统性研究不足,可操作的设计框架和实施策略较为匮乏;二是现有研究多停留在理论探讨或单一课例开发层面,对项目式学习在"综合与实践"主题活动中的实施路径、评价方式及成效验证缺乏深入探索;三是现有教学未能充分体现2022版课标理念,对学生核心素养的发展促进有限。鉴于此,本研究拟从以下两方面展开:其一,深入开展现状调查,全面了解小学数学"综合与实践"主题活动教学现状及项目式学习的实施情况,揭示存在的问题与不足;其二,结合实际,针对问题及成因,构建核心素养导向下小学数学项目式学习的设计框架,探索有效的实施路径与教学策略,开发典型课例,以提升"综合与实践"领域的教学质量,促进学生核心素养的发展。

(四)研究理论基础

1. 加德纳多元智能理论

美国心理学家加德纳提出的多元智能理论认为,人类智能是多元化的,包括言语语言智能、数理逻辑智能等八种智能。每种智能代表一种独特的思维方式,但各种智能之间又相互依存、相辅相成。这一理论为小学数学教师组织实施项目式学习提供了重要指导。一方面,教师应认识到学生是多元、立体且不断发展的个体,各有独特的智能优势,因此在设计项目式学习主题时,应积极寻求学科间的联系,以数学学科为基础,有机整合各学科内容,凸显跨学科特性。另一方面,教师应尊重学生的个体差异性,在设计项目任务、选择实施方式及制定评价标准时,综合考虑学生特点,注重不同学生不同智能的发展,实施差异化评价,从而真正实现"不同的人在数学上得到不同的发展"。

2. 建构主义理论

建构主义是认知主义之后发展起来的学习理论。其知识观强调,知识不是对现实的准确表征,而是对客观世界的一种解释;学习是学习者主动建构意义的过程,而非被动接收知识。教学应尊重学生的主体性,教师作为组织者、促进者和帮助者,应注重情境创设和协作学习。建构主义的学生观认为,学习者并非空着脑袋进入教室,而是带着丰富的日常生活经验参与学习。
建构主义学习理论强调新旧知识之间的联系、课本知识与生活知识之间的联系,为本研究提供了以下理论支撑:其一,项目式学习应重视真实情境的创设,通过创设与学生生活紧密相关的驱动性问题,引导学生在情境中主动发现和提出问题,在解决问题的过程中主动建构知识,这既体现了建构主义的学习观,也符合其教学观。其二,教师在进行项目式学习设计时,应充分考虑不同年级、不同学生的认知结构与知识经验水平,设计符合学情的项目主题和任务,在学生已有知识经验的基础上,促成知识经验的重新组织、转换和改造。

3. 杜威"做中学"理论

美国教育家杜威提出"教育即生活""学校即社会""从做中学"等核心主张,认为教育不是简单的知识传递,而是学生通过亲身参与实践活动、在解决实际问题的过程中获得经验与成长。杜威的"做中学"理论强调学习的实践性、经验性和主动性,主张以学生的兴趣和需要为出发点,组织学生在真实的活动中学习。这一理论为项目式学习提供了重要的哲学基础:项目式学习正是以真实问题为驱动,让学生在"做"的过程中经历完整的问题解决流程,在实践中积累经验、建构知识、发展能力,与杜威"做中学"的理念高度契合。

(五)研究创新点

在学术思想方面,本课题坚持以核心素养为导向,将项目式学习引入小学数学"综合与实践"主题活动,强调数学与多学科知识的融合,打破传统学科界限,突出知识整合与综合能力培养,关注学生的全面发展。在学术观点方面,课题紧跟2022版新课标要求,聚焦项目式学习这一新兴教学形态,系统探索其在小学数学"综合与实践"领域的设计框架与实施路径,对现有研究进行拓展和有益补充。在研究方法方面,课题综合运用文献研究、问卷调查、访谈、文本分析和课堂观察等多种科学方法,确保研究资料的全面性和高质量。在破解难题方面,课题针对项目式学习在"综合与实践"主题活动中设计难、实施难、评价难等现实问题,提出切实可行的设计框架、实施策略和典型课例,旨在提高课堂教学效率,促进学生核心素养的全面发展。

二、研究设计

(一)研究目标

构建核心素养导向下小学数学项目式学习的设计框架,明确项目主题选择、驱动性问题设计、任务规划、评价方式等核心要素。
探索项目式学习在小学数学"综合与实践"主题活动中的实施路径与有效策略,形成可操作、可推广的教学范式。
通过项目式学习的实践,培养学生运用数学知识与方法发现、提出、分析和解决问题的能力,帮助学生积累活动经验、感悟思想方法,形成和发展数学核心素养。
通过课题研究,深化教师对项目式学习和数学核心素养的理解,提升教师的项目设计与实施能力,促进数学教师的专业成长。

(二)研究内容

核心素养导向下小学数学项目式学习的理论研究。梳理项目式学习的内涵、特征与核心要素,明确核心素养导向下小学数学项目式学习的设计原则与价值取向。
小学数学"综合与实践"主题活动教学现状调查与问题分析。通过问卷、访谈和文本分析,全面了解当前"综合与实践"主题活动的教学现状及项目式学习的实施情况,揭示存在的问题及成因。
核心素养导向下小学数学项目式学习设计研究。围绕"综合与实践"主题活动,构建项目式学习的设计框架,开发系列项目式学习教学设计方案。
核心素养导向下小学数学项目式学习实施与课例研究。选取典型主题活动开展项目式学习实践,通过课堂观察、案例分析,提炼实施策略,形成优秀课例集。
核心素养导向下小学数学项目式学习评价研究。探索过程性评价与成果性评价相结合的多元评价方式,建立项目式学习的评价指标体系。

(三)研究方法

1. 文献研究法

借助CNKI、万方等国内外知名数据库,以"小学数学""综合与实践""项目式学习"等为主题词进行详尽的文献检索,收集大量相关研究文献,深入了解小学数学"综合与实践"领域及项目式学习的研究现状,为本研究提供扎实的理论支撑。

2. 问卷调查法

采用教师问卷形式,对小学数学教师进行"综合与实践"领域及项目式学习实施情况的专项问卷调查,深入了解一线教师对该领域的态度、认知及当前教学现状,通过对问卷数据的统计分析,全面、客观地总结教学现状及存在的问题。

3. 访谈法

为弥补问卷调查的不足,选取部分小学数学教师作为访谈对象,按照拟定的教师访谈提纲,就"综合与实践"主题活动的认识、项目式学习的实施情况及教学困惑进行深度访谈,全面了解2022版课标颁布后该领域的实际教学状况。

4. 文本分析法

对小学数学教材中"综合与实践"领域的内容进行系统分析,明确目前教材中该领域的编排现状及适合开展项目式学习的主题资源,为项目设计提供依据。

5. 课堂观察法

设计课堂观察量表,运用于项目式学习教学设计案例的实践应用过程中,通过对教学过程的观察与评价,总结其优点与不足,进而提炼有效实施策略。

(四)预期成果

《核心素养导向下小学数学项目式学习设计与实施研究——以"综合与实践"主题活动教学为例》——开题报告
《小学数学"综合与实践"主题活动教学现状调查》——调查报告
《核心素养导向下小学数学项目式学习设计与实施研究》——中期报告
《核心素养导向下小学数学项目式学习教学设计与课例集》——案例集
《核心素养导向下小学数学项目式学习设计与实施研究》——论文集
《核心素养导向下小学数学项目式学习设计与实施研究——以"综合与实践"主题活动教学为例》——结题报告

三、研究实施

(一)研究思路

本课题按照"发现问题——提出问题——分析问题——解决问题——归纳总结"的思路推进研究工作,重点围绕三个核心问题展开:一是当前小学数学"综合与实践"主题活动教学现状如何?项目式学习的实施存在哪些问题?二是核心素养导向下小学数学项目式学习应如何设计?其设计框架和关键要素是什么?三是项目式学习在"综合与实践"主题活动中应如何有效实施?有哪些可操作的实施策略?

(二)技术路线

本课题的技术路线为:文献梳理与理论学习→现状调查(问卷+访谈+文本分析)→问题诊断与归因分析→项目式学习设计框架建构→项目主题开发与教学设计→课堂实践与观察验证→实施策略提炼与完善→评价体系构建→成果总结与推广。各环节环环相扣、循环递进,确保研究的科学性与实效性。
(此图不方便展示,可定制)

(三)实施步骤

1. 第一阶段:准备阶段(明确分工,课题前期准备)

2024年4月—5月:成立课题研究小组,明确分工,落实研究计划,制定各项研究制度。
2024年6月—12月:组织课题组成员查阅文献,系统学习项目式学习理论及"综合与实践"领域相关研究,全面掌握研究现状,制定调研和访谈计划;完成课题研究方案,撰写开题报告。

2. 第二阶段:研究阶段(现状调查,项目设计,深入课例,研究对策)

2025年1月—6月:(1)组织问卷调查,对教师、学生、家长开展问卷调研,同时组织听课、说课、评课活动;(2)结合教学案例探讨"综合与实践"主题活动中存在的问题,进行科学统计分析;(3)开展理论研究,构建项目式学习设计框架,明确设计原则与核心要素,不定期召开课题研讨会,搜集并学习相关资料,组织研讨交流。
2025年7月—12月:(1)依据设计框架,开发"综合与实践"主题活动的项目式学习教学设计方案,选取学校某班学生作为研究对象开展实践教学;(2)课题组总结上学期在项目式学习实践中出现的问题,针对教学困惑进行分析整理,集思广益共同优化项目设计与实施策略;(3)再次修改教学设计方案,继续以该班学生为对象开展项目式学习教学实践。
2026年1月—2月:课题组总结在实施项目式学习过程中出现的问题,针对教学困惑进行分析整理,选出实施效果较好的班级,由执教教师进行经验分享。

3. 第三阶段:总结阶段

2026年6月—10月:汇总研究数据,积累研究资料,展示研究成果,撰写结题报告,并针对报告中不完善的地方进行修改完善。

参考文献

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