数学实验：学科育人的区域实践

【摘 要】为转变教与学的方式，提升区域初中生数学学习品质，促进区域初中数学学科育人模式转型，江苏省苏州工业园区以“数学实验”为支架，以项目研究为抓手，以课题研究为载体，以专题研训为主要推进方式，探索了初中数学学科育人模式转型的区域实践路径，形成了数学实验常态化实施的区域经验。

【关键词】数学实验;学科育人;区域探索实践

【中图分类号】G451.2  【文献标志码】B  【文章编号】1005-6009（2022）38-0053-04

【作者简介】王晓峰，江苏省苏州工业园区教师发展中心（江苏苏州，215000）中学数学教研员，高级教师，江苏省特级教师。

经过多年的理论研究与实践探索，江苏省教育科学规划领导小组办公室主任董林伟领衔的江苏省初中数学实验研究团队，聚焦“动手做数学”研究，提出了“以‘做为支架、手脑协同启思明理，促进学生数学思维发展”的数学实验教育理念，构建了初中数学实验理论体系，设计和开发了初中数学实验课程内容与系统资源，打造了初中数学实验教学范式，开辟了数学育人新路径。以此为基础，江苏省苏州工业园区（以下简称“园区”）自2014年起启动了初中数学实验项目的研究与实施，主要经历了以下三个阶段：2014年9月—2017年10月，探索数学实验在区域实施的推进方式;2017年10月—2019年10月，探索数学实验与核心素养的内在关联;2019年10月至今，探索通过数学实验落实学科育人的实施路径。8年来，园区已成为江苏省数学实验项目研究重点区域和苏州市数学实验项目研究基地。

一、主题引领，专题研训求突破

园区始终把教育放在优先发展的战略地位，园区教育水平、教学质量呈现连年高位发展态势。那么，如何在高位发展的基础上，进一步提高园区初中生的数学学习品质？这成为园区初中数学学科教学发展的新思考。经过深入调研与论证，园区决定將“‘动手做数学教学研究”融入“基于研究的初中数学教与学”主题研训活动中，制定以“在经历完整的数学学习过程中，提高数学学习品质”为目标，以“数学实验”专题研训为主要推进方式的学科教学发展规划，以此促进教师树立先进的教学理念，改变教师传统的教学方式，整体提升教师的教学水平，提高园区初中生的学习品质。

1.彰显价值，引发思考

2014年，园区教师对数学实验还比较陌生，为加快教师对数学实验的理解，在组织专题研训活动时，园区将“体验数学实验的价值”作为研训的首要目标。在活动中，园区鼓励教师与学生同步进行实验、操作、思考，亲历数学实验的全过程，有效加深了教师对数学实验的理解。截至2017年10月，园区共举办与承办了8次省级、市级、区级数学实验专题研讨活动，开设研究课28节、专题讲座14场。研究课的示范、专家的指导成功开拓了教师的教学视野，激发了教师对教学的反思，提高了数学实验在园区的影响力。

2.评价助推，指明方向

积极的教学评价可以转变教师的教学观念，进而改进教学行为。在2015年、2017年苏州工业园区青年教师会课评比中，园区选择了以数学实验为主要学习方式的课题“一个经典图形的研究”“两个正方形的研究”“证明”和“全等图形”进行教学;在2016年苏州工业园区青年教师教学基本功大赛中，园区突出考查了教师对数学实验的主要工具“几何画板”的应用能力;在每学期的学业质量监测中，园区强化了对纸片、三角板等实验操作类试题的考查。

3.团队引领，群体共研

园区成功打造了一支勇于探索、乐于实践、善于创新的数学实验骨干教师队伍，成立了区级数学实验项目研究核心组和校级数学实验项目研究核心组。在数学实验核心团队的引领下，教师对数学实验从最初的认识、尝试，到如今的主动实施与创新应用，教师的教学能力得到显著提升，并走上“区域、学校、学科组”三方共研数学实验之路。

二、课题研究，聚焦素养把方向

2016年9月，《中国学生发展核心素养》研究成果发布。2018年1月，教育部正式颁布了《普通高中数学课程标准（2017年版）》，明确了高中数学核心素养的6个要素。那么，数学实验与核心素养之间具有怎样的关联？数学实验能否有效地促进核心素养的形成与发展？为此，园区将项目研究聚焦到理论层面，并成功申报了江苏省教学研究2017年度立项课题“基于核心素养发展的初中数学实验教学研究”，结合课题研究展开实践探索。

1.确立目标，扎实推进

为保障研究结果的全面性、科学性，课题组的主要成员由市级、区级教研员、数学实验骨干教师和部分苏科版《数学实验手册》核心编者组成，聚集了苏州市数学实验的中坚力量。在明确研究目标、细化任务分工、确定推进方式后，课题组在市域、区域和学校范围展开了研究工作。2017年至2019年，课题组围绕“数学实验与核心素养”开展了3次江苏省数学实验联盟学校（苏州市）研讨活动、3次苏州市数学实验专题研讨活动，开设专题讲座6场，并选取苏科版《数学实验手册》中的主要课题和自主开发的数学实验内容，开设公开课57节。

2.展开研究，提炼成果

课题组成员在项目研究的过程中，逐步厘清了数学实验与核心素养的内在关联，得出“数学实验是发展核心素养的有效途径”的研究结论。成员分别围绕数学核心素养的6个要素，发表了18篇相关论文，其中有4篇文章发表在核心期刊上，有3篇文章被“人大复印报刊资料”全文转载，并带动了11项数学实验相关课题的研究。2019年12月，课题顺利结题，得到了主管部门与鉴定专家的高度肯定，并在苏州工业园区2020年度教育科研优秀成果评选中荣获优秀成果特等奖，在2021年江苏省中小学教学研究第12期课题评奖中获得一等奖。

除了理论研究，课题组在研训活动的内容与形式、实验工具的研发、数学实验室的建设、信息技术对数学实验的支撑等方面进行了实践探索，如积累了组织研训活动的经验，研发了众多的数学实验工具，建设了多间数学实验室（中心），创建了“数学梦工厂”和“VOA数学”等微信公众号，开展了GGB软件、几何画板、希沃系统等信息技术应用培训。EF324B9F-04F5-486A-B67B-324A73DBA51B

3.分享成果，扩大效应

2018年11月20日，课题组参加了由江苏省中小学教学研究室举办的主题为“数学实验：初中生数学学习方式的创新路径”的“教学新时空·专题研讨”活动，分享了课题组在开展数学实验项目研究以来取得的成果与经验。2018年11月26日，通过江苏省“教学新时空·名师课堂”平台，课题组选择课例“等腰三角形的对称性”，以“数学实验与数学核心素养”为主题，与众多教师进行了线上课例观摩、阶段研究成果分享和交流互动。2019年1月5日，在第八届江苏省数学实验专题研讨会上，课题组介绍了园区推进数学实验项目。2019年11月25日，课题组通过江苏省“教学新时空·名师课堂”平台，选择课例“圆周角”，以“基于数学实验，发展核心素养”为主题，再次进行了课例观摩和研讨交流，并分享了课题研究的最终成果，不断扩大课题研究的辐射影响。

三、彰显育人，行动推进站排头

为了充分运用课题研究成果，探索通过数学实验落实学科育人的区域实施路径，在省市教育主管部门的指导下，园区申报了江苏省教育科学“十三五”规划2020年度课题“初中数学实验常态化教学的行动研究”，并获批为重点自筹课题。两年来，园区以课题研究为载体，形成了教研部门统领、先行示范校牵头、园区学校共同参与、评价机制为保障、以指向学科育人为特征的区域学科教学新样态。

1.区域统筹，课题引领

2020年7月，园区召开了“数学实验与学科育人”工作协调会。园区教师发展中心分管领导，4所江苏省数学实验先行示范校校长、副校长、教研组组长和课题组全体成员参加了会议。会议就课题研究的意义、目标与任务、实施的方式与方法、先行示范校的联合教研以及数学实验室的扩大建设等方面进行了全面、深入的研讨，在示范校中成立了“数学实验与学科育人共同体”。

2.建设平台，开展研讨

为挖掘不同类型的数学实验的育人功能，园区搭建了“数学实验专项研究”研训平台，成立了“数学实验专项研究共同体”，由4所先行示范校负责牵头进行专项研究（纸片类实物实验专项、非纸片类实物实验专项、计算机类实验专项以及综合专项）。截至2022年，课题组、共同体已开展了16次专题研讨活动，共开设研讨课32节。

作为国家级智慧教育示范区，园区在倾力打造的“易加学院·数学学堂”中，自主研发了“发现数学”“数学实验”“数学实践”三大模块，为师生提供了数学教学与学习、展示与交流的开放型、互动式、个性化平台。园区通过智能技术赋能教学，实现了“做数学”的活动统筹、全员参与和资源共享，让“无限学习，无限未来”成为现实。在2021年江苏省教学成果奖评选中，园区参评的“大数据支撑下‘适合的教育实践探索”荣获特等奖。

四、数学实验，助推区域新发展

开展数学实验项目研究以来，园区内学生学习品质、教师专业发展、学校品牌建设、学科教学特色等方面都取得了显著的成效，数学实验项目助推了区域教育新发展。

1.学生学习品质显著提升

《2020年江苏省义务教育学生学业质量分析报告（八年级数学）》表明，园区八年级数学学科在数与代数、图形与几何、统计与概率、综合与实践等内容领域，以及数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析等关键能力方面均在全省处于领先位置。2015年—2020年《苏州市义务教育学业质量监测报告》表明，园区初中三个年级的数学学科在所监测的内容维度、素养维度以及知道事实、运用规则、数学推理、非常规问题解决等能力水平方面也均在大市处于领先位置。

2.教师专业发展增速明显

目前，园区有2位教师为苏科版《数学实验手册》编写组核心成员，2位教师为江苏省“义务教育数学实验资源开发与建设”课题组核心成员。在历届江苏省数学实验创新设计方案表彰中，园区共有几十项数学实验作品获奖，其中进行现场展示的一等奖作品共有6個，获奖率处在全省各市、各区前列。在全省数学实验教学研讨活动中，共有5位教师开设过公开课，所带来的“水立方：探索正方体截面的形状”“打印纸中的数学”“黄金三角形”“三浦折叠”“滚动的圆”等经典课例影响广泛。

园区教师在省、市评优课和基本功比赛中获得佳绩。2021年6月，在第二届江苏省中小学青年教师教学竞赛中，青年教师蒋妍兮凭借数学实验原创课例“打印纸中的数学”获得特等奖，并将代表江苏省参加全国比赛。园区教师在论文发表、课题研究、骨干教师评审、职称评定中也收获颇多。在历届苏州市中小学教师专业素养竞赛中，园区获奖率均在全市名列前茅。目前，具有区级及以上荣誉称号的初中数学骨干教师达到111人，占比超过园区初中数学教师总人数的26%，青年教师在各类活动、各项评比中也开始崭露头角，成长迅速。

3.学科品牌影响愈加广泛

2019年12月，园区被确定为江苏省基础教育前瞻性教学改革重大项目“数学实验：义务教育数学学科育人的创新实践”先行示范区。目前，园区共有江苏省数学实验先行示范校6所、江苏省数学实验联盟校4所、江苏省基础教育课程教育学校改革重大项目（初中数学）基地校2所、苏州市初中数学实验课程基地校1所、园区“数学实验”内涵发展学校4所。园区承办了3次省级数学实验研讨活动和五届苏州市初中数学实验教学研讨活动。园区分享项目研究成果，通过线上、线下相结合的方式，开展示范课、讲座、经验分享等，在无锡、扬州、泰州等省内城市，以及广东、贵州、浙江、新疆等省外地区进行了交流。

4.学科育人生态基本形成

为推进数学实验常态化实施，园区构建了“理念支撑、教学支持、实践指导”三大“数学实验与学科育人”系统，形成了以数学实验为支架的园区初中生数学学习品格培育体系。目前，园区内已有多所初中校和小学校将数学实验融入校本建设中，成为学校层面探索与落实学科育人的牵头项目，有力促进了园区数学育人生态的整体形成。2019年5月31日，苏州电视台在《阳光地带》节目中，直播了一场西安交通大学苏州附属初级中学的学习活动“将数学折进纸里：指尖上的六一——《玩转拓扑折纸》”，在线收看人数达到11余万人次。该节目展示了园区在数学实验项目方面提高学生学习品格、探索学科育人、落实“立德树人”根本任务的实践成果，产生了积极的社会效应。8年来，园区的数学实验项目研究得到了社会各界的充分认可、高度评价。2020年9月，区域承办了江苏省基础教育前瞻性教学改革重大项目“数学实验：义务教育数学学科育人的创新实践”研究推进活动，本次活动既是对园区数学实验项目研究工作的再次肯定，更是对园区数学学科育人模式转型工作的指导与展望。EF324B9F-04F5-486A-B67B-324A73DBA51B