基于项目化学习的数学跨学科作业设计研究

［摘 要］基于项目化学习的跨学科作业设计，体现了素养导向的学科育人方式，融合了跨学科思维，能够促进深度学习的学科实践。以“设计小区停车场”为例，以教学目标为导向，整合多学科内容，提供适切的项目活动支架，并制订合理的作业评价量规，通过整体性设计实现课内外的有效联动。

［关键词］项目化学习；跨学科；作业设计

［中图分类号］ G623.5 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-9068（2024）17-0007-04

促进学生核心素养的发展，并凸显数学的育人价值，是教学活动的核心。跨学科学习是课程改革的重要特征之一，《义务教育课程方案（2022年版）》就明确指出：“原则上，各门课程用不少于10%的课时设计跨学科主题学习。”依托项目化学习，在探索跨学科作业的实践过程中如何落实立德树人的根本任务，体现“五育”融合，并促进学生的全面发展，已成为一线教师普遍关注的焦点。

一、基于项目化学习的跨学科作业内涵

项目化学习是一种以项目为核心的教学方式，通过让学生参与真实的问题解决和任务完成过程，培养他们的学科知识、技能和核心素养。跨学科作业作为项目化学习的一种具体形式和成果凝练，要求学生跨越学科边界，整合不同学科的知识和技能，解决综合性问题和挑战性问题。这种作业打破了学科边界，将零散、琐碎的知识深度整合，并构建较为完整且富有内在逻辑联系的知识体系，使得作业从碎片化走向统整化，培养学生批判性思维、问题解决能力和团队合作精神。

基于项目化学习的跨学科作业具有重要的意义和价值。首先，它促进了学生对学科知识的深入理解和应用。通过跨学科作业，学生将不同学科的知识融会贯通，将所学知识灵活应用于实际问题中，从而对知识深度理解，并形成灵活运用知识的能力。其次，跨学科作业培养了学生的综合能力和跨学科思维。解决综合性问题需要学生整合各学科的知识和技能，具备跨学科思维能力、创新能力、综合分析能力和系统思维。最后，跨学科作业还培养了学生的合作与沟通能力。在跨学科作业中，学生需要与同学合作、协商，并借助团队合作解决问题，从而培养团队精神、沟通技巧和协作能力。

二、基于项目化学习的跨学科作业特征

（一）基于跨学科思维的学科融合

基于项目化学习的跨学科作业强调将不同学科领域的知识与技能相互融合，以解决复杂的问题。在完成这种作业的过程中，学生不仅需要运用跨学科思维将各个学科的概念、原理和方法有机地结合起来，以获得全面的解决方案，还需要理解学科之间的关联性，并将它们有机地结合起来。此外，培养跨学科思维能力也是至关重要的，这包括横向思考、综合分析和综合创新等。学生需要超越单一学科的框架，跨越学科边界，形成更全面的思考视角和解决问题的策略。在解决问题的过程中，学生还需要学会倾听和理解其他学科的观点和方法，以促进学科之间的交流和合作。

（二）基于真实情境下的问题解决

基于项目化学习的跨学科作业强调将学生置于真实的情境中，让他们面对具有现实意义的问题，并应用学科知识和技能来解决这些问题。这种基于真实情境的问题解决具有以下特点。

问题的真实性：作业设计中的问题或任务应当具有实际意义，并与学生的现实生活或社会环境相关，以此激发学生的学习兴趣和动力，使他们更加主动地投入问题解决的过程中。

情境的模拟真实：作业设计应当模拟真实情境，创设出与学生现实生活相关的场景，使学生能够更好地理解问题的背景和相关因素，并且在解决问题时考虑各种复杂的因素和限制条件。

解决方案的多样化：基于真实情境的问题解决要求学生提出多样化的解决方案，鼓励他们从多个角度思考问题的解决路径，从而培养学生的创新思维和批判性思维，使他们能够从不同的学科视角来解决问题。

（三）基于深度学习的学科实践

基于项目化学习的跨学科作业可以结合深度学习方法，以提升学生的学科实践能力。以下是结合深度学习方法的几个关键点。

深入学科的探究：学生要深度学习，不是表面上的理解和应用，而是深入学科知识的探究和理解。他们需要深入挖掘学科背后的概念、原理和理论，并将其运用到实际问题中。

基于探索和实验：鼓励学生进行探索和实验，通过实际操作和实践来加深学生对学科知识的理解。这种实践活动不仅能帮助学生建立更牢固的学科基础，还能培养他们的实践能力和问题解决能力。

反思和迭代：学生需要进行反思，不断调整和改进他们的学习方法和解决问题的策略。这种反思和迭代的过程有助于学生提高学习效果，并获得更加有效的学习和实践策略。

三、基于项目化学习的跨学科作业设计策略

综合苏教版教材五年级上册“多边形面积”和六年级下册“比例”单元的内容，以“设计小区停车场”为跨学科作业主题，以数学学科知识为基础，有机联合语文、美术、信息等学科，促使学生聚焦比例尺的含义，学会构建合适的比例尺和利用美术知识进行平面设计创作，并形成可视化成果。本项目设计既凸显了不同学科的价值，又突出了紧扣主题的学科融合，能促进学生数感、量感、应用意识、创新意识等核心素养的提升，体现了以素养为目标的学科育人价值。

（一）作业设计

“设计小区停车场”跨学科作业按照“知识与能力建构—探索与形成初步成果—修订与完善成果—公开成果与反思迁移”的一般流程开展，具体活动见表1。

（二）作业实施

1.了解作业、完成调查

设计小区停车场是一项富有挑战性的跨学科作业，完成此项作业需要了解停车位的排列方式，并明确不同排列方式的优势、不足及偏向场景，同时也要了解小区场地的形状、居民停车偏好等。为了给学生提供了一个系统的框架，以确保他们能够有效地收集和分析信息，为后续的设计工作打下坚实的基础，笔者设置了项目活动一：小组成员分工合作，上网了解停车位的排列方式，调查、比较不同排列的优势、不足及场景，同时调查小区居民的停车偏好，并整理和汇总信息。

2.收集数据、初步设计

此项活动是整个作业实施过程的难点所在，具有开放性、综合性和挑战性，主要涉及多边形面积、比例尺的认识和应用等知识。学生需要理解比例尺的概念，并能根据实际情况合理构建比例尺。此外，学生还需测量和计算停车场的实际长度，根据比例尺和实际距离正确求出图上距离，并进行长度单位之间的换算；根据选用的纸张大小反复调试以确定合适的比例尺，合理规划不同类型的停车位；等等。项目实施涉及面广、难度大，教师要精心设计相关活动指南，引导学生分小组合作完成项目活动二（如图1），以实现对上述核心知识的深度理解。同时，小组成员需合作测量、计算相关数据，商讨如何构建合适的比例尺，并进行初步设计。

[项目活动二：

1.你知道什么是比例尺吗？比例尺是

2.怎样求图上距离？图上距离=

3.选择小区的一块空地，讨论停车场设计方案。

4.测量、计算停车场相关数据（得数保留一位小数）。

5.根据图纸大小构建合适的比例尺、计算停车场图上距离、设计停车场。

3.小组自评、完善作品

小组规划设计的停车场平面图先在小组内部进行展示和评价，每位小组成员都应提出修改意见和建议，以便对设计进行调整和完善。此外，小组成员还需针对设计作品撰写汇报稿，并制作汇报PPT或拍摄小视频，以便在展示成果时使用。

4.展示成果、评价反思

各个小组将他们的作品进行展示，并宣讲其设计思路。在展示过程中，小组成员应呈现过程性资料，如设计草图、计算数据等。为了获得多方面的反馈，小组可邀请小区居民、同学、学科教师等参与活动评价，并依据评价量规从知识与技能、规划与设计、过程与活动、宣传与表达四个维度对作品进行全面评价（见表2）。在评价过程中，参与者可以对小组作品进行投票、点赞，最终评出“最佳设计作品”和“最佳设计团队”等奖项，并予以表彰。

四、实施效果分析

笔者进行了该项目的教学实践，并对教师和学生进行了访谈和调查。

（一）教师访谈

教师访谈结果显示，此次项目化学习的数学跨学科作业设计实施取得了显著成效，主要体现在以下四个方面：后续测试结果表明，学生对相关知识点的理解更加深入，尤其是对比例尺内涵的理解和应用比例尺解决问题的能力有了显著提升；在测量数据的过程中，学生的量感和数感得到了有效培养，学生提高了对实际测量和数据处理的敏感性和准确性；在绘制平面导览图的过程中，学生的作图能力和空间观念得到了培养，空间想象和图形表达能力得到了增强；在访谈、查阅资料、撰写和介绍导览词、制作PPT或小视频等过程中，学生的收集与整理信息能力、语言表达能力和信息技术能力得到了有效锻炼和提升。

（二）学生调查

采用不记名问卷调查方式给学生发放问卷40份，问卷回收率达到了100%。调查结果显示，90%的学生对这次作业是非常满意的，他们表示很喜欢这种类型的作业，并期待以后能有更多机会参与这样的作业活动；作业形式开放且有挑战性，能够很好地培养合作探究能力和综合素养；尽管在完成作业的过程中遇到了很多困难，但小组成员一起想办法克服了困难，这让他们感到很有成就感。然而，也有10%的学生认为作业实施效果一般，认为这样的作业完成起来有难度，无法很好地参与小组合作探究。当被问及此次作业带来的最大收获时，学生提到学会了合作，学会了坚持，学会了不断克服困难。还有学生表示，通过此次作业真正懂得了“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，在测量数据时尽可能地减少数据误差，也进一步体会到了数学的严谨。由此可见，项目化学习的跨学科作业能激发学生学习兴趣，有助于提升学生的核心素养与综合能力。

核心素养的培育确实不仅仅是教学内容的更新，更关键的是学习方式和教学模式的全面变革。项目化学习作为一种体现学习本质的教学方法，强调综合性、探索性和挑战性，通过在真实情境中引导学生经历问题发现、提出、分析和解决的全过程，激发学生的学习热情，促进学生深度学习和持续探索。基于项目化学习的跨学科作业研究为作业改革提供了新的视角和机遇，同时也对教师的教学能力提出了更高的要求。教师只有具备设计跨学科作业的能力，才能够有效地引导学生在项目中学习和成长，以适应不同学科、不同年级和不同学生的需求。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 夏雪梅.跨学科项目化学习：内涵、设计逻辑与实践原型[J].课程·教材·教法，2022，42（10）：78-84.

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[3] 高俊霞，朱立明.深度学习促进学科核心素养的生成[J].宜宾学院学报，2020，20（3）：1-7，34.

[4] 罗洁.移动学习环境下初中数学发展性作业的设计与实践[D].兰州：西北师范大学，2018.

[5] 付佳尧.论项目学习法在小学美术课程中的应用探索[D].西安：陕西师范大学，2018.

[6] 中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

（责编 金 铃）