基于真实问题情境 任务驱动项目学习——例谈“小学数学与建筑融合”项目化课堂教学设计

广东省深圳市福田区荔园外国语小学（狮岭） 康 黎

新课标中有这样几个关键词：聚焦素养、注重关联、突出实践。如何在小学数学教学中很好地体现和落实这些课程的关键要素呢？笔者认为，项目化学习是能够让这些课程关键要素在课堂教学中落实的重要方法。项目化学习是一种以学生为中心的教学方法，它提供一些关键素材创造了一个环境，学生组建团队并通过在此环境里解决一个开放式问题的经历来学习。随着现代教育的发展，项目化学习的优势已经被一线教师所认同。目前，许多教师在多学科项目化学习中大胆尝试并获得了很好的经验，但在日常学科教学中开展项目化学习，无论是设计还是实施，对一线教师来说还是一项巨大的挑战。

2018年，笔者开始带领工作室成员就小学数学学科项目化学习的设计和实施开展了相关研究，目前，笔者主持的深圳市康黎教育科研专家工作室已经把“小学数学与建筑融合”项目化学习实践课题研究升级为市级重点课题。主要任务是基于国家教材中四大板块教学内容和所有知识点任务，着力打造出可复制、易操作的小学数学项目化课堂模型。近五年的时间，我们在微项目化课堂基本模型建设方面积累了一定的经验，并形成了标准的流程图（见图1）。

图1 “小学数学与建筑融合”项目化学习课堂基本模型

在数学学科教学中开展项目化学习，笔者认为最难的是真实情境的创设和驱动问题的提出，真实合理的情境中才能产生真实具体的问题，从而激发学生探究知识的欲望。目前，小学数学教材中的学习情境更多的是虚拟化的，与生活紧密结合的情境比较少。所以教师首先要做的是把数学与真实生活建立起联系。那么，选择哪个生活情境结合点最合适呢？经过反复对比、筛选，我们认为建筑最合适。建筑是生活必需且历史悠久，建筑里蕴藏着文化与故事，这些都是真实情境创设所需要的，最重要的是建筑设计与小学数学教材中四大板块的内容中的计算、解决问题、统计、图形等知识点有高关联度，可以说建筑中处处有数学，建筑问题情境能够很好地激发学生探究的欲望，使学生自然进入知识形成的过程中。

下面笔者以北师大版数学六年级下册“比例的认识”为例，例谈“小学数学与建筑融合”项目式课堂设计基本模型的应用及设计意图。

一、创设建筑问题情境，激发探究欲望

师：（出示真实的故宫场景图）这是中华经典建筑——故宫，在故宫建筑群里有着大大小小70多座宫殿，仔细观察你会发现这些宫殿的外形非常相似，这些大大小小的宫殿共同构成了故宫的建筑风格。那么，这一建筑风格中又藏着怎样的数学奥秘呢？你们想不想一探究竟呢？

在项目化学习中，找准驱动问题，设置合理的驱动任务非常重要，它会推动学生展开观察、思考、探究。故宫建筑群中各宫殿外形相似是真实的存在，也就是一个真实的学习情境，研究建筑风格与数学之间的关联是一项有趣且具有挑战性的任务，很自然地会激发学生探究的欲望。在这里，探究建筑风格中藏着怎样的数学秘密既是真实问题也是合理的驱动任务。创设真实问题情境当然以真实场景为佳，但由于课堂空间有限，很难做到真实场景的复现，不过随着教育科技的不断进步，真实情境的创设也可以采用虚拟技术来实现。

二、以任务驱动学习行为，历经知识发生

师：猜想一下，故宫各宫殿外形相似可能与哪个数学知识有关联？

生1：对称。

生2：面积或者周长。

生3：是否跟比值或者比例相关联呢？

……

师：本周我们学过了比和比值的相关知识，有同学猜想是否跟这一数学知识有关联，那么我们就顺着这个思路来研究一下试一试。

师：（出示故宫中几个宫殿的长、宽、高的数据）咱们用数据说话，一起顺着比和比值的思路，研究这几个宫殿各部分之间的关系。

生1：我发现A宫殿长、宽的比值与B宫殿长、宽的比值是相等的。

生2：我发现A宫殿长、宽的比值与C宫殿长、宽的比值是相等的。

生3：我发现A宫殿长、高的比值与B宫殿长、高的比值是相等的。

……

师：大家说得很好，用数字表达是否可以写成这样？

教师板书：

6：5=24：20

6：5=12：10

24：20=12：10

……

师：其实，像这样表示两个比相等的式子叫作比例。就在寻找故宫建筑风格中藏着的数学奥秘的过程中，同学们又学习到了一个新的数学概念，这个概念叫作比例。且它各部分还有名字，两端的项叫比例的外项，中间的项叫比例的内项。

在完成寻找故宫建筑风格中藏着的数学奥秘这个任务的过程中，学生通过猜想、验证，最终经历了新概念“比例”产生的过程，这个过程很自然、很顺利，也很有价值感。当驱动任务设置合理，教师又能及时提供合适、有用的信息，就能使学生体验到知识产生的必要性，感受新旧知识之间的关联和逻辑关系。在完成任务的过程中，支架的介入是很重要的设计细节。

三、学具辅助巩固，动手学以致用

通常，课上的复习巩固环节教师会选用数学题来检验。但在“小学数学与建筑融合”项目化学习设计中，复习巩固环节仍然可以用子任务来继续驱动，过程中教师需要为学生提供有效的学习支架——可操作学具。

师：故宫历经600多年的风吹雨打，部分窗户严重破损（出示窗户破损图），作为中华文化的传承人，我们有责任保护并且修复它。今天咱们就要利用刚刚学到的比例这一知识来完成对故宫之窗模型的修复工作。故宫窗户的真实长、宽分别为100cm和75cm，其最简比为4：3。

师：要完成修复工作，先要模拟过程。首先，我们先搭建一个与故宫窗户等比的模型。利用今天学习的比例知识，大家有什么想法吗？

生：可以缩小长、宽的实际长度便于操作，最后与4：3形成一个比例。

师：好，就按照大家的想法去做。桌上有很多带有数据的小棒（出示学具），小棒端头有凹凸卡扣可以拼接。现在请同学们分组利用比例这一知识，选出能够与4：3形成一个比例的小棒，并搭拼出一个窗框，之后在小组内交流一下你选择的过程和运用比例完成这个任务的过程。

教师提供长度分别为6、8、15、18、20、24厘米的小棒。

师：请分享一下你们的搭建过程，并写出形成的比例。

生： 4：3=24：18，8：6=4：3，4：3=20：15。

学生分享各组搭拼过程，并展示搭拼作品。

师：同学们，你们知道吗？你们搭拼用的小棒很容易拼接、组合，运用的正是中华传统建筑工艺——榫卯结构设计，那么什么是榫卯工艺呢？我们来观看一段相关视频。（播放视频）

师：看过关于榫卯工艺的小视频，你有什么感受吗？

生：中国人好厉害，在几千年前就已经有传承至今的发明了……

学习支架能够很好地帮助学生理解知识的内涵。基于数学与建筑融合项目化课堂教学设计的需求：课堂教学和室外建筑之间的距离需要一个学具模型，从形象的建筑描述到抽象的空间想象需要一个学具模型，学生实现“做中学”需要一个学具模型，教师可以原创设计配套学具用于教学实施。本设计让学生在运用多个小棒搭建出等比例故宫之窗的过程中，真正体会到了学以致用，成就感油然而生。在项目化学习的过程中，学生体验着学科交叉带来的快乐和自信，也感受到中华优秀传统文化带给我们的民族自信。在实际应用中，教师还可以根据教学内容和驱动任务的具体要求为学生提供思维型支架、文化性支架、任务型支架、资源型支架等。学具只是其中一种更适合小学数学与建筑融合项目的支架。

四、成果展示提自信，适时评价促发展

项目化学习中通常都会通过任务达成形成一些成果。本设计中，完成了第一个子任务驱动复习巩固后，继续用第二个子任务来推动项目的进行，本环节是故宫之窗复原的模型建立的最后一个环节，也是形成成果的阶段，因此笔者设计了成果展示与评价活动。

师：故宫的窗户颜色是由曙红和朱膘两种颜色按照13：7的比例混合形成的朱红色。现在如果让你用曙红和朱膘来配比出相同的颜色，你认为选哪几组合适？

A.26 ：14 B.65 ：35 C.26 ：140 D.130 ：70

生：A、 B、 D 都可以与13：7组成比例，都是合适的。

师：好，那么我们就按照这个比例配比出朱红色，并给窗框模型涂上颜色。

学生动手操作。

师：现在请各组同学借助评价表分享自己小组的作品制造的过程，并用一句话来表达你的感受。我们也通过相互评价的方式点评学习成果。评价指标表见表1：

表1 评价指标表

项目化学习是一项以学生合作为基础且持续一段时间的学习活动，在项目化学习过程中，可以运用多元评价方式、多元评价主体、多元评价工具和多种评价结果的报告方式。本环节通过成果的展示来回顾操作过程和知识应用的思路，同时也利用评价表来引导学生分享、分析成果和学习效果。学生在展示的过程中提升了表达自信、认知自信，在自己和他人的评价中不断完善自己的行为与思维，在能力上得到提升。通过评价来引领学生体会学科融合，让其感受学科与生活之间的紧密联系，并实现用数学的语言来表达现实世界的高阶目标。当然，教师也可以采用个人反思表，利用网站、社交媒体进行线上报告，还可以在学校、家庭、社区范围内进行分享。

“小学数学与建筑融合”项目化学习，通过解决真实问题和完成驱动任务，让学生发现问题、解决问题的能力得到锻炼；在操作学具、动手动脑体验中，让学生的动手能力和思辨能力得到提升；在学科融合运用中，让学生感受到万物互联，生活是最好的学习试验场；把学到的知识进行再应用，让学生真正体验到学以致用的成就感。项目化思维、项目化设计与实施，让“聚焦素养”“注重关联”“突出实践”等课程要素在小学数学课堂中得以落实。