小学数学项目式主题活动设计原则与设计框架研究*

陈梅琼 （福建省厦门市新圩学校）

STEM 教育不是四门学科的简单叠加，而是把原本独立、分散在不同领域的学科知识和技能以活动为基础，通过形式多样的学习活动，支持学生在解决问题的过程中实现不同学科知识与方法在不同情境中的迁移、运用和生成。[1]可见，STEM 教育能提升学生综合创新能力。基于以上的几点思考，提出“STEM 视域下的小学数学‘综合与实践’拓展课程开发”的课题。课题实施过程中，课题组成员对于项目式主题活动的设计原则和框架的构建进行了大量的研究，总结以下三条活动设计原则和三类课型的活动设计框架。

一、小学数学项目式主题活动的设计原则

课题研究从“理论梳理”和“实践探究”的双向路径展开。首先，通过查找与课题相关的国内外各种原始文献，对小学数学课程标准中“综合与实践”模块的要求进行分析，为下一步开展工作做好铺垫。其次，以小学数学教材为载体，围绕教材的知识内容、知识难点、易错点，遵循选题的真实性、体验的深刻性、形式的多元化三条原则，展开设计项目式主题活动案例。

（一）选取真实问题的活动主题

STEM 视域下的小学数学“综合与实践”活动的设计，要深入分析教材，把握教材重点，针对教材难点，紧扣学生学习与探索的需要，选取生活中的真实问题为主题进行活动设计。这样才能激发学生研究的欲望，真正运用所学知识解决真实的问题，让学习真正发生，这样的活动才有价值。例如，关于位置与方向这个知识领域，六年级的“位置与方向二”用方向和距离确定位置感受极坐标思想，发展空间观念。通过深入分析教材，教师选取学校周边的滨溪公园为研究对象，设计了以”滨溪公园辨西东”为主题的项目式活动。

“滨溪公园辨西东”项目式主题活动方案：第一，让学生建立小组公约；第二，调研滨溪公园环境，明确方向与基本路线，进行初步测量；第三，小组制作初步的路线指示设计方案；第四，班级第一轮成果发布会，运用六项思考帽等工具对小组方案进行修订；第五，年级协调，选择设计点，分工协作，进行第二轮路线指示方案设计；第六，与社区公园管理处沟通，同时继续修订方案，形成最终成果。班级最终成果发布，落实滨溪公园路线指示牌投放任务，项目学习复盘反思。

（二）设计深层体验的活动研究

项目式主题活动设计，一定要让学生真实体验，把学生定位为整个项目活动的主人。学生是真实问题解决的组织者、策划者、推动者、研究者及成果推广者，体验解决问题的系统化思维、辩证思考的批判性思维，锻炼组织协作能力、表达分享能力，从而有机会提前发现自己的兴趣和禀赋。[2]

例如，根据学校的劳动教育基地“东篱园”开展“我的菜园我做主”为主题的活动。第一，教师先抛出真实问题：春天到了，学校的“东篱园”要开始播种了，作为学校的小主人，请你设计本季度菜园的播种方案。第二，当接到活动任务后，作为活动策划者的小主人，积极主动思考，先设计好问卷调查，然后开展调查哪种蔬菜适合播种，哪种蔬菜学生最喜欢吃。第三，通过调查统计结果进行策划菜地种类的划分，学生真正走进东篱园，进行实地测量菜地面积，计算每种蔬菜的种植面积。第四，学生策划如何购买蔬菜种子，调查哪种购买方案最优。第五，组织学生实地实践，动手播种种菜。第六，最终成果发布，学生交流分享自己的劳动成果，反思活动的不足。通过这样深层体验的项目式主题活动，既锻炼了学生的动手实践能力，又培养了他们的数学应用意识。

（三）构建多元化的活动形式

STEM 视域下的小学数学“综合与实践”活动的设计，要选择多元性的活动内容，构建多元化的活动形式，促进学生综合实践能力的多元化发展，提升学生的动手实践能力，发展学生的数学核心素养。[3]STEM 视域下，如何构建多元化的活动形式，实现多元化发展？教师应该注重项目的融合性、合作性，创新活动形式，为学习提供充足的时间与空间，才能提高学生的综合实践能力。

1.融合性。STEM 强调的是多学科的融合，学生多元化的发展。例如，在教学完“圆柱的体积”后，教师设计“家乡的胡萝卜大揭秘”的项目式主题活动。环节一：胡萝卜的前世今生。信息课，学生上网查找资料：作为闻名中外的胡萝卜有怎样的前世今生？教师引导学生了解胡萝卜的历史、结构、用途等。环节二：胡萝卜拓印画。美术课，教师示范画，讲解拓印技巧；学生自由创作，教师引导学生大胆创新印出不同图案。环节三：胡萝卜的DNA 解密。科学课，教师分组观察胡萝卜标本；提取基因组DNA；利用PCR 技术扩增DNA；通过凝胶电泳分析PCR 产物。环节四：信息课，利用 DNA Subway 网站进行DNA 序列分析。环节五：科学课，采集各地同种胡萝卜对比实验，发现翔安新店地区胡萝卜的DNA 和外地的细微差别。通过跨学科多元化的实践活动，学生从知、情、意、行四方面体验经历，不仅学会了点线结合的美术画法，体会了创意带来的乐趣与美感，又从胡萝卜的DNA 解密活动中深度体验高科技的发展，了解胡萝卜的生长规律，提高了跨学科综合能力。

2.合作性。STEM 视域下的小学数学“综合与实践”活动是一种综合性强的活动。学生只有通过交流合作，才能完成项目任务，达到实践的目的。如四年级的综合实践活动“年历里的秘密”一课中，教师设计三次紧密合作的活动。第一次合作：小组合作讨论解决问题的方案。制作2022 年1 月的月历，需要准备什么呢？步骤是什么，小组成员需要怎么分工？学生明确制作月历的步骤：①锁定1 日的位置，会查找2021 年12月31 日或者1 月1 日是星期几。②画表格，根据这月的天数确定表格需要画几行几列，含标注的星期栏都要画。③在画好的格子里填日期。④用色笔标注有纪念意义的日子或者重要节假日，节气，农历等。⑤插图美化。⑥小组成员合理分工。第二次合作：小组合作动手制作2022 年1 月的月历。第三次合作：制作2022 年剩余11 个月的月历。全班合作，把各小组制作的年历合成年历。学生通过分工合作完成实践活动，既增强了学生的实践能力，又提升了学生的团结协作意识，达到综合实践活动教学的主要目的。

3.创新性。小学数学教学重在培养学生的创新能力。动手实践、体验经历的过程是STEM 视域下的小学数学“综合与实践”活动的重要目标。但动手实践能力不等同创造力。只有基于创新意识的动手实践才能真正唤醒学生与生俱来的创造力潜能。教师应选择创新活动主题，帮助学生提升创新能力。如六年级上册第59 页“故乡的红砖厝——利用圆设计图案”，课的最后让学生动手设计：利用圆设计跟闽南建筑有关的美丽图案。创设生活情境：新的教学楼架空层的墙面准备融入闽南建筑的地方特色，请你做个小主人，利用圆设计跟闽南建筑有关的美丽图案。学生设计完后张贴在展板。这样，学生在动手实践中激发创造力潜能，增强数学应用意识。

二、小学数学项目式主题活动的设计框架

跨学科综合实践活动应该是打破学科壁垒，打通学科知识关联，以问题为载体，以学生自主参与为主的创新性、综合性、实践性的学习活动。[4]我根据综合实践活动的课型进行了为期两年的研究探索，整理出相关课型的活动设计框架。下面就三种类型的活动课进行阐述。

（一）微调查综合实践活动设计框架

微调查综合与实践活动设计框架：明确方向、收集数据、整理数据、制成图表、整合数据、综合分析、形成报告。在设计活动时要注重问题的选择和问题的展开，同时还要注意学生的参与方式，合作交流的形式及活动的展示评价等。

例如，我在组织设计“闽南传统建筑非遗传承我先行”这一活动时，先跟学生介绍了本次综合实践活动的背景及要解决的问题：走进闽南传统建筑，深入了解具有历史文化底蕴的闽南传统建筑文化信息，感悟珍贵的传统文化，为促进社会主义文化发展繁荣贡献力量。闽南传统建筑非遗传承我先行研究小组以保护非遗文化为主题的实践宣传为主，学习、实践、宣传交流，既增强了学生对非遗文化遗产的了解，又号召学生向社会发出了呼吁：闽南传统建筑文化，期待您的关注。

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接着，在学习小组内分工，确定调查方式：阅读资料、上网查阅、请教家长或亲戚、走访等，每个成员都有明确的任务。

最后，整理调查结果并汇总，交流分享，自我评价。

（二）微实验综合实践活动设计框架

微实验综合实践活动设计框架：明确问题、调查情况、讨论交流、制订方案、实验活动、解决问题、展示交流。具体的活动设计流程如下：1.实践活动的背景及需解决的问题。2.拟定设计方案。①确定活动主题。②拟定设计方案：创设问题情境，激发兴趣，提出探究问题；寻找解决问题的方法，布置任务：统一标准，作操作实验准备；小组分工合作，动手操作实验，感知发现规律，获取数据；数据分析，初步体验；拓展延伸，加深体会；畅谈收获，总结提升。

例如，教学完五年级“不规则图形的面积”后，教师可以引导学生思考如何测量一片树叶的面积。然后让学生明确活动主题，设计活动方案，布置动手实验操作，测量出一片树叶的面积，总结出测量的多种方法。

（三）微操作综合实践活动设计框架

微操作综合实践活动设计框架:明确问题、猜想尝试、探索规律、操作验证、汇报交流、回顾反思、应用规律。

设计活动时要做到：操作前猜想，操作中思考，操作后反思。具体的活动设计流程如下：1.实践活动的背景以及要解决的问题；2.活动过程资料；3.操作主题；4.操作方案：明确要操作的主题（或问题）；猜想尝试；操作验证；汇报交流；应用拓展。

例如，在教学完四年级上册第一单元“大数的认识”，可以设计这样一个操作实践活动：让学生感受一亿有多大。（活动设计方案见上表）

总之，在小学数学中设计项目式主题活动，教师对其资源的充分开发与设计使课程内容打破了书本学习的局限，引导学生从生活、社会现实中提出问题，聚焦多重领域，开展探究、体验、实践等项目式学习活动。注重学生知识与经验的整合，在开放的时空中促进学生对生活的热情， 增长学生对自然、对社会、对自我的体验和认识，重视培养学生的创新精神，实践能力，社会责任感，发展学生良好的情感、态度和价值观。STEM视域下综合实践活动的设计框架的研究，还是一个摸索过程，对于老师是一个全新的挑战，需要千锤百炼。学生通过多学科知识的融合，解决生活的实际问题，这样的教学活动能创新学生的数学思维，提升学生的学科核心素养。