核心素养背景下小学高段数学主题式教学中自主学习活动的设计与实施

引言

当前教育强调从“知识本位”向“素养本位”转型，数学学科需通过主题式教学构建知识网络，培养学生会用数学的眼光观察世界。小学高段学生已具备初步逻辑能力，但自主学习意识仍需引导。本文聚焦主题式教学与自主学习活动的融合，探讨如何通过结构化设计，让学生在真实问题解决中发展核心素养，为一线教师提供可操作的实践框架。

一、自主学习活动的设计原则

（一）目标导向与开放性的平衡

在设计数学主题活动时，教师需要把握教学目标的精确性与探究空间的灵活性。比如“分数的加减法”这一课主要体现的核心素养是数感，运算能力和推理意识。可以设计一个既能覆盖知识点又能引发思考的驱动性问题，像班级春游预算分配这样的任务，既包含分数计算练习，又涉及资源优化分配的决策过程。关键是要控制好问题的开放程度，太窄会限制思维，太宽则容易偏离目标。教师可给出明确的计算要求，允许学生运用不同的方法寻求路径解决，如画图、列表格、文字描述等来呈现分配方案。最后通过分组展示对比，自然引出公平性的数学讨论，这样就在技能训练中融入了价值观教育。

（二）知识整合与跨学科联动

知识整合是主题式教学的核心环节，旨在将分散的数学概念、技能与方法围绕核心主题进行结构化重组，在坚实的知识整合基础上，跨学科联动才能超越简单的活动拼凑，找到学科间深层次、有价值的连接点，使数学知识在真实多元的情境中获得应用与验证。以“比例尺”教学为例，核心在于整合比例概念、测量技能、空间几何知识，帮助学生理解比例尺的本质及其在空间转换中的应用。在此基础上，与美术课联合开展“校园微缩模型”项目便成为知识整合成果的理想应用场景。在这个项目中，数学知识的整合应用体现在：学生需要精确计算缩放比例、实地测量关键数据，并将这些数据准确转换为模型尺寸，深刻体会比例尺作为数学工具在空间转换中的核心作用。美术则提供模型制作的表现形式和审美要求，为数学知识的可视化表达与应用提供载体。两个学科可以共用最终的微缩模型作品，但评价各有侧重，学生在此过程中会主动构建并应用整合后的数学知识体系，这种基于整合知识进行问题诊断的体验，远比单纯完成习题更能促进对知识本质的深度理解及其迁移应用能力。

二、自主学习活动的实施策略

（一）情境驱动，激发内驱力

情境驱动教学方式区别于传统的例题讲解，它要求教师在设计时充分考虑学生的生活经验与认知水平，确保情境既不过于简单而失去挑战性，也不过于复杂而导致挫败感。教师可以先展示一个未完成的生活场景，比如筹备班级运动会需要购买饮料，超市有三种优惠方案，然后引导学生自己发现问题：哪种购买方式最省钱？接着让学生分组收集数据，包括不同包装的价格、容量等，再通过建立数学模型进行比较分析。这个过程中，抽象的百分数应用知识就被自然地转化为解决实际问题的工具。最后通过班级辩论会的形式展示不同组的结论，教师只需在关键节点点拨计算方法的准确性即可。这样的设计既能保证知识掌握，又能培养决策能力。

（二）支架式引导，分层突破难点

支架式教学源自维果茨基的最近发展区理论，强调根据学生现有水平提供适时适量的支持。在数学主题式教学中，这种支持主要体现在任务设计的分层化和资源的差异化配置上。例如，在“多边形的面积”单元，基础组学生使用给定的图形模板和分步计算公式手册完成简单图形面积计算；标准组需要自主选择公式计算复合图形面积；拓展组则挑战用最少测量次数计算不规则操场面积的开放性问题。每组都配有相应难度的指导视频和错误分析表，学生可以根据自身情况选择起点，并随时申请更换任务难度。

三、典型案例：以“校园标志牌设计”为主题

在“图形与几何”领域，设计“校园标志牌设计”项目：教师发布任务——为美化校园走廊，需设计一块长 40cm 、宽 30cm 的矩形标志牌，要求融入方中圆或圆中方的组合图形。学生以 4 人小组为单位，通过三阶段任务实现数学学习与应用。

第一阶段：基础图形计算

任务发布：教师提供材料清单（彩色卡纸 5 元 / 张、胶水 2 元 / 瓶），总预算20 元。

自主探究：学生测量标志牌框架尺寸，计算单个图形参数。例如某组选择圆中方设计：正方形边长 20cm ，内切圆半径 10cm ，计算周长（正方形 80cm ，圆62.8cm）与面积（正方形 400cm² ，圆 314cm² ）。

教师引导：提示使用公式卡（周长 =2πr ，面积 =πr² ），对比不同图形耗材差异。

第二阶段：组合图形优化

方案设计：小组需在 40×30cm 框架内组合图形。某组设计方套圆 + 扇形方案：外框正方形 30cm 边，内切圆半径15cm，四个角落添加半径5cm 的扇形装饰。计算总面积：正方形900cm²，圆706.5cm²，扇形 (4×(1/4×π×5²)=78.5cm²) ），总耗材 1685cm²，需 2 张卡纸（10 元）。

成本统计：胶水费用2 元，总预算12 元，剩余8 元可添加亮片装饰（0.5元/ 颗）。

优化调整：发现扇形与圆重叠 5cm² ，通过调整扇形角度（改为 30^∘ ）减少重叠，最终耗材 1620cm² ，节省1 张卡纸。

第三阶段：模型制作与展示

模型构建：学生用 A3 纸绘制设计图，用彩笔区分图形区域。某组在正方形中心绘制圆，四个角落用量角器画出 60^∘ 扇形，通过计算验证各部分尺寸：圆直径 30cm，扇形半径 5cm，弧长 5.23cm（ ⟨36060×2π×5≈5.23cm) 。

展示评价：小组用 PPT 讲解设计理念，其他组从数学准确性、美学价值、成本效益角度提出建议，如将正方形改为菱形可增加动态感或用统计图表对比不同方案耗材量。

反思拓展：教师引导学生思考如何通过统计各年级偏好确定标志牌颜色，引入条形图分析（如 60% 学生选择蓝色， 30% 选择绿色），将统计知识自然融入几何设计。

此案例通过真实任务驱动，将单个图形周长面积计算、组合图形设计、成本统计等知识点整合于问题解决中。教师通过提供公式卡和预算表降低计算难度，通过分步任务卡控制流程，既保证知识落实，又培养系统思维与跨学科应用能力。

结论

主题式教学为自主学习提供了结构性框架，通过目标分层、情境创设和协作探究，能有效提升学生高阶思维能力。未来可进一步探索数字化工具的融入，建立更动态的互动学习空间，推动核心素养在数学课堂中的深度落实。

参考文献：

[1] 孟娟 . 核心素养导向下小学数学主题式教学课堂实践初探 [J]. 问答与导学 ,2024(24):97-100.

[2] 陈继 . 关于小学数学主题式学习的思考与实践 [J]. 智慧少年 ,2025(10):143-145.