项目式学习对于初中学生“直观想象”核心素养提升的评价研究

引言：

《普通高中数学课程标准（2017 年版）》明确指出：“直观想象是指借助几何直观和空间想象感知事物的形态与变化，利用空间形式特别是图形，理解和解决数学问题的素养”。核心素养发展是教育教学工作的核心，关乎学生未来的成长，关乎学生是否适应未来社会需要。“直观想象”核心素养能促进学生理解抽象知识，提升思维水平。初三阶段是学生思维提升的阶段，知识难度提升，内容复杂，更加需要学生掌握“直观想象”核心素养。“直观想象”项目式学习为发展学生“直观想象”核心素养提供了新的思路，探讨基于“直观想象”的项目式学习对发展该核心素养的意义，及其评价体系的构建具有现实意义。

一、项目式学习与“直观想象”核心素养的内涵

（一）项目式学习的内涵与特点

项目式学习，是以学生为主体，基于学生在真实或模拟真实情境下完成具体的项目任务，自主地学习知识、掌握技能的一种学习方式。情景化体现在项目源于生活真实情境，如人教版三年级数学“测量学校旗杆的高度”项目，学生在校园场景中运用三角形相关知识解决实际问题，从而体悟知识的生活应用价值。自主性体现在学生自主选择方案、自主设计流程、自主完成成果展示，教师以引导者身份参与，充分发挥学生的主观能动性。协作性体现在项目以小组合作形式推进，如“学校绿化方案设计”项目中，学生明确分工、协同配合，在完成项目的过程中提升沟通与协作能力。综合性体现在项目需综合调用多学科知识，如“物理模型制作”项目，学生需融合数学计算与美术设计知识，实现知识的跨学科迁移[1]。

（二）“直观想象”核心素养的内涵与重要性

“直观想象”是借助几何直观和空间想象来感知事物形态变化，并利用图形解决问题的思维能力。对初三学生而言，有利于数学知识的学习，当遇到二次函数、圆等抽象的知识时，将函数图像、几何图形直观化，感知性质规律，解决数学问题，发展数学思维，学生借助对图形的观察、分析，在头脑中形成思维模型，培养形象思维、逻辑思维、创新思维，便于学生知识迁移，还可迁移至物理、地理等学科，如用图形解释物体运动轨迹、描述地形地貌等。

二、项目式学习对初中学生“直观想象”核心素养提升的作用机制

（一）创设情境，激发直观感知

项目式学习的情境创设下让学生产生直接感知。例如“设计旅游路线”，根据地图，规划出从出发地到每个景点的旅游路线。学生直接接触地图这一直观材料，对地图中的地理位置、方向、距离等形成直接感知，对标识、比例尺度等建立初步空间认知，为后续“直观想象”奠定基础。这相较于传统教学只讲解地图知识，情境化的认知感知更直观、更生动，让学生迅速将抽象的地图知识与具体空间建立起联系，充分调动了直接感知。

（二）实践操作，深化空间想象

在项目实施过程中，学生的动手操作对培养学生的空间想象有极大的帮助。例如在“搭建几何模型”（人教版第三册数学）的项目中，学生要通过用纸、木棒等材料搭建三棱柱、四棱锥等几何图形，学生不但要了解几何图形知识，还要动手操作，亲身感知空间中图形的表象、图形的部分和全部，不断改变图形的位置和角度，最后搭建出理想化的几何图形。这种体验能让学生在头脑中形成清晰、正确的空间图形表象，进而对几何图形进行多角度想象和分析，有效拓展空间想象力，而这是仅靠课堂理论教学难以实现的。

（三）小组合作，拓展想象维度

小组合作是开展项目式学习的有效途径，小组合作项目在设计“直观想象”核心素养方面也具有独特优势。小组合作项目任务完成，学生个体有着自己独特的想象和想法，例如在设计校园景观的项目中，学生对景观的布局、植物搭配等有着自己的想象；学生通过讨论交流各自的创意相互启发，有的从美学角度想象景观的色彩搭配，有的从功能角度想象景观的分区。思维的交流与碰撞拓展了想象维度，使学生学会多角度思考问题，丰富“直观想象”的内容和形式，促进了“直观想象”核心素养发展[2]。

三、项目式学习对初中学生“直观想象”核心素养提升的评价体系构建

（一）价指标的确定

直观感知评价主要考察学生对项目情境中直观材料的观察与认知能力。例如人教版三年级数学“绘制校园平面图”项目，观察校园内建筑物的形状、位置关系以及公路的走向，能快速发现关键的几何图形 ( 教学楼的矩形，操场椭圆等 )，以及空间位置关系逻辑，可以通过观察记录、课堂提问准确率来评价。空间图形建构与变换能力评价，主要考察学生能否在头脑中形成空间图形，并实现图形的变换。例如“正方体表面展开图还原”，根据展开图想象还原出的正方体立体结构，展开图各个面的相对位置，可以通过设计草图合理性、变换描述的准确率来评价。问题解决中直观想象的运用能力。主要考察学生能否运用直观想象解决问题，例如“测量教学楼的高度”通过光线和物体的相似三角模型想象太阳光线位置使得实测的数据与几何图形相一致，并提出转化方案，可根据方案的新颖性、可实施性、误差大小进行评价。

（二）评价方法的选择

过程性评价应贯穿项目始终，通过观察记录把握学生“直观想象”素养的动态发展。如“制作圆锥模型”项目，教师可设计观察量表，记录学生裁剪扇形时对“圆心角与圆锥母线关系”的判断发言、小组讨论模型对称性的观点，以及项目日志中“通过折纸想象圆锥侧面展开图”的思维过程，结合过程与结果综合评价。“设计家庭电路图”项目可基于最终成果评价，从直观性、科学性、创新性角度，看电路图是否用标准图形表示连接方式，空间布局图是否通过图形呈现电路安装位置与线路走向。学生自评与小组内互评能促进反思互助。“布置教室文化角”项目中，学生自评可围绕“是否通过想象优化书架、展板空间组合”展开；小组内互评时，成员评价他人“利用对称原理摆放绿植”的设计思路合理性，实现共同进步。

四、结语

项目式学习利于初中生形成“直观想象”核心素养，通过情境创设、实践操作、小组协作培养相关能力。科学评价可把握提升效果，教师应重视并完善教学与评价，助力学生适应未来需求。

参考文献：

[1] 李玉梅 . 信息技术助力直观想象核心素养提升——初中数学解题教学实践研究 [J]. 教育 ,2025,(10):88-90.

[2] 雷珮瑛 . 发展初中学生直观想象素养的四种方法 [J]. 中学数学研究 ( 华南师范大学版 ),2024,(22):7-8.