基于项目式学习的小学数学与艺术学科融合教学案例设计

【摘要】本文以项目式学习（PBL）为载体，探讨小学数学与艺术学科融合的教学实践。通过设计 “校园文化墙设计” 主题项目，引导学生在解决实际问题的过程中，综合运用数学中的几何图形、比例计算、数据统计等知识，结合艺术创作中的色彩搭配、空间构图、材料选择等技能，实现跨学科知识的整合与应用。实践表明，该教学模式能有效激发学生的学习兴趣，提升其问题解决能力与创新思维，为学科融合教学提供了可操作的案例范式。

【关键词】项目式学习；小学数学；艺术学科；学科融合；教学案例

一、引言

随着核心素养教育的推进，跨学科融合教学成为教育改革的重要方向。数学与艺术看似分属不同领域，实则在逻辑思维、空间想象、审美表达等方面具有内在关联。项目式学习（PBL）以真实问题为驱动，强调学生的主动探究与实践，为学科融合提供了理想的平台。本文以 “校园文化墙设计” 为主题，设计小学数学与艺术学科融合的教学案例，旨在探索如何通过项目式学习促进学生综合素养的发展。

二、理论基础

（一）项目式学习的核心理念

项目式学习强调以学生为中心，通过完成真实、复杂的项目任务，整合多学科知识，培养批判性思维、合作能力与创新精神。其核心要素包括：驱动性问题、持续性探究、真实性任务、学生的自主参与等。

（二）数学与艺术的学科关联性

数学中的几何图形、对称、比例等概念，与艺术中的构图、造型、色彩搭配等技法具有天然联系。例如，几何图形的组合可形成艺术图案，比例的计算可辅助艺术作品的空间布局，数学的逻辑性为艺术创作提供理性支撑，而艺术的创造性则为数学应用提供感性表达。

三、教学案例设计

（一）项目主题与目标

主题：设计校园文化墙，展现班级特色与数学之美。

数学目标：

1.掌握几何图形（如三角形、四边形、圆形）的特征与组合方法；

2.运用比例知识计算文化墙的尺寸与布局；

3.通过数据统计分析班级文化主题的关键词。

艺术目标：

1.运用色彩搭配与构图原理设计文化墙视觉方案；

2.选择合适的材料与技法呈现设计理念；

3.提升审美能力与艺术表达能力。

（二）项目实施步骤

1. 项目启动：确定驱动性问题

教师提出问题：“如何设计一面既能体现班级文化，又富含数学元素的校园文化墙？” 引导学生讨论文化墙的功能、主题及数学与艺术的结合点，明确项目任务。

2. 数学知识探究

在数学知识探究环节，学生首先通过观察校园环境，收集窗户的矩形、花坛的圆形等常见几何图形，并分析其在空间中的组合方式；其次，测量文化墙的实际尺寸，学习比例尺的概念，尝试按比例缩小设计图纸，将实际空间转化为可操作的设计模型；最后，通过问卷调查收集班级同学对文化主题的关键词（如 “团结”“创新”），运用统计图表（如柱状图、扇形图）对数据进行分析，提取高频词汇，从而科学确定文化墙的核心主题，为后续艺术创作奠定理性基础。这一过程不仅深化了学生对几何图形、比例关系及数据统计等数学知识的理解与应用，还为艺术设计提供了逻辑支撑，实现了数学理性思维与艺术感性表达的有机结合。

3. 艺术创作实践

（1）草图设计：学生根据前期数学分析结果绘制文化墙草图，运用几何图形进行构图设计，并结合色彩心理学原理选择协调的配色方案，将数学的理性分析转化为直观的视觉表达。

（2）材料选择与制作：各小组通过讨论选择环保材料（如卡纸、颜料、废旧物品等），综合运用拼贴、绘画等技法制作文化墙模型，在实践中兼顾艺术性与环保理念。

（3）数学与艺术的融合：学生有意识地在作品中融入数学元素，例如用几何图形拼贴班级口号以增强结构美感，或通过比例关系精准设计装饰图案的大小与间距，使数学的严谨性与艺术的创造性在作品中得以深度融合，实现了跨学科知识的有机统一。

4. 成果展示与评价

在成果展示与评价阶段，通过阐述其中的数学原理与艺术构思，展现跨学科融合的思维过程；随后，教师与学生共同制定涵盖数学知识应用准确性、艺术表现创意性、团队协作有效性等维度的多元评价标准，对项目成果进行全面评估；最终，将优秀作品推荐至学校参与校园文化墙的实际建设，使学生在真实情境中体验知识转化为实践的成就感，进一步深化对数学与艺术融合价值的理解，培养其解决实际问题的综合能力。

四、教学效果分析

（一）学生学习成果

1.知识整合能力提升：学生在项目中不仅要识别几何图形，还要将它们应用于艺术构图，比如用三角形的稳定性来设计结构，圆形的柔和来增加美感。同时，比例知识在缩放图纸时的应用，统计数据帮助确定主题，这些都需要详细说明。要强调跨学科融合如何让学生看到不同学科之间的联系，促进综合应用。

2.问题解决能力增强：在设计文化墙时，学生可能会遇到空间布局不合理、材料选择不当等问题。他们需要分解任务，比如先测量尺寸，再设计草图，然后选择材料。在实践中，可能发现设计在实际制作中不可行，需要调整方案。这过程中培养了他们的批判性思维，比如分析问题原因，提出解决方案，以及创新能力，比如用新颖的方式融合数学和艺术元素。

3.学习兴趣与参与度提高：项目式学习的真实性让学生感到任务有意义，比如他们的设计可能被学校采用，这增加了动力。实践性让他们动手操作，而不是被动学习，提高了参与度。有些学生可能对数学或艺术某方面感兴趣，项目激发了他们对另一学科的兴趣，比如喜欢艺术的学生通过项目发现数学在设计中的重要性，从而更主动地学习数学知识。

（二）教学反思

在教学反思层面，首先应关注学科融合的深度，需超越数学与艺术在形式上的简单叠加，转而探索二者在概念、方法层面的深层联系。项目时间的调控至关重要，由于涉及多学科任务的复杂性，需在教学设计中合理规划时间分配，确保学生在数学探究的严谨性与艺术创作的创造性中均能深入实践，避免因时间仓促导致某一学科环节流于表面，注重学生在项目过程中的思维成长与实践能力提升。这些反思为后续教学改进提供了重要方向，有助于进一步优化跨学科融合的教学效果。

五、结论

基于项目式学习的小学数学与艺术学科融合教学，通过真实情境的问题驱动，促使学生在实践中整合数学与艺术知识，培养了综合素养与创新能力。未来可进一步拓展项目主题，深化跨学科融合的广度与深度，为小学数学教学改革提供更多实践范例。

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