基于核心素养的中学数学项目式学习的实践研究

摘要：本文聚焦于重庆第二外国语学校中学数学教学，深入探究基于核心素养的项目式学习实践。通过阐述项目式学习的设计原则、实施步骤以及成果与反思，展现项目式学习在提升学生数学核心素养方面的积极作用，为中学数学教学改革提供有益参考。

关键词：中学数学；核心素养；项目式学习；重庆第二外国语学校

一、引言

随着教育改革的不断推进，培养学生的核心素养已成为教育的重要目标。《义务教育数学课程标准（2022 版）》强调整体理解与把握学习目标，积极倡导探索大单元教学以及项目式学习等综合教学活动。项目式学习作为一种以学习者为中心的教学方式，能有效促进学生在解决真实问题的过程中发展核心素养。重庆第二外国语学校在中学数学教学中积极开展项目式学习实践，取得了一定的成果。

二、中学数学项目式学习的设计

（一）关注目标的核心性

在重庆第二外国语学校的数学项目式学习设计中，始终秉持素养为本的理念，紧密指向数学学科核心素养的培育。例如，在“校园绿化面积的计算与规划”项目中，学习目标涵盖多个维度。学科知识与认知目标方面，要求学生能够熟练运用几何图形的面积计算公式，准确计算各种形状的绿化区域面积；理解比例关系在规划不同绿植分布面积时的应用。核心素养目标包括：提升学生的数学抽象素养，让学生从实际的校园绿化场景中抽象出数学图形和数量关系；培养逻辑推理素养，在规划过程中依据数学原理进行合理的推理和决策；增强数学运算素养，确保面积计算的准确性；锻炼直观想象素养，通过绘制绿化规划图将抽象的数学概念直观呈现。

（二）关注学习过程的真实性

学校注重创设真实的学习情境，提出具有驱动性的真实问题。以“校园运动会中的数学问题”项目为例，驱动性问题为“如何合理安排运动会的赛程，使各项比赛能够高效进行且观众观看体验最佳”。驱动性任务是让学生以运动会组织者的身份，制定一份详细的赛程安排表，并说明其中涉及的数学原理。学生们需要深入观察运动会的各个环节，包括比赛项目的时间、场地需求、运动员数量等实际因素，将这些现实问题转化为数学问题。通过收集数据、建立数学模型、进行模拟计算等方式，最终形成物化成果，如详细的赛程安排报告以及相关的数学模型解释说明。

（三）关注学习方式的实践性

项目设计强调学科实践与工程实践的融合。在“测量校园建筑物高度”项目中，学生们以小组为单位，实地选择校园内的教学楼、图书馆等建筑物进行测量。他们需要像工程师一样思考，查阅相关资料，研讨并确定测量方法。例如，有的小组利用相似三角形原理，通过测量标杆的长度和标杆与建筑物在同一时刻的影子长度来计算建筑物高度；有的小组则运用三角函数知识，借助测角仪测量仰角来求解。在确定测量方法后，学生们要选取合适的测量工具，如皮尺、测角仪等，并考虑测量过程中的误差因素，如测量角度的偏差、测量距离的不准确等，思考如何减少误差。在实地测量、记录数据、计算结果的过程中，学生们将理论知识与实践操作紧密结合，不仅提升了实践能力，还获得了真实的体验和生活经验。

（四）关注学习全过程的评价性

学校构建了贯穿学生学习始终的评价体系。评价以项目学习目标为依据，涵盖多个方面。对于学生对相关学科知识和内容的掌握评价，通过检查学生在项目中运用数学知识的准确性和熟练程度来判断。例如在“校园绿化面积的计算与规划”项目中，评估学生对面积计算公式的运用是否正确。对于学生对现实情境与数学表达之间关系的把握评价，观察学生能否准确地将实际问题转化为数学问题，并通过数学语言清晰地表达解决方案。在学习活动中学生的表现评价方面，关注学生在小组合作中的参与度、沟通能力、问题解决能力等。对于学习成果的呈现质量评价，考量成果的完整性、创新性以及展示效果等。例如在“校园运动会中的数学问题”项目成果汇报中，采用评价量化表让学生进行自评和互评。评价量表从内容完整性、数据准确性、方案合理性、展示效果等多个维度进行评价，不仅为学生的汇报表现提供了评价标准，也为学生如何进行成果展示提供了行动指南。

三、中学数学项目式学习的实施步骤

（一）头脑风暴阶段

以“校园周边交通流量分析与改善建议”项目为例，教师首先为学生提供校园周边交通状况的相关素材，包括不同时间段的车流量数据、交通拥堵路段的图片和视频等。然后组织学生进行头脑风暴，学生们围绕这些素材展开热烈讨论，师生、生生之间相互交流想法。学生们提出了诸如如何根据车流量合理设置信号灯时长、怎样规划校园周边停车区域等问题，并对解决这些问题进行了初步思考，为后续项目的开展奠定了基础。

（二）组建小组与制定方案

学生根据兴趣和特长自由组合成立研究小组。各小组针对项目素材，深入讨论解决问题的主要思路。在“校园周边交通流量分析与改善建议”项目中，小组确定了研究问题的基本方向，即分析校园周边交通流量的规律以及造成拥堵的原因，并提出相应的改善建议。在研究方式上，决定采用实地观察、问卷调查、数据分析等方法。研究步骤包括：第一阶段，实地观察校园周边不同时间段的交通状况，记录车流量、行人流量以及交通拥堵情况；第二阶段，设计并发放问卷调查师生、家长以及周边居民对校园周边交通的看法和建议；第三阶段，对收集到的数据进行整理和分析，运用数学方法建立交通流量模型；第四阶段，根据分析结果提出改善交通的具体方案。各小组在讨论过程中形成了对研究方案要素的共识。

（三）分工探索与实践

各小组按照制定的解决方案进行明确分工。在“校园周边交通流量分析与改善建议”项目中，有的小组成员负责实地观察和记录交通数据，他们在不同时间段前往校园周边的关键路口，认真记录车辆和行人的通行情况；有的成员负责设计和发放问卷，精心设计问题，确保能够全面收集到相关人群对交通问题的意见，并在校园内、周边社区等地广泛发放问卷；还有的成员负责数据分析，运用统计学知识和数学软件对收集到的数据进行整理、分析，绘制图表，挖掘数据背后的规律。在探索、实践过程中，学生们充分发挥各自的优势，积极投入到项目研究中。

（四）研讨交流与成果总结

各小组在完成分工任务后，再次进行研讨交流。在“校园周边交通流量分析与改善建议”项目中，小组内成员分享各自收集到的数据和发现的问题，共同探讨数据所反映的交通流量规律以及造成拥堵的原因。然后对小组的研究成果进行总结反思评价，形成小组的研究成果，如撰写详细的研究报告，制作精美的PPT展示成果。在报告中，详细阐述交通流量的分析过程、提出的改善建议以及相关的数学依据。

（五）项目总结展示

各小组在全班范围内汇报研究学习成果。在“校园周边交通流量分析与改善建议”项目汇报中，小组通过PPT展示、现场讲解等方式，向全班同学介绍校园周边交通流量的现状、分析结果以及提出的改善方案。全班同学就各组汇报进行评价，提出补充意见、质疑问题并进行总结。例如，有的同学提出改善方案中关于增加停车位的具体实施细节问题，有的同学则对交通流量模型的准确性提出疑问。汇报结束后，各小组根据同学们的反馈意见完善提升自己组的成果，再次进行展示。教师在项目实施前为学生提供了如数据收集方法、数学模型构建等方面的活动、操作支架；在项目实施中及时给予学生指导和评价，帮助学生解决遇到的问题；在学生项目展示结束后，给出总结提升，引导学生思考如何将项目中的数学方法应用到更广泛的交通问题分析中，为学生提供了更高层级的知识生长点，让此次学习的终点成为下一阶段学习的起点。

四、中学数学项目式学习的成果与反思

（一）成果

通过在重庆第二外国语学校开展中学数学项目式学习实践，学生在多个方面取得了显著成果。在知识与技能方面，学生对数学知识的理解和应用能力得到了极大提升。例如在 “测量校园建筑物高度”项目中，学生对相似三角形、三角函数等知识的掌握更加牢固，能够熟练运用这些知识解决实际测量问题。在核心素养方面，学生的数学抽象、逻辑推理、数学运算、直观想象等核心素养得到了有效培养。在“校园绿化面积的计算与规划”项目中，学生学会从实际绿化场景中抽象出数学图形和数量关系，通过逻辑推理制定合理的绿化规划方案，在计算面积过程中提高了数学运算能力，通过绘制规划图锻炼了直观想象能力。在学习态度与合作能力方面，学生的学习积极性明显增强，更加主动地参与到数学学习中。在小组合作过程中，学生学会了沟通、协作，提高了团队合作能力。

（二）反思

在项目式学习实践过程中，也发现了一些需要改进的问题。例如，在项目实施过程中，部分学生的自主学习能力有待提高，需要教师进一步加强引导和监督。在小组合作中，存在个别学生参与度不高的情况，需要优化小组分工机制，确保每个学生都能充分发挥作用。此外，项目式学习对教师的专业素养和指导能力提出了更高要求，教师需要不断提升自己的能力，以更好地应对项目式学习中的各种问题。未来，学校将继续深化中学数学项目式学习实践，不断改进教学方法和策略，为学生的核心素养发展提供更有力的支持。

五、结论

重庆第二外国语学校在中学数学教学中开展的基于核心素养的项目式学习实践，通过精心设计项目、科学实施步骤，取得了一定的成果，为学生的数学学习和核心素养发展带来了积极影响。虽然在实践过程中存在一些问题，但通过不断反思和改进，项目式学习将在中学数学教学中发挥更大的作用，为培养具有创新精神、实践能力和核心素养的新时代人才奠定坚实基础。