项目化学习视域下小学数学自主探究精神的培养路径

引言：AI 时代小学数学教育的转型需求

在人工智能快速发展的今天，知识获取的方式已发生根本性变革，小学数学教育不再局限于知识传授，更需聚焦学生核心素养的培养。项目化学习作为一种以真实问题为导向的教学模式，为激发学生自主探究精神提供了有效载体。作为一名深耕小学数学教学多年的教师，笔者在实践中深刻体会到：优质的项目化设计能让学生在解决实际问题的过程中，主动运用数学思维分析问题、探索方法，真正成为学习的主人。本文结合教学案例，从项目内容设计、问题链构建、实施策略优化三个维度，探讨如何在项目化学习中培养学生的自主探究能力。

一、锚定生活价值：构建“真实情境—数学内核”的项目内容

（一）立足生活经验，挖掘项目素材

有价值的项目内容需贴近学生生活，蕴含丰富数学元素。在教学“百分数”时，笔者发现学生对“商场折扣”“手机电量”等生活场景熟悉却缺乏深入思考。据此设计“校园文具采购方案”项目，让学生以班级采购员身份，通过调查文具价格、计算折扣优惠、对比性价比，掌握百分数的实际应用。

（二）融合跨学科元素，拓展探究维度

AI 时代的学习强调知识整合，项目设计可适当融入多学科内容。在“图形的测量”单元，结合校园改造需求，设计“校园种植角规划”项目：学生需测量场地尺寸（数学）、考虑植物生长空间（科学）、绘制规划图纸（美术）、制定预算方案（数学 + 生活常识）。跨学科的任务让学生意识到数学是解决实际问题的工具，增强探究动力。

（三）对接社会热点，提升项目意义

将项目与社会热点结合，能激发学生的责任感。在“统计与概率”教学中，设计“家庭垃圾分类效果分析”项目，学生通过记录家庭一周垃圾种类及重量，绘制统计图，计算各类垃圾占比，分析垃圾分类成效并提出改进建议。项目不仅巩固了统计知识，更培养了环保意识，实现“数学学习 + 社会责任”的双重价值。

二、设计问题链：搭建“认知冲突—深度探究”的思维支架

（一）以核心问题统领项目方向

核心问题需具有开放性和挑战性，能引发学生持续思考。在“长方体和正方体的表面积”教学中，核心问题设定为：“如何为捐赠的图书设计最节省材料的包装方案？”这个问题跳出课本中“计算标准长方体表面积”的局限，引导学生思考“实际包装是否需要覆盖所有面”“如何组合摆放更节省空间”等深层问题。

（二）用阶梯问题化解探究难点

针对核心问题设计阶梯式问题链，降低探究门槛。在“包装方案”项目中，问题链设计如下：

1. 单个图书盒的表面积如何计算？（基础问题，巩固知识）

2. 两本相同的书打包，有几种摆放方式？哪种表面积最小？（进阶问题，探索规律）

3. 若要打包 10 本图书，怎样组合最节省包装纸？为什么？（挑战问题，迁移应用）

阶梯式问题让不同层次学生都能参与探究，在解决问题的过程中逐步深化对“表面积变化规律”的理解。

（三）留足开放性问题，鼓励创新思考

开放性问题能激发学生的创新思维。在“校园雨水花园设计”项目中，提出“如何利用所学图形知识，设计一个既美观又能高效收集雨水的花园造型？”学生需自主选择图形组合、计算面积和周长，结合雨水流向等实际因素调整方案。这种没有“标准答案”的问题，让学生敢于尝试、乐于探索。

三、优化实施策略：构建“自主探究—协作赋能”的学习生态

（一）借助 AI 工具，丰富探究手段

AI 时代的项目化学习可利用技术工具提升效率。在“校园人口普查数据分析”项目中，指导学生使用 Excel 进行数据录入和图表生成，通过在线问卷星收集数据，利用 AI 绘图工具将统计结果可视化。智能手机和学习机的普及，学生个性化错题分析可借助 AI 错题本工具，如“小猿搜题”错题归类功能，自动统计高频错误类型，生成针对性练习。

（二）搭建协作平台，促进思维碰撞

小组合作是项目化学习的重要形式，需建立有效的协作机制。在“班级运动会方案策划”项目中，将学生分为数据统计组、赛程设计组、器材准备组：统计组负责计算各班参赛人数及项目分布，设计组需根据场地大小规划比赛区域，器材组要核算道具数量及成本。各组定期汇报进展，在讨论中发现问题、优化方案，培养团队协作能力。

（三）实施多元评价，关注过程成长

改变传统评价方式，采用过程性评价与成果展示相结合的模式。在“家庭月度开支分析”项目中，评价内容包括：数据收集的完整性（是否记录所有开支）、数学方法的运用（是否正确计算百分比、绘制统计图）、问题分析的深度（能否发现开支规律并提出合理建议）。通过学生自评、小组互评、教师点评，让每个学生看到自己的进步，增强探究信心。

四、教学案例：“校园零食营养与价格分析”项目的实践探索

（一）项目背景与目标

针对学生爱吃零食却缺乏健康消费意识的现象，结合“小数的运算”“统计”等单元知识，设计该项目。目标是让学生通过调查分析，掌握小数计算和数据统计方法，培养健康消费观念。

（二）实施过程与学生表现

1. 准备阶段：学生自主设计调查问卷，收集同学常吃的零食种类、价格及营养成分表，学习使用小数加减法计算单价、统计营养成分占比。

2. 探究阶段：发现“价格高的零食不一定营养”这一认知冲突，小组讨论后决定从“单位营养成本”角度分析，即计算每克蛋白质对应的价格，对比不同零食的性价比。

3. 成果阶段：制作“校园健康零食推荐表”，用条形统计图展示分析结果，向全校同学做汇报。有学生提出：“为什么有些零食价格贵但营养低？”引发对“广告营销与实际价值”的延伸思考。

（三）项目成效与反思

项目实施后，学生不仅熟练掌握小数运算和统计方法，更重要的是养成了用数学眼光看待生活的习惯。有家长反馈，孩子购物时会主动计算“单位重量价格”，判断商品是否划算。反思整个过程，真实问题的驱动让学生的探究更具主动性，而教师在关键时刻的引导（如提示“单位营养成本”的分析角度），有效避免了探究流于形式。

五、项目化学习中培养自主探究精神的关键要点

（一）教师角色：从“主导者”到“引导者”

教师需转变角色定位，在项目设计时搭建框架，在探究过程中适时点拨，在遇到困难时提供支持。当学生在“包装方案”中纠结于多种组合方式时，提示“观察重叠面的大小与表面积的关系”，引导学生发现规律而非直接告知结论。

（二）学生主体：从“被动接受”到“主动建构”

保障学生的自主选择权，让其在项目中自主规划步骤、选择方法、评价成果。在“校园绿化设计”项目中，允许学生自主选择研究区域（操场周边或教学楼前），自主决定测量工具（卷尺或步测），这种“我的项目我做主”的体验，能极大激发探究热情。

（三）资源整合：从“教材为本”到“生活为源”

打破课堂界限，整合家庭、校园、社区资源。与家长沟通，鼓励其支持孩子的调查活动；联合学校后勤部门，提供场地数据等资料；联系社区超市，允许学生实地调查商品价格。丰富的资源让项目更真实、探究更深入。

结语：让数学探究在生活中生根发芽

项目化学习为小学数学教学注入了新活力，其核心价值在于让学生在解决真实问题的过程中，体会数学的实用性和趣味性，从而主动探究、乐于思考。作为教师，我们需要不断挖掘生活中的数学素材，设计有温度、有深度的项目内容，用高质量的问题链引导学生探索，借助 AI 工具拓展探究边界，让学生在自主探究中提升分析问题、解决问题的能力。

在未来的教学中，项目化学习的实践还需不断完善，但只要坚持以学生为中心，以真实问题为导向，就能让数学学习真正成为学生成长的助推器，培养出适应AI 时代需求的创新型人才。

参考文献

[1] 王蔷 . 项目化学习设计：学习素养视角下的中小学课程改造[M]. 教育科学出版社 ，2020.

[2] 吴正宪 . 小学数学项目学习的实践与思考[J]. 小学数学教育，2022（10）.

[3] 教育部 . 义务教育数学课程标准（2022 年版）[S]. 北京师范大学出版社 ，2022.