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小学数学主题式项目化学习内容建构与教学策略研究
发布时间:2024-02-20   点击:   来源:原创   录入者:蒋钘

2023年度教科研课题申报评审活页

课题名称: 小学数学主题式项目化学习内容建构与教学策略研究  

设计与论证报告(8000字以内,不得出现学校和课题组相关人员名字

(一)课题的核心概念及其界定

项目化学习:是一种指向学生发展核心素养,以学生高阶思维发展、合作与自我管理能力形成和实际问题解决为目标,通过创设承载核心知识的真实的驱动性问题,引导学生调动所有知识、能力、品质等积极主动地持续探究问题,形成公开成果的一种综合性、活动性的教育实践形态。

主题式项目化学习:是指基于学生自身兴趣与真实生活环境选择主题,通过深度融合、专题呈现、实践体验等方式开展探索,让学生在实践体验的真实情境中,发现和解决真实问题,将学生素养转化为持续性的学习实践活动的过程。

内容建构与教学策略:是指基于学校本土化资源和小学数学课程内容,以课程开放和整体联系的视野,提炼数学项目化学习的主题,并结合主题构建适应小学生开展学习研究的具体内容,设置合理化的学习目标,并根据主题和内容进行教学重构,形成教学策略。

小学数学主题式项目化学习内容建构与教学改进的实践研究:本课题是指结合主题式项目化学习的内涵特征、活动方式及小学数学课程内容,面向小学中高年级学生,基于真实情境、真实问题的学习空间场域重构、课程内容构建、教学改进措施、课程评价方式等,通过调查分析、课堂实践、案例研究、总结反思,以期最终形成小学数学主题式项目化学习的内容序列和教学策略的研究。

 

(二)国内外同一研究领域现状与研究的价值

1.关于项目化学习的研究现状

项目化学习的教育思想最早可以追溯到美国教育家杜威(John Dewey)的“做中学”(learning by doing)教育思想,后来,他的学生克伯屈(William   HeardKilpatrick)首次于 1918 年发表的《项目(设计)教学法:在教育过程中有目的活动的应用》一文提出了项目学习的概念。美国在 20 世纪初开始实施克伯屈的项目教学法,该教学法广泛应用于当时的初级学校和中学里的低年级学生。项目化学习在我国初现于 20 世纪 80 年代,并由此展开了对项目化学习的进一步研究和实践。项目化学习应用于基础教育阶段的系统性研究是 2012 年由徐锦生主编的《项目学习——探索综合化教学模式》一书,该书基于我国基础教育的现状提出项目化学习在小学阶段应用的办法。通过对文献的搜集和梳理后发现,国内外关于项目化学习的研究领域主要集中在“项目化学习模式”、“项目化学习的教学设计”、“项目化学习的实践应用”以及“项目化学习的评价体系”四个方面。

上海的项目化学习探索自2014 年开始,八年来体现了从实践中发现问题—尝试解决问题—形成小规模本土经验—发现新问题—引入国际经验并结合本土经验进行改造—提炼推广—形成本土标准,构建本土理论—广泛应用的思路,这一思路尊重和体现了实践逻辑。(夏雪梅,2022)

数学项目化学习注重真实情境的创设,既包括真实的生活现实情境,也包括汲取真实情境要素、能赋予学生真实身份角色并履行角色任务的虚拟情境。通过创设“真实”的情境,促进学生在体验、操作等过程中进行真实而非表面、形式化的探究,形成真实的项目成果,经历真实的学习过程。如“测量高度”项目创设的是一个真实的生活情境:为了向参加盛会的游客展示美丽的太原形象,学生需要考察太原市特色建筑,包括其高度,最终形成图文并茂的太原市某个地标性建筑的介绍。(叶立军,徐蒙恩,2021)

从2001年开始,董林伟项目组组建了纵跨小学和初中两个学段、横跨江苏省全省的“做数学”研究团队。以“做”为支架,学生在“做”的过程中,围绕某个具体问题的解决,亲自开展一系列的动手操作、实验、观察、记录、探究等实践活动,在极大地激发学生学习兴趣的同时,使其经历感知数学、深度思考与解决问题的完整过程。它改变了数学知识的形态,改进了学生学习的方式,促进了学生认知和情感的和谐发展,是构建中小学生适合教育的学科实践。也为其他学科开展跨学科主题学习、实践活动等提供了参照样本。(董林伟,石树伟,2021)

南京外国语学校对高中化学项目化学习设计进行了实践和探索,以培养和发展学生的化学学科核心素养和跨学科素养为本,构建高中化学项目化学习的设计思路与流程。从确立项目主题创建驱动性问题”“设计学习实践”“公开学习成果以及全程性评价五个方面探讨了项目化学 习设计的校本实践策略。(陈懿,陈静,2022

针对项目化学习实施过程中的问题,马宁,郭佳惠(2022)认为“基于证据的教与学”是解决当前项目化学习存在问题的新思路,将基于证据的相关理念引入项目式学习中,从教、学、评三个角度出发构建了证据导向的项目式学习模式,该模式包括 6 个环节:“确定项目教学目标——预设达成目标的证据——设计引发证据的学习任务——设计教学活动——收集学习证据——基于学习证据的评价”

综上所述,项目化学习模式的研究总体上包含三个方向:一是在项目化学习引入我国的初期,我国研究者开始了对项目化学习模式的宏观研究,为项目学习的进一步研究提出总体框架;二是针对项目化学习与各个学科或具体素质培养融合的学习模式构建,给本课题的研究提供了参照样本;三是在我国项目化学习如火如荼开展的今天,不免暴露了实施过程中的各种问题,特别是对小学数学项目化学习的关注度不高,同时存在学习目标不清晰,问题驱动性不强,相关领域基础知识对项目的支持不够,学习成果中学生的贡献不足,变化了形式的教学方式并没有使学生的学习走向深度,也没有将学生引向真实世界。因此本课题鉴于以上考量,着重研究基于主题的项目化学习,在小学阶段如何为学生提供真实的实践情境,进一步研究如何结合学科特点,再构学习空间,形成学习场域,为学生提供更多的学习资源,构建适应小学项目化学习的课程内容,及教学改进策略。

2.研究价值

(1)推进新课程标准的落地。课程方案指出:要加强课程综合,注重关联,统筹设计综合课程和跨学科主题学习,加强综合课程建设,完善综合课程建设,完善综合课程科目设置,开展跨学科主题教学,强化课程协同育人功能。

(2)完善课程资源对项目化学习的支持。通过创设新型的教学环境,学生的主体意识和探究欲望得到激发,学生的创新潜能和合作精神得到挖掘。学生积极投身到学习的进程中,主动探究,勤于实践,乐于合作,在掌握学习策略、培养学习兴趣的同时,有效地提高了学习水平和结果。

(3)突破学科项目化学习的困境。通过实践,小学数学项目化学习的核心任务设计存在一些困境。教师需要清晰认识项目化学习的意义以及重要性,基于长远发展的眼光,将数学项目化学习融入学生的生活与发展需要,优化教学策略,落实学科核心素养提升的各项措施。

(4)为拔尖创新人才培育奠定基础。课程方案坚持创新导向,与时俱进。本课题以项目化学习的方式,加强课程综合,为开阔学生视野、活跃思维、增长见识创造机会。搭建了学生自主、合作、探究学习的平台,为学生解决问题、能力发展创造机会。

(三)研究的目标、内容(或子课题设计)与重点

1.研究目标

(1)通过研究,开发小学数学项目化学习的主题式课程内容。以丰富、整合、完善的课程资源和乡土资源为载体,设计小学数学项目化主题课程,培养并提高教师的专业素养和设计开放能力。

(2)通过研究,构建小学数学主题式项目化学习的课程资源。构建开放融合的学习场馆,有效互动的学习资源,多元联结的学习关系,逐步形成课程资源。

(3)通过研究,创新小学数学主题式项目化学习的实践路径。建构指向核心素养的数学项目化学习的教学改进流程,学生参与数学项目化学习的策略和方法。

(4)通过研究,形成小学数学主题式项目化学习的综合评价体系,培养儿童数学学科素养,提升学生关键能力的运用。

2.研究内容

(1)指向数学主题式项目化学习的理论与实践经验的文献研究

通过对项目化学习和主题式学习的相关理论和实践经验的代表文献的研究,进一步把握小学数学主题式项目化的基本内涵、理论架构和实践原则等;厘清小学数学主题式项目化学习的内容构建思路;进一步认识和理解教学理念转变、学习内容丰富、教学设计重构的重要性,不断深化对新课标、新课程方案的理解,为本课题的实践研究奠定坚实的理论基础。

(2)当前小学数学项目化学习的教学现状调查分析研究

通过问卷调查、现场观察、与教师学生个别交流等方式,深入调查分析本区域小学数学项目化学习的教学状况、教师的教学认知,了解小学和项目化学习的现状和现实需求,总结提炼成功经验,分析存在问题与困难。

(3)小学数学主题式项目化学习内容选择和教学再构研究

旨在立足国家基础课程中的学习素材,以主题设计为引领,以具体内容为支撑,结合从自然世界与现实世界中相应的事物设计项目化学习的主题,在核心主题的引领下设计适合小学生的驱动性问题,组织连接着现实世界的充满趣味性和挑战性的活动,引导学生参与主题活动、跨学科解决问题,促使学生用数学的眼光看世界、用数学的思维思考世界、用数学的语言表达世界。

在设计小学数学项目化主题学习活动时,立足“学为中心”,关注学生发展、学材重构、学程再造、学业评价等,让小学生在学习的过程中实现深度理解和整合运用。有立意、有内涵、有深度的数学主题式项目化学习,立足“数学+”,如“数学+生活”、“数学+史料”、“数学+其他学科”等,开展小学数学项目化主题学习活动的开发与实施,通过对教材的二次开发,设计特色化主题活动,形成了具有可行性、易操作性小学数学主题式项目化学习实践样态。

(4)小学数学项目化学习支持系统的研究

●多维学习场域创构的研究。助力数学项目化学习的纵深推进,促进师生互动、共学共长。如以班级空间为基础,改变教室布局,使普通教室更适合学生个人、小组、集体等各种形式的学习。再如学科教室的建设,以学校思维广场为基础,开发一层空间为数学项目化学习区域,设备区提供智能设备及各类相应的学习工具,以支持信息搜集、实验操作、展示反馈等各项学习活动。建立课程融合系统,一是整体策划校内数学项目化学习主题系列课程,基于主题、资源选择共学内容,序列开展项目化学习活动;二是与社区、校外实践活动基地等签订合作协议,定期开展具有融合性、趣味性、实践性的主题式项目化学习活动,提升学生综合素养。

●数学项目化学习云平台的建设。融合课程资源、主题选择、互动交流、成果展示等模块,为项目化学习的开展提供更为丰富的线上资源。创新学习空间拥有开放的“共享中心”等,以鼓励学习者在真实情景中进行交流,从而促进有效学习。

(5)优化小学数学主题式项目化学习的评价研究

●前置评价量规科学引导活动

学习评价前置,将学习评价的内容与学习目标保持一致,实现学生素养的可视化,设计覆盖项目化学习全过程的多样化评价(如图)。

●开放评价主体多维评价

数学项目化学习过程中,从固定不变的同桌不断生成新的同桌,在同学之间建立多维度伙伴评价机制,激励学生向上发展。项目化学习还往往与社会相关部门进行关联,因此,教师、家长、学生及项目化学习所涉及的其他主体都可以成为项目化学习的评价主体。

●搭建展示平台全面评估

项目化学习成果的展示方式多样,成果的展示不仅可以让学生的学习更有动力,也可以让学生在欣赏作品的同时,回顾项目化学习历程,促进反思总结。通过“思维大冲浪”“智慧分享秀”“成果博览会”等方式展示、分享学生数学项目化学习成果,促进二次学习的再生。

3.研究重点

小学数学主题式项目化学习课程资源开发研究,再创学习空间,完善学习场域对小学生数学项目化学习的支持,以数学教材为基础,挖掘数学项目化课程资源,形成课程内容序列;小学数学主题式项目化学习教学整体设计和教学策略的研究,多路径探索小学数学项目化学习的实施方式。

(四)研究的思路、过程与方法


  研究思路:

以实践社会学和教学设计理论、学科课程标准为基础,汲取目前国内外“项目化学习”相关研究成果,从中发掘本课题与之不同的研究价值,构建基于本校特色的学习场域下小学数学项目化学习理论框架,厘清小学数学项目化学习的内涵与价值,通过环境重构和课程架构等方式,变革学习方式,转换学习空间,扩展学习时空,积累课程资源,形成小学数学项目化教学的实施路径和评价机制,研究过程中注重理论与实践结合,项目与场域关联,素养与能力并进,注重成果的及时总结,定期由专家把脉、调整与精进,同时在区域内进行推广、辐射、应用。

研究过程:

研究准备阶段(2023.09—2023.12)

1.精心制定课题方案,反复论证,修改课题方案,申报课题,做好相关准备工作。

2.认真组织教育教学、心理学理论,课程方案(2022版)、数学课程标准(2022版)、物型空间理论等相关理论学习,组织研讨分享。

3.进行有针对性的调查。对学生的项目化学习的现状和需求进行问卷调查;对教师学习场域的认识、理解和教学需求进行访谈。

实施研究阶段(2024.01—2025.12)

1. 根据课题实施方案,制订明确详实的阶段研究计划,开展行动研究。

2. 学校环境整体构建,重构学习场景。

3. 编制数学主题课程体系,并在实施中不断修正和完善;

4. 形成数学项目化教学的实施路径和课堂流程和评价体系。

5. 积极组织课题组的活动,准确把握研究方向,及时调整研究方式和内容等。

研究总结阶段(2026.01—2026.06)

1. 实施过程中的资料、论文、案例等进行积累、整理,并认真分析、归纳、提炼、总结,作好资料的补充、完善工作。

2. 完成结题报告,并通过课题网站及时上传各类材料,为后期的课题研究做好准备。

研究方法:

    1.行动研究法:课题的研究将遵照计划—行动反思—再行动的方法螺旋上升地进行研究,探寻基于学习场域的小学数学项目化学习研究的实施路径。

    2.教育调查法:在教育理论指导下用观察、列表、问卷、访谈、个案研究以及测验等科学方式,搜集小学数学项目化学习的资料,从而对基于学习场域的小学数学项目化学习研究现状作出科学的分析并提出具体的实践活动。

    3.文献研究法:通过文献搜集,明晰基于学习场域的小学数学项目化学习的内涵和特征,对已有关于小学数学项目化学习的模式、模型以及实践探索等方面的问题进行系统梳理与分析,初步探索基于学习场域的数学项目化学习的理论基础与实践方法。  

    4.案例研究法:通过具体的课例,对基于学习场域的数学项目化学习框架作可行性分析,以实例来支持理论研究,在具体的案例中实现小学数学项目化学习的落地。

 

 

 

 

(五)主要观点与可能的创新之处

1.重构和开发学习场域。学校的格局、教室的布局、校园的环境的重构,专门学习空间和场域的开发,构建基于小学数学项目化学习的学习场域,为开展项目化学习活动提供实践场所,让学生在解决鲜活的、可接触的真实情境问题的过程中,将书本知识与现实实践相融合,达到开阔视野、融通知识、提高素养的成长目标。我校积极创设基于融合的学科教学新场域,为学生提供更广泛、多样的学习平台,让学生有更多的自主学习、自主活动的时间和空间。

2.整合开发跨学科课程。基于学习场域跨学科融合的项目化学习,开发和整合形成有特色的跨学科主题系列课程,以人文、科技、生活为关键词,深化研究性课程和拓展性课程建设,在学习方式上注重多样化,基于个体适应的自主学习、基于讨论互动的合作学习等,着力培养学生的核心素养和创新能力。

3.相互支持的教师同盟。针对跨学科项目化学习教学内容更新快,时效强,角度多元,促成了学校同一学科间以及不同学科间多种形式的“教师同盟”。有相同学科的多位教师共同备课,针对同一主题发挥集体智慧,博采众长,实现脑资源共享以达成共识;不同学科的教师选用不同的教学主题同时教学,以实现相同教学目标强化或不同教学目标的互补。

4.新型的学习关系的建立。针对农村学生特点,基于学习场域构建线下及线上学习资源,建设民主开放的教学环境,建立平等和谐的新型师生关系和伙伴式的新型的生生关系;在课程实施中由学生自主选择机会,多样式地参与学习;课后作业呈现分层式自我反馈式学习,由教师和伙伴共同评价,促进学生个性化、多元化、平衡化发展。

(六)预期研究成果


成果名称

成果形式

完成时间

阶段成果(限5项)

关于项目化学习和小学数学课程内容的文献综述

综述报告

2023.12

小学数学项目化学习的现状调查及分析

调查报告

2023.12

基于项目化学习的小学数学课程内容建构与教学改进的实践研究方案

研究方案

2023.12

数学项目化学习与数学核心素养

论文案例

2024.12

基于项目化学习的小学数学课程内容建构与教学改进研究

课例

2024.12

最终成果(限3项)

基于项目化学习的小学数学课程内容建构与教学改进研究报告

研究报告

2026.5

基于项目化学习的小学数学课程内容建构与教学改进研究系列论文

论文集

2026.5

基于项目化学习的小学数学课程内容建构与教学改进的资源集

视频案例

2026.5

(七)完成研究任务的可行性分析(包括:①包括课题主持人在内的课题组核心成员的学术或学科背景、研究经历、研究能力、研究成果;②研究基础,包括围绕本课题所开展的文献搜集、调研和相关论文等;③完成研究任务的保障条件,包括研究资料的获得、研究经费的筹措、研究时间的保障等。)

1.研究经历和研究成果

主持人1,研究方向:数学教学,曾主持十二五、十三五多个省市级课题,负责常州市基础教育改革前瞻性项目《思维广场:支持儿童混合式学习的空间建构》即将结项,论文《技术赋能新教学,助推“双减”增实效》2022年2月发表于《教育学文摘》、CN11-5773/G4,《第三学习空间:支持儿童混合式学习的空间架构》2021年3月发表于《求知导刊》CN45-1393/N,《基于I+学习空间的课堂实践与思考》、《打造沉浸式学习空间,开启全学习生态系统》、“智慧教,个性学”:小学数学学习群构建的实践探索》均获武进区教育学会一等奖。《基于平台提前干预,驱动数学课堂变革》、《核心素养导向的数学课堂转型》获武进区主动发展优秀项目一等奖。

主持人2,小学数学教师,多次参与省、市级课题并担任中心组成员,所撰写的多篇论文发表于省级刊物,有多篇论文获市、区级一、二等奖。2023年6月撰写的《依托数学数学 助推思维生长》发表于省级刊物《小学数学教育》。

核心成员1,武进区数学学科带头人。从事数学教学工作十余年,曾参与《基于青果在线平台,提前干预小学数学易错点的策略研究》、《基于思维广场数学学习群构建的实践研究》等课题,作为课题组核心成员,先后在省级杂志发表《运用电教媒体打造小学数学智慧课堂》、《混合式学习模式在小学数学课堂中的运用》、《小学数学智慧课堂环境中的教学互动研究》等多篇论文。

核心成员2,小学数学教师,区学科带头人,多次参与省、市级课题并担任中心组成员,曾主持十三五电教课题《基于个性化学习平台提前干预小学数学易错点的策略研究》并已结题,所撰写的多篇论文发表于省级刊物,亦有多篇获区级一、二等奖。2022年5月撰写的《思维广场与小学数学教学的融合探索》发表于省级刊物《教育学文摘》。

2.研究基础

我校是武进区最早开展电教课题研究的学校。承担了“九五”“十五”现代教育技术课题,“十一五”期间,基于网络环境和互动资源开展研究,“十二五”期间,基于电子白板开展研究,   “十三五”期间对个性化平台支持下的课堂开展了研究,驱动了课堂教学方式的变革,课题被常州市列为现代教育技术重点项目,被武进区批准为前瞻性项目,在武进区课堂教学改革成果中获一等奖。2020年5月,常州市前瞻性项目《思维广场:支持儿童混合式学习的空间建构》立项。

经过几年的研究,数学项目组在研究中不断地积累和沉淀,获得了丰富的理论认识和实践经验,探索学科素养培养的实施路径。

(1)初步形成了对学习空间环境架构和数学学习群构建的认识

我校的学习空间——思维广场是一个特定的物型空间,为学生提供安全舒适、功能整合、半封闭半开放的学习空间,促进并实现学生个性化的优势学习与发展,是学校思维广场的核心理念,也是思维广场教与学方式变革的根本价值。在空间上注重学习空间的连续性,在时间是提供学习时间选择的自由性,在学习内容上基本开发了数学思维广场课程内容,在学习方式上注重多样性。

而基于思维广场数学学习群的构建是基于《义务教育数学课程标准(2022版)》的理念、原则和培养目标,整体设计数学课程内容,探索发展学生核心素养的路径,转变传统教与学的组织方式,根据不同内容,不同需求,合理构建数学学习群,它既是一种新型教学组织形式,也是一种师生共生共长学习方式。

(2)初步形成了空间环境对数学学习的支持功能

思维广场设置了6个“研究探索空间”,均为开放性的探究空间,关注儿童高阶思维中的“分析”“评价”“创造”,由团队协作区、互动学习区、自主学习区三个区域组成。六个探究空间分别为:主题站、越读馆、拓展间、游戏区、探究坊、创意园。每个研究室由教师提前制定“拓展研究任务”,明确研究任务、目标,学生展开自主学习,然后由一名或多名数学教师组织开展拓展性主题的讨论,不参加讨论的同学在自主学习区进行查阅资料或书籍。学习空间做到无线网络全覆盖,并配置交互式平板、短焦投影、彩色涂鸦板、打印机和可以任意组合的桌椅等创意设施,为孩子们打造宽松,舒适的交流环境,更有利于孩子开放式交流和思维的碰撞。

(3)初步梳理了基于学习空间的数学主题课程的内容体系

思维广场数学学习内容,既有基础型,又有在基础型外有拓展和延伸,我们在设计思维广场学习内容时,既紧扣基础型数学课程教学要求,做好传统课堂内容与思维广场内容紧密结合,又充分利用思维广场的时空便利,针对数学学科和学习群的特点,为学生设计开放性、实践性、综合性的主题,以激发学生思维,鼓励学生独立思考,发现、提出、分析和解决问题。目前,除了苏教版教材的内容体系外,我们设计的思维广场的内容如下图:






  3.项目保障和社会支持


(1)组织保障。

本项目推进的基本思路概括为三点:顶层设计,立体建构;上下联动,点线成面;内容统整,资源共生。

顶层设计,立体建构——基于研究内容进行立体建构,从设计主体、空间连续体、实施模式体三位一体进行立体建构,与学校文化、学校物型环境、学生学习同频共振,确保适切每一个儿童。

上下联动,点线成面——从线上线下的混合式联结、课内课外的互动式展开、正式与非正式的样态的打开,实现主题的点——流程的线——实践的群,多元推动整体推进。

内容统整,资源共生——基于多元智能、深度学习理论,基于人工智能与“互联网+”的思维,校内外资源整合联动,从课程到课堂,聚焦学生核心素养,建构数学项目化学习的实践体系。

(2)物质保证。

学校将在原来物型空间的基础上全面升级,开启的各场馆的建设、平台的研发和完善、课程资源的丰富都将奠定基础。学校以湟里镇教育名镇建设为契机,常州东方润安基金注入资金,为保证项目的建设提供了有力的物质保证。

(3)师资保证。

学校在2020年成功创建常州市新优质学校,五级梯队教师占57.6%,学校多年来一直致力于互联网背景下的“学生个性化学习”的研究,有五十多位老师的课例在信息技术与课堂整合比赛中获得一、二等奖,为课程实践形态的创新、课程结构的不断完善、课题的研究充实扎实的师资力量。学校为了鼓励项目组成员积极开展工作,开辟了考核“特区”,拨出专款对项目运行提供保障。

(4)时间保证。

项目组设立了“主题教研日”制度,每月开展活动。以课程咨询、教学指导、听课评课说课、课改沙龙、校长讲坛、骨干教师与教师对话等为基本活动形式。制订了主题课程月、课程展示日,构建了课程研发积分制。

 


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