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数学项目化教学：基于核心素养的《认识图形》单元整体作业设计

一、项目设计的理论分析

1.认知发展理论

认知发展理论主张人类从婴儿期到成年期在知觉、思考和语言等

认知能力上都会经历一系列的定型阶段。根据皮亚杰的认知发展理论，

儿童的认知能力会经过四个主要阶段：感觉运动期、前运算期、具体

运算期和形式运算期。对于小学一年级的学生，他们正处于前运算期，

这一阶段的孩子开始从直观思考逐渐转向逻辑思考，但他们的思考主

要还是建立在直观和具体的经验上。这意味着他们在学习上更依赖于

实际操作和观察。

因此，利用认知发展理论来指导本项目，我们强调学生通过直观

的观察、操作和描述来认识和理解几何图形。这种实地的、实际操作

的学习方式既符合学生的认知发展水平，又能有效地提高学生的认知

能力和学习兴趣。此外，将数学与实际生活结合，使学生能够更好地

理解数学的实际意义和价值，从而培养他们的数学兴趣和信心。

2.核心素养的应用

（1）空间观念：空间观念是数学中的重要概念，与我们生活中

的方向、位置和空间关系有关。在本项目中，学生需要通过实地观察、

操作和描述真实物体，培养对立体空间的认识和描述能力。例如，学

生在公园或户外观察到的长方体、正方体、圆柱和球都有其特定的空

间属性和形状特点。通过对这些图形的实际观察和操作，学生不仅能

够更好地理解它们的空间属性，还可以加深对空间关系和方向感的理
解。

（2）几何直观：直观是我们对外部事物的第一感知，是对事物

的形态、位置、关系的感知。在数学学习中，几何图形是最能培养学

生直观感知的部分。通过拼、摆、搭等动手操作，学生可以对图形有

更加直观的理解。特别是对于图形的特点和分类，如区分长方体和正

方体、圆柱和球的区别等，都需要依赖直观的感知。

（3）应用意识：数学不仅仅是抽象的概念和公式，更重要的是

它与实际生活的紧密联系。在本项目中，学生需要将所学的知识应用

到实际生活中，如去公园或户外寻找生活中的几何图形。这种学习方

式不仅可以帮助学生看到数学与生活的联系，还能培养他们的应用意

识，使他们明白数学不是脱离实际的空中楼阁，而是与生活息息相关

的。

（4）创新意识：在当今的社会，创新已成为一个重要的素养。

在本项目中，鼓励学生用创意的方式描述和展示他们所观察到的图形。

例如，他们可以尝试用找到的图形制作一个小型艺术品或模型，或者

用不同的方式展示和描述同一种图形。这种方式不仅可以培养学生的

创新意识，还可以提高他们对数学的兴趣。

二、详细项目作业设计

1.作业目标

（1）使学生通过实地观察和操作，认识和理解长方体、正方体、

圆柱和球等基础几何形状：这一目标旨在让学生通过直观的经验来感

知和理解基础的几何图形。例如，学生可能会在公园的游乐场找到长
方体的滑梯、正方体的小屋、圆柱形的旋转门和球形的篮球。

（2）培养学生的空间观念、几何直观和应用意识等核心数学素

养：通过实地观察和操作，学生不仅能够认识到各种几何形状，还可

以培养他们的空间观念。当学生在生活中找到这些形状的例子时，他

们的几何直观和应用意识也得到了锻炼，因为他们需要实际应用所学

的知识来辨别各种图形。

2.作业主题

“生活中的几何”—这一主题旨在让学生深入探索和理解数学

知识是如何融入我们日常生活中的。实际上，不论是城市的摩天大楼，

公园的游乐设施，甚至家中的日常用品，各种几何形状都无处不在。

学生可以发现公园的滑梯往往是长方体，小朋友玩的积木很可能

是正方体，公园里的垃圾桶可能是圆柱形，而踢的足球则是球形。通

过这样的观察，学生不仅可以更直观地理解几何形状的特点，更重要

的是，他们可以感知到数学是如何与我们的生活紧密相连的。这种联

系是无法通过纯粹的课堂教学来体验的。

可以鼓励学生去思考为什么某些物品是特定的几何形状？例如，

为什么篮球是球形的而不是立方体？这将帮助他们理解，设计师和工

程师在设计物品时，是如何考虑功能性和美观性，并运用数学知识来

实现这些目的的。

3.作业任务

（1）在公园或户外找出至少5个不同的长方体、正方体、圆柱

和球的例子
学生首先需要深入到实际生活中，观察周围的环境。例如，在公

园中，长椅的形状可能类似于长方体，而儿童的玩具积木可能是正方

体。公园里的喷泉池或装饰柱可能是圆柱形，而正在玩耍的小朋友们

手中的气球或足球则是球形。学生需要认真观察，思考并找出五个以

上的这些几何形状的例子。

（2）描述并记录他们找到的图形的主要特征

在确定了具体的物体后，学生需要使用笔和纸或电子设备来记录

他们的观察结果。例如，对于一个长方体形状的长椅，学生可以描述

其长、宽、高的大致尺寸，材料构成（