在数学教学中有效融入建筑元素的微项目实践探究
【摘要】随着时代的发展，人们对室内居住环境的要求在不断提高。在有限的室内空间中对功能区域进行合理划分，是集实用性、舒适性、美学等为一体的建筑的延伸设计。文章以“百分数的认识”一课为例进行探究，通过微项目化学习的方式将数学知识与室内设计进行融合，让学生围绕驱动问题展开一系列的合作探究。在对室内设计进行优化布局的同时，有效促进学生的深度学习，促进思维的高阶发展，提升数学核心素养。
【关键词】小学数学室内设计微项目化学习
室内设计如同将空间当画布，功能不同呈现的效果也不同。现今各种业态类型越来越丰富，出现了各种功能不同的室内空间，打造适宜的空间成了现代设计的必然要求。本项目旨在让学生设计出一个“适合居住的家”。教师巧妙地调整了“百分数的认识”一课的内容，将数学知识与室内设计进行融合，让学生在问题解决的过程中促进知识的内化和升华。
《义务教育数学课程标准（2022年版）》将“百分数”从“数与代数”领域调整到“统计与概率”领域，这一新的指导方向的提出，改变了百分数教学活动的任务与目标。本节课紧紧围绕统计的范畴，巧妙地设计了一系列的子问题让学生感悟百分数（数据）的价值和意义。“以学生为中心的微项目化学习”，是一节时长40分钟的新授课，课后再结合评价量表的内容对课程内容进行回顾和整理。本项目结合生活中的真实情境问题，为学生提供了学习支架，通过动手操作和实践等活动，在室内优化布局的过程中，感悟百分数知识蕴含的生活价值，逐步构建百分数的意义。
教师结合“百分数的认识”内容，设计了一节“百变室内设计”微项目化学习探究课。
一、问题驱动，激发学习兴趣
师：同学们，百变的室内设计对我们的生活有着重要的影响。课前，大家欣赏了许多不同风格的室内布局图，相信你们对室内设计已经有了一定的认识。老师收集了一些同学提出的具有探究价值的数学问题，最后整合出了这个问题：“如何进行室内布局，才能让居住的环境达到理想中的状态？”你们想动手进行设计吗？
项目的开始是在课前由学生提出问题，再由教师课前整合问题，由此在课堂上提出本项目的核心驱动问题：“如何进行室内布局，才能让居住的环境达到理想中的状态？”教师将提出问题的环节前置到了预习作业中，先让学生充分欣赏不同风格的居家布局方式（现代、中式、欧式、美式、日式、法式、田园式等），然后让学生提出具有探究价值的数学问题，最后再由教师整理汇总出本课的驱动问题，充分体现了以学生为主体，培养学生发现和提出问题的能力，让核心素养在课堂中落地。
二、任务驱动，探索百分数的意义
布置任务：绘制功能区域划分草图。
1.提供学习支架
若干张10×10、5×10方格的纸。
2.收集数据
（1）介绍功能区域名称：厨房、餐厅、客厅、玄关、阳台、卧室（1～2间）、书房、卫生间（1～2间）。
（2）小组合作绘制平面设计图：第一步，用线代替墙面进行绘制；第二步，尝试写上功能区域的名称和格子数。
（3）收集与统计：小组设计的“客厅”占整个房子的几分之几。
3.寻找数据中的规律
师：（示范）整个房子有50格，客厅占14格，所以客厅占整个房子的。
收集3个小组的数据。（，，）
本任务的草图绘制为百分数数学模型的构建打下了基础，虽然此前还未学习百分数的意义，但是“百分数表示（）占（）的（）%”的数学模型已经开始在学生的认知系统里埋下种子。此处汇报环节是在引导学生收集3个小组的数据，由于学生对于“舒适”的感知不同，因此，每组设计的客厅、餐厅的布局都不一样，这也正体现了数据的随机性。本次草图设计是对于适宜居住的室内布局的初体验，也是个性化室内设计的呈现。学生通过先观察3个小组的数据，再猜测其余小组的数据，最后发现数据的随机性与规律性的特点。
通过观察3组数据（，，）学生很快发现，数据的规律性变化中蕴含着奥秘，即分数始终在一定的范围内变化。学生先提出自己的猜测，再用其余小组真实的数据来验证，最终得到了“百分数”的产生过程——转化为分母为100的分数。学生利用旧知识将分数进行通分后，寻找到数据中存在规律性变化的特点。而这组数据所呈现的规律性，即数据在某个范围内变化，正是大多数学生认为的舒适的“客厅设计”。同时，学生在寻找数据的规律时，将分数转化为百分数进行大小比较，体现了百分数应用的必要性。
三、动手操作，感悟百分数的应用
（一）自由搭建室内空间模型
学生是学习的主体，项目式学习的课堂让学习真实地发生。本次活动让学生感受到作为一名建筑设计师，不仅要绘制区域划分的草图，还要动手搭建出一个迷你的室内空间模型。这也是本次项目化学习的成果之一。通过任务驱动的方式展开学习，学生始终围绕核心问题展开交流和学习，动手操作搭建出适宜的室内布局模型，体会百分数与生活的密切联系。在百变的室内设计中，学生寻找到适宜的区域空间大小，充分感