陳海鋒 上海市嘉定區安亭小學
傳統教學的現實問題是教師通常把大量的時間花在學生的識記、理解上,關注的是具體知識和技能的學習,并通過大量的練習來夯實學生基礎知識,達到應用知識解題的目的。在這個過程中,教師容易忽視學生的分析、評價和創造等高階認知能力,學生的創新思維和創新能力得不到有效發展。
基于以上教育現象,上海市教委提出項目化學習三年行動計劃,目的是在基層學校大力推進項目化學習,改變當前重知識、輕能力的教育現狀。
學科項目化學習就是引導學生在真實情境中發現問題,創造性地解決問題,又在解決問題中發現新的問題。這種對問題持續探索的過程就是學習的本質。學生在問題持續探索過程中,調動和激活已有的知識經驗、能力基礎,形成可遷移的思維方式,體會應用知識解決實際問題、創造美好世界的樂趣,真正感受學習的意義。
本校正在各學科中探索實施的學科項目化學習也是基于以上的認識。另外,本校還積極發揮信息技術的優勢,將學科項目化學習與線上線下教學模式相融合,旨在發揮線上、線下教學的優勢,順利推進項目化學習有效開展,提升學生綜合素養。
本文通過設計真實的驅動性問題,讓學生經歷資料收集、問題分析、合作探究、實踐操作等學習過程,解決實際問題,培養學生的理性思維、批評性思維和創新思維。下面筆者就以滬教版四年級第一學期“圓的初步認識”為例,談談數學學科的項目化學習實踐策略。
滬教版小學四年級第一學期第五單元的重點是認識圓的概念、特征和會利用工具畫圓。其中,“圓的初步認識”是“幾何小實踐”中一個重要知識點,而“圓上所有的點到固定點O 都有相同的長度r”是本課的教學重難點。
如何激發學生的求知欲,讓學生在學習數學知識的同時提高解決問題的能力,培養創新意識?筆者采用項目化學習組織教學,將枯燥和抽象的知識點融入解決實際問題中,讓學生在項目實施中尋求解決問題的方法,同時也是學生獲得知識的過程。
1.項目學習目標
(1)基于學科核心知識,進一步認識“圓上所有的點到固定點O 都有相同的長度r”這一特征;能用數學知識合理解釋生活現象,體驗數學的應用價值。
(2)基于學習基礎素養目標,以問題為驅動,引導學生利用圓的特征,積累相關的活動經驗,提高解決問題的能力;經歷從現象到本質的探究過程,體驗數學的理性價值和應用價值;建立數學與其他學科間的聯系,培養探究能力,發展學生對數學學習的興趣。
2.驅動性問題
(1)本質問題:如何用數學知識解釋生活現象?如何用幾何直觀論證自己的觀點?
(2)驅動性問題:在“圓的初步認識”一課中,學生認識了圓的基本特征后,設計了如下題目:有三輛不同形狀車輪(圓形、三角形、正方形)的自行車,你會選擇哪種車輪的自行車參加比賽?為什么?下面是教學片段:
師:考慮一下,你會選擇哪一輛自行車參加比賽?
生1:我會選第一輛,因為它騎起來比較快。
生2:我也選第一輛,不但騎得快還騎得穩,其他第二輛和第三輛車的輪子是三角形和正方形的,騎起來會一跳一跳的,一點都不穩。
師:圓形的車輪騎起來比較穩是一個生活常識。那你知道為什么圓形的車輪騎起來會比較穩嗎?
生3:老師,我覺得圓形車輪騎得穩也要看路面情況,在平的路面上是騎得穩,但是如果遇到凹凸不平的路面圓形車輪騎起來就不穩了。
生4:在凹凸不平的路面是不是可能會有其他形狀的車輪呢?
師:看來關于車輪的形狀并不是我們看起來那么簡單!
生5:我們可以設計一些特殊的輪子來適應這些特殊的道路。
由此,探究問題誕生了!
3.項目子任務
在驅動性問題之下,學生收集資料,動手實踐,層層深入,反思總結,圍繞主題開展了以下三次研究:探究車輪為什么是圓的;探究特殊路面情況下,車輪形狀與路面的關系;車輪認知的跨學科延伸。
1.準備階段
在項目導入環節,為了讓學生更好地了解車輪的形狀與構造,教師通過發布任務,學生自主上網查找,收集各種車輪的構造、形狀和功用等資料,感受和認識車輪,為后面項目的實施做準備。
2.實施階段
線上學生利用學習空間開展學習,在學習空間里學生可以將自己在項目研究中的問題及時和同伴或者教師開展在線交流,教師利用學習空間可以及時了解學生項目研究的進展,并在必要時給予答疑和指導。線下教師通過組織合作學習的方式,讓學生在組內開展問題討論,論證項目開展情況,教師進行必要指導,并對每組的過程進行評價。
3.評價與總結
將項目成果通過視頻或者圖片的形式發布到班級群里,讓學生開展網上評價,師生、生生評價,組內自評、組間互評等。
1.活動一:車輪為什么設計成圓形?
項目導入,學生交流課前在網上收集到關于車輪的圖片和文本知識,共同感受車輪設計的魅力。在探究活動中教師明確以小組合作的形式開展探究活動,并提供了圓規、直尺、剪刀、卡紙等學具和評價任務單(見表1)。

表1 學生學習評價表
活動要求:①選擇合適的資源,獨立嘗試驗證;②組內交流驗證結果;③匯總結果。
(1)驗證:車輪是圓形的運行狀態
學生利用畫圖驗證的方法,根據“同一圓的半徑都相等”給出“車輪為什么做成圓形”的合理解釋。結論是:把車輪做成圓形,一方面是因為圓形容易滾動,另一方面把車軸裝在圓心位置,當車輪在地面上滾動時,車軸離地面的距離等于車輪的半徑,即車軸離地面的距離相等,這樣行駛起來就會平穩。
(2)驗證:車輪是其他形狀時的運行狀態
師:如果車輪不是圓形時,運行狀態會是怎樣呢?
生:“一顛一顛”,很不平穩。
教師提供正三角形、正方形、正六邊形、正十邊形圖形的學具,讓學生選擇感興趣的圖形進行探究。學生有了之前的活動經驗,通過“擺一擺”“畫一畫”等,很快發現利用這些圖形制作的車輪,在頂點接觸到地面時和邊接觸地面時,軸心到地面的距離是不一樣的,所以會造成“一顛一顛”的現象。
在小組交流中,學生給這些虛線取名為“顛簸曲線”。還有學生從“顛簸曲線”和圖形的關系中發現,當正多邊形的邊數越多時,軸心到地面的距離越來越接近,“顛簸曲線”也越來越直。
2.活動二:車輪可以不是圓的嗎?
(1)出示特殊路面
師:在這樣的路面上,圓形車輪還會平穩嗎?
生:不會,肯定會顛得很厲害。
(2)分析原因
師:圓形車輪在這些特殊地面顛簸的原因是什么?
生:由于圓形車輪的軸心到地面的距離是一直不變的,地面上下起伏,造成軸心也會隨著地面上下起伏。師:要使車子能在這樣的道路上平穩行駛,需要——
生:軸心保持在一條直線上。
(3)自主探究,設計車輪
第一次嘗試:
師:請說一說影響車輪大小的因素有哪些。
小組1:我們設計的車輪是三角形。影響車輪大小的因素是路面波浪的大小,因為開始我們剪了一個比較大的三角形,發現在轉動三角形時,不是每次三角形的角都能對準路面凹進去的地方,所以我們認為和這個路面的弧度有關系。
小組2:我們設計的車輪是正方形,我們也同意第一組交流的影響車輪大小的因素,而且我發現這個輪胎一定要帶有“角”,這樣輪子走在凹進去的地方時才能保持平穩。
通過交流,同學們都達成了共識,都要設計出帶有“角”的圖形。圖形的邊長應該和路面的波浪弧度長短有關。學生在實踐中要學會不斷總結,不斷發現問題,嘗試去解決問題。
第二次嘗試:
教師提出新的設計要求:①測量道路弧長;②根據弧長設計車輪的大小;③找到車輪的軸心;④剪出車輪,并在設計單上擺一擺,驗證一下軸心是否在一條直線上。
通過這樣的探究交流活動,學生在一次次的實踐探究中,不斷修正自己的認知,收獲解決問題的方法,初步感受到軸心到路面的距離是影響車輛穩定的關鍵因素,激發了學生探究車輪和路面深層次關系的學習熱情。
最后,教師利用計算機模擬動畫技術,讓學生欣賞不同形狀車輪在波浪形路面上的運行狀態,直觀感受輪軸和地面之間的距離變化。
3.車輪認知的跨學科延伸
(1)在勞動技術課中,將車輪的知識延伸到四年級的勞技課中,制作“我的木質小車”和“變廢為寶——創意小車”,從汽車的結構和功能上來進一步認識汽車和車輪,感受車輪設計成圓形的優點,培養學生的動手能力。
(2)在美術課中,學生利用彩泥捏一捏創意小汽車或者利用畫筆設計出心中的未來汽車,學生大膽地想象出各種奇形怪狀的車輪,提升了學生的想象能力。
項目化學習中的“現實問題”主要是源于生活中的問題。在項目化學習中,教師要讓“現實問題”成為學生學習的動力,將知識點轉化為項目學習的驅動性問題。如學生在學習了“圓的初步認識”后,在解決“車輪為什么是圓的?車輪可以不是圓的嗎?”這些問題時存在著爭論和疑惑,這正是開展項目化學習的好時機。
項目化學習以學科知識為核心,以知識應用為目標,培養學生的學習能力和應用意識。學生在這個過程中,要學會將學科知識應用于生活,學會用數學的眼光去觀察世界。
1.評價主體多元
項目化學習中的評價主體不再是教師一個人唱獨角戲了,學生也積極參與到學習評價中。小組在成果匯報時,學生不僅能認同和賞識同伴的優點,還能激發他們進行深層次思考,主動提出問題。除了同伴之間互評外,教師也可以對學生的學習過程開展評價。教師可以評價小組合作的組織形式,也可以評價學生探究學習的過程。這樣的評價既是對小組的肯定,也是提示性的點評,可以為其他小組提供參考。
2.評價方式多樣
項目化學習的評價方式是多樣化的。在線上,學生可以對自己的作品或者是其他小組的作品發表觀點,也可以聽取別人的建議來修改自己的作品。在線下,可以是師生、生生之間的點評,也可以是學生評價自己的學習過程?;仡欉@節課時,教師可以啟發學生:通過完成今天的任務,你有什么收獲?在探究的過程中,還有什么需要改進的?在教師的啟發下,學生不僅可以回顧整堂課的學習歷程,建立認知結構,還能幫助學生發現自身的不足,促使其自我改進和優化。
3.提供豐富的學習路徑,培養學生信息化素養
在項目化學習中,教師可以利用信息技術手段,給學生提供豐富的學習資源,學生也可以根據實際需要,自主收集資源,開展項目化研究。例如,課前讓學生收集關于車輪的信息時,學生產生了很強的學習興趣,收集到大量的資源,并對這些資源進行了歸類整理。在評價交流方面,網絡空間也具有很強的優勢,學生可以在線上自由和充分地發表自己的觀點,可以和同伴分享學習感受,可以向老師提出疑惑等。通過線上、線下的融合,發揮“雙線”學習的優勢,拓展學生學習路徑,培養學生的信息化素養。
教育OMO(線上和線下融合)背景下的項目化教學,通過豐富的教學資源,為學生提供了更多的學習路徑,有助于培養學生的創新能力。學生的認知水平不同,在項目探究過程中遇到的問題也會不同,這就為項目化學習提供了豐富的生成性學習資源,也是教師開展教學的生長點。教育OMO 背景下的項目化教學對教師提出了更高的要求,教師一方面要引導學生完成項目任務,給予必要的指導,另一方面要努力做好教學設計,不斷更新、優化教學資源。