摘" 要:近年來隨著STEM課程的興起,綜合實踐活動課程得到了中小學校的高度重視。如何提高綜合實踐活動課程的教學效益?教師要在教學過程中強化問題意識,善于以一個具體的任務組織教學活動,以任務包裹學習內容,將任務的主動權交給學生,使學生充分融入學習的全過程,在真實情境中主動思考問題、解決問題,自主構建有意義的知識,激發內在潛能。文章以STEM課程“讓雞蛋安全著陸”為例,全面剖析任務驅動對培養學生綜合素養的作用與價值。
關鍵詞:任務驅動;STEM課程;綜合實踐活動
綜合實踐活動課程是一門綜合性學科,是小學階段培養學生科學意識的重要課程,也是對學生科學思維拓展與動手能力提高的有效載體。它不僅可以幫助學生掌握基本的自然科學知識和技能,還可以培養學生的邏輯思維能力和科學探究精神。在傳統的課堂教學中,教師通常采用講授式的方式傳授知識和技能,學生只是被動地接受。這種教學模式雖然可以保證知識點的覆蓋率,但往往缺乏實際的操作性和趣味性,容易導致學生的學習效果不佳。而任務驅動教學法是教師以一個具體的任務組織教學活動,以任務包裹著教學的知識內容,讓學生在真實的情境中主動思考并解決問題,自主構建知識,提高解決問題的能力。在以任務驅動主動學習的過程中,學生不僅能獲得相應的學科知識,還能發展主動思考、勇于創新和自主學習的能力,遇到問題能夠積極解決,通過與他人的分工合作、溝通交流,共同完成挑戰任務,發展綜合素養。在任務驅動的學習過程中,學生是課堂的主體、學習的主人,圍繞著任務解決的主線開展學習,體現了課程改革背景下“以學生為中心”的教學理念。
一、任務內容——鏈接學生生活的實際問題
綜合實踐活動課程不同于其他學科,可以實現高度的學科統整,強調在學生實際生活中將各學科知識融入生活情境中,引導學生在實際生活的背景下發現問題、提出問題、分析問題、解決問題。解決現實生活中的問題往往需要靈活應用多學科的知識。在這一價值取向上,綜合實踐活動與STEM教育十分契合。STEM教育涵蓋了科學(Science),技術(Technology),工程(Engineering),數學(Mathematics)四門學科,是四門學科英文首字母的縮寫。開展STEM課程教學具有十分重要的意義,它可以教育和引導學生在未來的生活中用科學素養面對和解決發生的大多數問題,形成適應未來應用多種學科的知識解決問題的能力。STEM教育的重點是重視科學、技術、工程、數學等領域內容的融合,讓學生在解決問題的過程中不再單一思考和應用某一個學科的知識,而是將不同領域的知識、能力加以疊加與融合,探索科學問題,激發探究興趣。文章以STEM課程“讓雞蛋安全著陸”為例對任務驅動教學模式進行闡述。
STEM課程的興起,使任務驅動教學模式得到了廣泛運用。組成任務的三個要素是情境、問題和主題。綜合實踐活動的內容應當基于學生的生活環境,吸引學生參與探究任務,形成一個有意義的實踐主題。任務需要來源于學生的現實生活,在一定情境中展開,使學生認識到所學知識與生活是緊密相聯的,既來源于生活,又應用于生活;充分利用學生對于日常生活所保有的好奇心和求知欲開啟任務的大門,使學生在真實的情境中投入對于問題的深度思考;以任務內容鏈接學生生活的實際問題,這是綜合實踐活動真實性、有效性的價值體現。
例如,在“讓雞蛋安全著陸”這一主題中,學生需要考慮不同材料的不同特性,合理選擇并進行相應的結構設計,制作出一個雞蛋保護裝置。教師要讓學生在任務中主動學習并建構知識體系,將知識應用到生活實際中。這是一次非常有意義的STEM課程學習活動,師生在對話中拉開了學習的序幕。
師:在我們的生活中有許多東西都容易摔壞,同學們能舉例說說嗎?
生1:我們生活中有一些玻璃花瓶,它的包裝上寫著“易碎品”。
生2:雞蛋也很容易摔碎。
生3:我們家新買的電視機包裝非常嚴實,因為電視機的屏幕易碎。
師:通過你們的觀察,這些生活中的易碎品是用什么材料或者裝置來保護的呢?
生1:玻璃花瓶是用氣泡塑料紙和硬紙盒來保護的。
生2:去超市買的雞蛋都是用蛋托來保護的。
生3:電視機是用泡沫塑料把它固定在紙箱里的,里面還包了海綿。
“尋找易碎品”是從學生的生活經驗入手,非常貼近學生生活的一個話題。通過這樣的話題,以最親切、自然的方式激發了學生的探究欲,成為學生發散思維的一個起點。學生根據已有的生活經驗進行思考,尋找起保護作用的材料,讓學生學會觀察身邊的生活,在生活中發現科學問題。
基于學生的生活經驗,教師設計了如下驅動性問題:“同學們,你們有什么辦法保護雞蛋嗎?大家發揮自己的聰明才智做一個雞蛋保護裝置,讓它安全著陸吧!”由這一驅動性問題引出教學內容。學生對“讓雞蛋安全著陸”這一任務非常感興趣,因為它來源于生活中的實際問題。這讓學生覺得有話要說,有事要做,所以學生才會充滿熱情、全心全意地投入這一綜合實踐活動中。
二、任務設計——構建學習進階的子任務
在綜合實踐活動中,教師發布任務之后,需要根據任務的細化分層提供進階式的學習指導。在核心任務的基礎上,設置逐級進階的子任務,為學生提供解決問題的路徑指引,實現進階式學習。進階式子任務設計應該從學生的生活實際出發,滿足學生的學習基礎和發展需求,既讓學生感受到解決現實問題并不是一帆風順的,又讓學生對于需要經過一番努力探究才能完成任務充滿信心。
在本節課中,教師設計了四個子任務。第一個子任務是“設計”,即畫出雞蛋保護裝置的設計圖,包括材料的設計和結構的設計。材料設計需要選擇容易得到的、成本較低的、抗壓抗震效果較好的材料;結構設計需要考慮裝置的形狀、大小、穩定性、抗擊打能力等。第二個子任務是“模型搭建”,學生需要小組分工合作,選擇最優設計,根據設計圖搭建、記錄、展示、匯報。第三個子任務是“測試”,分解為實驗測試、記錄、評價等小任務。第四個子任務是“改進”,分解為介紹、評價、改進等小任務。課程以這些分解設計的小任務和子任務層層深入、步步推進。每一個階段性任務都設有階段性子目標,子目標之間相互銜接,確保任務的不斷推進和學習過程的進階。
在每個子任務設計中,教師要適時為學生提供指導,提供所需的探究材料和技術支持。例如,第一個子任務是比較不同材料的抗彎曲能力。測試一倍寬、兩倍寬、三倍寬紙條的抗彎曲能力,測試一倍厚、兩倍厚、三倍厚紙條的抗彎曲能力,測試三角形、四邊形、其他框架結構的穩定性等,這些都需要教師提供相應的實驗材料和測試記錄單等。同時,在這些子任務的實施過程中,學生通過層層進階式的學習,逐步推進學習進程,掌握情境化、結構化的知識,由淺入深地提高思維創新能力和實踐探究能力。
三、任務管理——搭建經驗優化的管理平臺
如何進行任務管理?需要先對科學素養的含義的理解和表述進行分析。國際學生科學素養測試大綱(PISA)中提出,科學素養的測試應該由三個方面組成:科學基本觀念、科學實踐過程、科學場景,在測試范圍上由科學知識、科學研究的過程和科學對社會的作用三個方面組成。根據上述分析,在發布任務之后,學生循序漸進地進行任務驅動下的綜合實踐學習,但這并不意味著教師要全面放手,而是要對任務進程進行有效管理。
1. 評價前置
在設計搭建雞蛋保護裝置之前,教師將評價前置,告訴學生將對雞蛋保護裝置的性能(包括材料成本、穩定性、外觀等)進行測試和評價。先把測試和評價的標準展示給學生,促進學生學習過程的目標指向性,使學生始終不斷接近自己的目標,促進其深入思考,保持深入而持久的探究。
2. 設置材料限定條件
“讓雞蛋安全著陸”任務中雞蛋保護裝置的自重、體積、材料成本等都有一定的限定。設置限定條件的意義在于促進學生持續不斷思考,不斷追求怎樣在條件限定的范圍內進行有效設計,促進學生經驗的優化。
3. 設置模型的技術指標
搭建出來的雞蛋保護裝置在穩定性、抗震性、下落高度、外觀等方面要滿足且符合一定的具體要求。這些限定條件和技術指標都是為了促進學生深度思考,讓思考伴隨著設計、動手搭建的整個過程。
4. 集體觀摩和研討
高質量的作品需要經過學生之間的評價和修正才能完成。教師和學生的評價規則、量表和反饋都能給予建設性的建議,這些反饋意見能夠幫助其完善作品成果。教師可以邀請學生到學習伙伴的工作區域或作品展示區進行自由觀摩和訪問,對同伴的作品進行評價,提出和獲取修正的意見和建議。對小組的設計圖和模型提出建議是為了促進小組間思維的相互激發,使學生不斷思考:哪些設計和作品能夠帶來新的啟發?帶來了怎樣的啟發?交流平臺的搭建使得學生不斷思考,并持續深入。
四、任務評價——實現過程性的反思提升
綜合實踐活動的任務評價具有綜合性、過程性和反思性的特點。在任務驅動式教學中,任務的綜合性評價是指評價的內容不應針對某個問題,而是對綜合內容進行評價,包括對知識和技能的掌握、任務完成的效果、小組的合作情況等多個方面進行評價;任務的過程性評價是指不僅針對結果,而且針對解決問題的過程和參與度進行評價;任務的反思性評價是指學生在任務進程中和解決問題后對學習進行分析、梳理、總結、歸納,有意識地用反思不斷地調整和改進任務過程。
例如,在教學“讓雞蛋安全著陸”一課時,教師可以把學生分成若干個小組,采用任務驅動的方式讓學生進行自主探討。在完成了雞蛋保護裝置的設計和制作之后,各小組都在任務反思單中分析了自己小組所制作的雞蛋保護裝置的設計特點和改進思路。
第一個小組進行了以下學習匯報:我們制作的雞蛋保護裝置獨有“蛋蛋監獄”和“線索”結構。“蛋蛋監獄”由泡沫塑料和海綿兩種材料構成,它們把雞蛋一層層包裹,牢牢地保護起來,使它無論受到多大的外力都不會摔碎。“線索”結構就是把雞蛋周圍的海綿和泡沫塑料用棉線交織穿插起來,使這些保護材料均勻地貼合在雞蛋周圍,起到更好的保護作用,這比膠帶好很多。
第二個小組進行了以下學習匯報:我們通過實驗發現三角形具有穩定性。因此,我們把雞蛋放在吸管組成的錐體內,但是如果只是這樣就太輕了,很容易飄走。我們進行了改進,加了含鐵棒的泡沫塑料。為了收到較好的緩沖效果,我們決定用桌布作為降落傘。測試之后,我們發現制作雞蛋保護裝置需要考慮以下三點:(1)降落傘與雞蛋的質量比例需要適中;(2)要有較好的緩沖效果;(3)最好采用三角形來保護雞蛋。
在上述教學過程中,教師可以從學生的反思單中得出:學生分析了自己的設計、選擇的材料,以及制作出來的雞蛋保護裝置的特點。有很多小組都對自己小組實驗成功或者失敗的原因進行了深入分析,這對于學生今后解決實際問題具有重要的價值和意義,再次證明了任務驅動教學的可行性和實效性,不僅能突出教師在綜合實踐活動中的主導作用,還突出了學生參與綜合實踐活動學習的主體地位,使傳統的“要我學”變為如今的“我要學”。總之,在綜合實踐活動中,教師要充分引導學生進行科學探索,培養學生對于科學技術術語的理解能力,提高學生關于科學技術對人類生活和工作所產生的影響的認識能力。
隨著新課程理念的落地,任務驅動教學在綜合實踐活動中得到了廣泛應用,也取得了較好的教學效果,不僅可以幫助學生運用跨學科的知識和技能解決現實生活問題,還提高了學生的自主探究能力。在教學過程中,教師發布任務后,學生圍繞某個具體的任務以學科重要概念和原理為中心,優化、選擇和利用學習資源,合作解決某一復雜問題或完成某一項綜合性任務,通過親身實踐、主動思考、相互協作,在現有知識儲備的基礎上,將各學科零散的知識點串聯起來,運用所學知識和經驗解決問題,形成嶄新的知識框架。在任務驅動學習過程中,學生能真正感悟到知識的力量,提高自我思考能力,從而獲得知識和技能的提升,全面提高綜合素養。
基金項目:浙江省級教育科學規劃課題——讓深度學習發生:項目式學習的實踐研究(2020KJ074)。
參考文獻:
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