设计好“大任务”,让学生看见“知识就是力量”

2018-09-04 11:20严育洪
小学教学(数学版) 2018年3期
关键词:鱼缸长方体头发

◇严育洪

2017年国务院印发的《国家教育事业发展“十三五”规划》第三部分“改革创新驱动教育发展”之中明确指出:“推动合作探究式学习,倡导任务驱动学习,提高学生分析、解决问题的能力。”这是“倡导任务驱动学习”首次出现在国务院文件中。

其实,“任务”在教学中并非一个新名词。我们来重温建构主义教学设计原理所强调的一段话:“学生的学习活动必须与大的任务或问题相结合,让学生在真实的教学情境中带着任务学习,以探索问题的解决方法来驱动和维持学习者学习的兴趣和动机,在完成实际任务的过程中完成知识的学习,并从中发展认知能力和处理问题能力。”许多教师阅读这段话时,只看见“问题”“情境”“完成知识的学习”这些现在流行的“教育热词”。如果我们能够关注到“大的任务”“带着任务学习”“在完成实际任务的过程中完成知识的学习”等表述,或许能够打开我们的教学视野,找到教学的新思路,实现“任务驱动学习”。

建构主义教学设计原理提到“让学生在真实的教学情境中带着任务学习”,这里 “真实的教学情境”,应该是那些能让学生“看得见、摸得着、用得到”的情境,在这样的教学情境中,最好能让学生既有“真情”又有“实感”,还能让学生有更真实的“获得感”。

例如,“长方体和正方体”单元包括长方体和正方体的认识、长方体和正方体的表面积计算、长方体和正方体的体积(容积)计算等众多知识点虽然这些知识点同属一个单元,但不同的地位让它们彼此“自立门户”,反映在教学上就是一节节课的接二连三。这样的“接二连三”更多的是不同知识内容的连续,能否是同一情境内容的连续呢?

美国国家神经疾病和中风研究所研究员乔丹·格拉夫曼认为:“你处理的事情越多,专注的时间就越少,你思考推理的能力就越差。”教学中,同一情境内容的连续可以让学生感觉始终在做一件事情,其间所有知识的学习都是为了做好这一件事情。这样的事情,可以是一个“大任务”

我们可以把“长方体和正方体”单元知识教学导演成一部“做一个鱼缸”的“生活情景连续剧”。学会做一个鱼缸,是学生感兴趣的、有实用价值的“大任务”。

第一节课,任务情境是:“明明准备做一个鱼缸,想用金属条做鱼缸框架(如图1)。现在知道金属条每米12元,接头每个4元。明明想知道购买这些材料需要多少钱。”其中涉及长方体的特征等知识点。

一 让学生看见知识的应用,增强任务完成的吸引力

图1

第二节课,任务情境是:“接着,明明要给鱼缸配玻璃,玻璃大约每平方米80元,要配齐所需玻璃,他还要花费多少钱?”其中涉及长方体的表面积计算等知识点。

第三节课,任务情境是:“鱼缸做好了,明明很得意:‘爸爸,快点放满水,把金鱼放进去,明天我要搬到班级生物角让同学们羡慕一下!’‘别高兴得太早。’爸爸说,‘你能轻松抱动这个放满水的鱼缸吗?再说水也不能放满,最多放八成。1升水大约重1千克,不算玻璃,你先算下水有多重吧!’”其中涉及长方体的体积计算等知识点。

至此,基本完成了“长方体和正方体”单元知识的教学任务。我们还可以让这一“生活情景剧”连续下去,拓展和深化知识。

第四节课,任务情境是:“爸爸买来几条小金鱼,问明明:‘你知道这些小金鱼会占用鱼缸多大空间吗?’明明把小金鱼放入鱼缸的水中,测出水面上升了0.4分米,明明兴奋地告诉爸爸:‘我可以算出小金鱼的体积啦!’爸爸点点头,又拿来一个小玩意儿(如图2,单位:厘米),问明明:‘它的体积有多大?如果把它放进鱼缸作为装饰物陪伴小金鱼,水会不会溢出鱼缸?’”其中涉及组合物体的体积计算和不规则物体的体积计算等知识点。

图2

第五节课,任务情境是:“明明把鱼缸拿到学校后,老师和同学们赞不绝口。同学佳佳想请明明帮她家也做两个这样的鱼缸,明明愉快地答应了。两个新鱼缸做好了,为了方便运输,要包装在一起,明明想:‘怎样包装最节省包装纸呢?’”其中涉及长方体拼合后表面积的计算等知识点。

如果我们想让这一“生活情景剧”更有料,不妨链接“世界上最小的鱼缸”这一富有趣味的资料:“俄罗斯著名微观艺术家Anatoly Konenko创作的一个鱼缸大小只有30mm×24mm×14mm,虽然它容积很小,但是里面格外丰富,微型植物、石头样样不少,甚至还放置有真正的小鱼,人们需要用放大镜才能看清楚里面的景观。另外,为了尽量不打扰到生活在这小小世界里的鱼儿们,Konenko每次需要用注射器给鱼缸换水,而且他专门制作了一个小巧的渔网,来与迷你鱼缸配套。”我们可以设计这样一些问题:“这个最小的鱼缸可以装多少水?”“如果使用2毫升容量的注射器给鱼缸换水,一共需要注射几次?”

如果看得更远,我们还可以和后继教材“圆柱和圆锥”单元的知识联系起来:“明明后来看到圆柱形鱼缸,他开始盘算:‘圆柱形鱼缸又该怎样设计和制作呢?要装得下原来长方体鱼缸中的水、金鱼和装饰物,这个圆柱形鱼缸又该做多大呢?’”

二 让学生看见知识的灵活,增强任务完成的战斗力

在任务驱动式教学中,“大任务”的呈现方式应灵活多样,甚至可以离“题”万里,从表面上看,有别于例题或习题的常规表达,甚至有别于数学的通常问法。很多时候,正是这样的不拘一格,可以避免学生滋生“又是做题”的厌倦感。

例如,在教学“圆的认识”一课时,我们设计了“圆规为什么能够画出圆”的探究性任务。貌似这个任务设计得很“离谱”——不探究圆的知识,却去探究圆规的设计原理,但实际上,这是一种迂回策略,因为要探究 “圆规为什么能够画出圆”,首先要探究圆的特征,然后才能解释圆规的设计原理。在这个过程中,学生多了这样一种认识:圆规的发明是圆的知识的活用。由此可见,学生完成了圆规设计原理的探究任务,也就完成了圆的认识的学习任务。此时,圆规身兼两职:一是画圆的工具,二是学圆的学具。

研究表明,能力就是基础知识的灵活运用,内化为能力的知识是最难忘掉的。画圆是一种能力,随着画圆能力的不断提高,学生对圆的认识也会不断提高。所以,我们可以在课后设计“你想挑战吗”这样的画圆任务:让学生从会画一个圆到会画几个圆组成的漂亮图案;当学生感觉任务已经没有挑战性时,布置徒手画圆的表现性任务,此时学生会根据圆规的设计原理想到多种方法,这也是知识的活用,在这个过程中,学生会有“有知识就有办法”的切身体会;当学生都熟练之后,教师可以再次提高任务的难度“你能用右手画圆的同时用左手画方吗”,再次激起学生不服输的激情;当学生都练得差不多时,教师可以再抛出一个更难的任务“你会用直尺画出圆吗”,这一任务虽然已经超出小学生的知识范围,一时难以完成,却可以让学生感到好奇的同时再次领略知识和方法的灵活,并且可以让学生一直牵挂着,直至中学阶段的学习。

教师设计的这些难度不断增加的挑战性任务大都属于“课外”活动:一是因为它们已属于“课本之外”,超出了教材的画圆要求和知识范围,二是因为它们已属于“课堂之外”。然而,我们应该看到,正是课外活动的投入,让学生能够带着好心情走入课内学习,所以教师应该重视课外任务的设计。

三 让学生看见知识的严谨,增强任务完成的洞察力

在实际生活中,知识误用的地方很多,我们可以针对性地设计一些让学生运用所学知识寻找并判断“这科学吗”“这靠谱吗”的“大任务”。可以说,让学生去发现生活现象中“有问题(知识错误)”,要比去发现课堂学习中有“问题(知识学问)”更有劲头,当学生知道其“有问题”时,求真的心理就会驱动他们主动去求证,用所学知识寻找问题所在。

例如,设计这样的思辨性任务:“在电视中经常看到这样的镜头,有人扔出一个手提保险箱,然后打开说‘一千万,点点吧’。你觉得这样的剧情科学吗?”平日,看影视剧是学生喜欢的娱乐方式,当他们知道影视剧拍摄竟然存在“这可能吗”的知识错误时,做这样隐含数学的练习学生会感到很“娱乐”,也就很乐意完成从测量、计算到判断等一系列数学活动的找碴儿任务:一是从体积上判断,如果都是百元纸钞,每张百元人民币长约15.5厘米、宽约7.7厘米,100张百元钞票(一万元)厚约1厘米,而一般手提保险箱长约50厘米、宽约30厘米、高约15厘米,由此算出一个手提保险箱只能放190万元左右的百元人民币;二是从质量上判断,总金额为一千万的百元人民币的体积约为0.12立方米,1立方米纸重约1000千克,所以总金额为一千万的百元人民币重约120千克,普通人是绝对无法提着在路上走的。

又如,设计这样的思辨性任务:“一个人腰缠万贯,这靠谱吗?”对于成语“腰缠万贯”,因为是“成”语,学生都没深究过,所以对这个任务会很感兴趣,喜欢去探究,最终形成两种观点:一是认为“古代人不可能”,因为贯是指旧时用绳索穿钱,每1000文为1贯,万贯也就是10000×1000=10000000(文),即10000000个铜钱,通过天平称和计算,发现万贯重40吨左右;二是认为“现代人可能”,因为查资料知道1贯(1000文)相当于200元人民币,10000贯=10000000文=2000000元,10000元 (100张百元人民币)重约120克,2000000元重约24千克。可以说,学生完成这个任务所进行的演算和验算,不仅是一次数学知识的演练,而且有助于理解“腰缠万贯”所表达的喻义,一举两得。

四 让学生看见知识的融合,增强任务完成的联通力

美国阿波罗登月计划总指挥韦伯曾说:“阿波罗计划中没有一项新发明的技术,关键在于综合。”这就是知识综合的力量,它有时能产生强大的穿透力和衍生力。有时,这样的知识综合还表现为不同学科之间的“跨界”。对能够“跨界”的综合性任务,学生会产生“任我行”的好奇感和满足感。

例如,当学生学习了“圆柱的体积”之后,教师布置“测算出一棵大树的体积”的实践任务。学生会先用软尺测量出树干的周长,然后计算出树干横截面的半径,得到横截面的面积,接着测量出树干的高度,最后计算出树干的体积。至此,学生还不能顺利完成任务,因为还有那么多粗细不等的树枝体积的测算很麻烦。此时,在学生的叫苦和求援声中,教师可以趁机把实践任务链接到以下的阅读任务——

一棵树长到一定高度就开始分叉,长出几根枝丫来,每根枝丫又继续分成几根小枝丫,小枝丫上又长出小树枝,最后直到每根小树枝上都挂满了一片片叶子……树木的这种倒锥形生长方式对于我们每个人来说都不陌生,但恐怕很少有人注意到其中的 “数学”:一棵树在任何一个高度,其所有树枝的截面积之和是不变的。这一现象是15世纪意大利画家达·芬奇首先观察到的。

学生唯有掌握了上述生物学知识,才能更好地解决该问题:当测算一棵树的体积时,我们只要算出树的底部的截面积,再乘以它的高度就可以了。当学生最终完成任务时,或许会有这样的感叹:大自然真奇妙,植物竟然也懂数学!或许还会有这样的感叹:这一现象竟然不是数学家发现的,而是画家发现的!由此可见,这里的任务链接功能让练习有了更多的情感色彩,让学生有了更多的情感反应。

五 让学生看见知识的温暖,增强任务完成的亲和力

有人认为,数学知识有的只是理性,其实数学知识也充满着感情。因为知识是一种认识,而认识无非是主观对客观、心灵对物质的一种反映。何况知识一旦走进教学,就有了感情,因为教学是教师和学生、学生和学生、学生与知识之间的交流过程,有了人,知识就有了感情。

我们设计的任务能否被学生接受,不仅取决于学生对任务的客观认识,更取决于学生对任务的主观态度,也就是说,我们设计的任务除了能够促进人的知识交流,还应该能够促进人的思想交流和情感交流。这样有“温度”的任务,更能够让学生心情舒畅。这,就是知识的情感力量。

例如,杭州师范大学东城第二小学布置了一个探究性的 “大任务”:“你知道妈妈的头发有多少根吗?”许多学生全家总动员。若妈妈的头发是长发,采用化整为零法。把妈妈的头发平分,扎满可爱的小辫子。先把妈妈的头发平均分为2份,其中的1份用牛皮筋扎起来。再把剩下的头发平均分成2份,以此类推,直到可以数清楚1份头发的根数为止。一共分了13次。最后一次数的头发根数为23,用23连续乘13次2,结果是188416根头发。当然头发的分法有很多,也有学生借用梳子进行估测,先把妈妈的头发均匀地用梳子分成28份,取出其中1份,再把那1份平均分成6份,数出其中1份是700根。列式计算:700×6=4200(根),4200×28=117600(根)。若妈妈的头发是短发,就采用皮克定理法。用剪刀把布剪成妈妈的头型,在40cm×40cm的纸上画好每格为1平方厘米的小方格。把布盖在方格纸上,描绘布的外形,把边界上的格点用黑笔描出,把内部的格点用红笔描出(如图3)。用皮克定理求布的面积:(20÷2+703-1)×1=712(平方厘米)。数出 1平方厘米上妈妈的头发有140根,则712×140=99680(根)。

图3

这一实验任务带给学生的远不止数学综合素养的提升,还增进了家庭成员之间的感情。有家长这样描述:“从来没有看到过孩子如此认真的一面,像个科学家一样查阅资料,设计研究方案,还一次次和我们讨论,在平均分头发扎辫子时,生怕弄疼了我,作为家长我很感动。”还有家长这样感怀:“数头发时孩子在头顶摸来摸去,感觉特别温暖。”有学生这样抒情:“发现了妈妈有不少白头发,她太辛苦了。”还有学生这样行动:数完后帮妈妈洗头。

又如,我们还可以设计如此充满爱的任务:“母爱有多重?”山东日照市新营小学学生的答案是:在婴儿1岁多时,宝宝平均体重为7.5千克,母亲每天大概抱20次,也就是150千克;2到3岁时孩子平均体重为12.5千克,母亲每天大概抱10次,也就是125千克;4到10岁时孩子平均体重为25千克,母亲每天大概抱6次,也就是150千克……假设孩子10岁前还常常被母亲抱在怀里,那么母亲养育一个孩子总共抱起的总重竟然约474500千克,即474.5吨。也就是说,每位母亲相当于抱起了95头5吨重的亚洲大象。

总之,在教学中,要让学生感受到“知识就是力量”,有一种做法就是教师设计好“大任务”,用富含知识的“大任务”去吸引、去挑战、去成就学生,从而驱动学生主动学习。

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