葛祯嫣
[摘 要] 随着课程改革的不断推进,项目化学习方式因其注重活动体验、发展批判性思维、培养高阶思维等特点成为促进学生深度学习的一种重要选择。文章以五年级下册“表面积的变化”为例,浅谈如何用项目化学习方式帮助学生进行深度学习。
[关键词] 项目化学习;深度学习;小学数学
“深度学习”以其关注学科的本质及思想方法,注重发展高阶思维、反思能力等特点成为现今教育界的一个重要课题。而项目化学习方式基于真实情境下的问题驱动,给学生足够的时间、空间、资源进行合作探究,让学生把头脑中的想法充分暴露出来,在交流、试错中调整、修正。这个过程有助于学生掌握核心知识,深化认知结构,发展核心素养和能力,达到深度学习的效果。本文以 “表面积的变化”为例,探讨项目化学习的设计方法及具体实施过程。
一、基于教材学情,确定多维学习目标
任何教学设计都离不开目标的确定,项目化学习的目标设定要基于教材、学情,考虑基础知识、基本技能的掌握,还需关注学科核心素养的培养、关键能力的提升。在确定学习目标时,教师可以从这三个维度考虑:基础知识与技能,即教材中需要具体掌握的知识技能;关键能力,解决实际问题所需具备的能力;核心素养,以数学知识为载体需要发展的学科素养及思想方法。
比如,在确定“表面积的变化”的项目化学习目标时教师可以这样设计:
教材与学情分析:
教材通过探究多个相同长方体组合过程中表面积的变化规律,发展学生的空间观念。用“巧克力、糖果可能有几种包装方法”“哪种方法最省包装纸”这两个问题让学生经历有序思考的过程,体验多样化策略,培养优化思想。
学生对包装问题有一定的生活经验,比如送朋友礼物时要包装,超市许多物品外面有包裝箱,知道所需的包装材料的多少跟表面积有关,但对于具体怎么包装其表面积最小及表面积是如何随着拼组方法变化而改变的情况不是很清楚。
因此,可以确定这样的学习目标:
1. 探究多个相同长方体组合过程中表面积的变化规律。(基础知识与技能)
2. 培养有序思维;体验多样化策略;培养优化思想;发展空间观念。(核心素养)
3. 培养批判性思维;发展检索分析能力、分析推理能力、自我管理能力、团队协作能力、创新创造能力。(关键能力)
“基础知识与技能”和“核心素养”是日常教学中的重难点,项目化学习在抓牢这两块目标的同时,让学生经历解决现实问题的全过程,为“关键能力”的发展创造更多条件。
二、紧扣学习目标,设计“真实”驱动问题
项目化学习的一个重要特征是以“驱动问题”为引领开展学习探究。驱动问题的设计需要考虑两个方面:其一,以学习目标为依据。“驱动问题”是为实现学习目标而服务的,我们可以用“目标导向”的思考方式去思考怎样的项目成果能体现目标的达成,由此确定驱动问题的设计方向。其二,情境的真实性。真实情境下的驱动问题更有探究的价值,更能激发学生的学习内驱力。一般是从学生熟悉的生活环境出发寻找有价值的问题。
具体设计如下:
基于“基础知识与技能”,项目成果应涉及多个相同长方体组合后表面积的变化。因此选择多个相同的长方体物品作素材。
根据“核心素养”的目标,项目成果应体现思维的有序性、策略的多样化及过程的优化性。因此,素材的数量、种类要多,方有利于学生在实践探究中发现多种方案,从而渗透有序的思想方法,为多样化策略提供可能,在发现最佳方案的过程中发展优化思想。
考虑到情境的真实性,同时为方便学生取材和研究,教师可让他们探索在超市里很常见的多个相同的长方体盒装牛奶的包装问题。为使探究更具价值,教师从“节约”的环保理念出发,创设入项活动的问题情境。
基于以上考虑,设计如下:
入项活动:出示全国盒装牛奶销量信息,让学生在教师引导下交流讨论,发现盒装牛奶的合理包装能节约大量材料,有助于厂家降低生产成本,让人们买到价格更低的牛奶,具有较大的研究价值。从而确定驱动问题:怎样包装盒装(长方体)牛奶最省材料?
三、提供支架问题,经历有效探究之路
在确定了驱动问题后教师就需要给学生足够的时间与空间选择研究伙伴、合作设计研究计划并实践,然后得到最终成果。在此过程中教师需充分发挥学生的主观能动性,但不能放任自流。没有导向的探究可能会使学生只学到表层知识甚至偏离学习目标,效率较低。因此,教师可以给学生提供“支架问题”,将思维引到深处。
具体设计如下:
1. 怎样说明你的方案最省包装材料呢?
该问题对思维的有序性、严谨性做出要求。
包装材料的多少跟物体表面积的大小有关,因此,要最省包装材料就是使物体表面积最小。
思路1:用有序的方法将所有可能的拼组情况列举出来,并计算出表面积进行比较,表面积最小的最节省材料。
思路2:所有牛奶盒的表面积之和不变,当 “藏”起来的面积越多,露在外面的表面积越小。因此在拼组时要将尽量多的面积“藏”起来,重合在一起的面积最多的方案最省材料。
思路3:通过计算少量牛奶盒拼组成的表面积最小的情况,发现当体积一定时,形状越接近于正方体,越省包装材料。
2. 有哪些探究思路,哪种思路更好?
该问题培养策略的多样性,发展优化思想。学生通过研究不同型号、不同数量的长方体组合情况,发现多种探究思路,并比较上述三种思路:当牛奶盒数量较多时,思路3比思路1、思路2要简便,不用进行大量的列举和计算;思路2比思路1计算的情况少(隐藏面积较少的情况不用进行计算)。
3. 只要把大的一面尽可能多的重合,表面积就最小吗?
学生发现这需要考虑长、宽、高的具体情况。比如,四盒牛奶有两种比较省料的包装方式:“隐藏四个大面和四个中面”“隐藏六个大面”。通过计算比较发现,当长是宽的两倍时,这两种情况的表面积相同。这可以从隐藏的面积思考,当4个中面等于2个大面时,长是宽的2倍。这个问题沟通了线面间的关系。
4.表面积的变化规律让你想起了以前学过的什么内容?你还能推导出哪些结论?
该问题引导学生将新旧知识相联系,完善知识结构。表面积的变化规律与周长的变化规律相似。当几个小正方形拼成大长方形时,藏在里面的边越多,长和宽越接近,大长方形的周长越小。迁移到表面积与体积的关系时,将几个相同的长方体拼组成大长方体,隐藏的面积越多,长、宽、高越接近,表面积越小。由此推测,体积一定时,长、宽、高越接近,表面积越小。
教师需要充分挖掘教材,发现知识间的内在联系,找出所蕴含的思想方法,设计相应的支架问题,让学生在合作交流中碰撞出精彩的“火花”。同时,抓住认知生成的关键处进行引导,帮助学生在分享、质疑、补充中完善认知结构,发展学习能力。
四、运用评价体系,促进关键能力发展
项目化学习给了学生较大的自主空間,同时对学生的自我管理能力有较高要求。维系学生的参与度除了依靠项目内容的吸引力外,还需要从评价机制入手。教师可以根据学习目标将评价融于探究过程与结果展示中,让学生通过自评、互评、师评明确学习要求,使学生积极投入探究过程之中。
在本次项目化学习中,笔者设计了口头评价的环节,帮助学生完善研究成果,同时用量表评价的方式为学生指明探究学习的方法,具体如下。
1. 口头评价
在初次成果讨论及成果交流会上,每一组学生汇报完后由其他组及教师根据展示的成果给予相应的评价与建议,便于进行及时修改。
2. 量表评价
项目入项后提供“团队协作能力评估表”。该量表从“承担责任”“协助团队”“尊重他人”这三个维度帮助学生明确团队协作的基本要求,先由学生自评,再结合小组成员的评价及探究过程中的资料(比如,分工计划、研究记录)进行综合评价。项目化学习有较多的任务是由团队合作完成的,因此在一开始就提供团队协作评估表,让学生朝着“达标”的要求去做,使合作有效开展,为学习目标的达成提供保障。
学生准备汇报材料时提供“展示技巧评估表”。该量表从内容安排、仪态声音、方式方法上对展示技巧进行规范,为学生做好公众展示指明方向。成果展示是项目研究必不可少的一环,是评价学生能力发展的重要依据。同时,听取各团队的研究成果汇报也是习得知识、发展能力的过程。因此,可采用组间互评与师评相结合的方式进行,各组的成果展示由其他组及教师作为评委按表中的要求做出评价。这个过程使学生有目标地关注其他组的成果,提高学习效率。
解决问题的方式方法是项目化学习十分重视的一块内容,上述量表为学生发展探究能力提供支架。评价过程既是对学习成果的总结,又是对探究过程中方式方法的深化与反思,促进了学生探究能力的发展。
综上所述,项目化学习通过深挖教材内容,从多维度确定教学目标,设计基于目标的真实情境下的驱动问题,并以驱动问题为引领,辅以指向深度思考的“支架问题”与发展关键能力的“评量体系”,将深度学习落到实处。