文|戴 俊
“图形与几何”是小学数学学习的重要板块,对于学生建立和培养几何直观、空间观念,发展数学思维能力有着重要作用。为了使学生充分经历图形的抽象、分类、性质探讨等过程,深化对图形与几何基础知识和基本技能的理解掌握,我们可以通过设计项目化学习课程,以图形与几何教学内容为依托,转化成为真实的问题情境,综合应用多种知识,在问题驱动、合作交流、学用融合、实践探究中发展数学思维,培养综合素养,实现对知识的深度理解。
小学图形与几何知识主要包括点线面的认识,基本平面图形、立体图形的认识应用和单位认识等。为了便于学生逐步深入理解,这部分知识大多采用螺旋式编排。这样编排,虽然有利于学生学习的循序渐进,分散难度,提高整体掌握水平,但由于每节课的教学内容有相对独立性,如果教学中不能将知识互相联通,学生的理解往往会是片断、割裂、离散的。项目化学习具有较强的综合性,通过构建互联互通的整体学习环境,对图形与几何领域内容进行整合和提炼,促进学生思维发展的结构化、系统化、深刻化,达到整体建构的目的。
项目化学习是通过大问题来引发学生对学科知识的探究和学习,这就需要我们将抽象的、概念化的知识转化为具体的、有趣的、情境化的驱动性问题。这些问题应该进行统领性设计,使之串联起各部分之间的关系,促进学生的系统性认知和发展。
项目化学习是通过项目活动,指向知识的深度学习和应用,要从知识的本质出发,跨越学科内容,从更大的领域,以问题驱动,做中学、研中习、创中生。学生不只是在课堂上向书本学习,还要将知识在日常生活中加以应用,体会知识的价值,培养学生的创新精神、批判思维、合作学习和终身学习等能力,促进核心素养的落地。
例如,五年级时学生学习了平面图形的面积,知道了长方形、正方形、平行四边形、三角形、梯形的面积计算公式,这几个图形的面积计算有着不同的方法,也有着紧密的内在联系。为了进一步加强图形计算之间的联系,沟通面积计算公式之间的关系,我们提出“哪一个图形的面积计算公式能够计算其他图形的面积”这一问题,学生分别用这几个图形的面积计算公式来对其他图形尝试进行计算,发现梯形的面积计算公式可以计算其他图形的面积。可以把正方形、长方形和平行四边形看成上下底一样的梯形,把三角形看成上底为0 的梯形。由此衍生,学生发现用梯形的面积公式还可以用来计算像“1+2+3+……+100”这样等差数列的和。学生在研究的基础上,形成了主题报告,撰写成果小论文,绘制思维导图,对长方形、正方形、平行四边形、三角形、梯形的面积计算方法和图形之间的关系有了更加深刻的理解,进而形成整体认识,加深了对知识的深度理解。
合作学习不仅是学生项目化学习的重要方式,也是教师项目设计和管理的重要方式。项目化学习中,教师要成为引导学生积极参与的组织者,构建教学过程的参与者,学生学习过程的指导者和课程资源开发的合作者。要努力促进学生在项目化学习过程中的合作学习,由要求变成需求。一是内容的设计上,把要解决的问题作为共同的主题,促进形成真实需要下的多人合作;二是过程的组织上,要根据兴趣和需要,促进学生组建不同的研究共同体,从个体形成团体,更好地发挥合作学习的作用和成效。
项目化学习的过程中,合作学习不仅是为了解决问题,而是要在解决问题的过程中发展和培养学生的能力,使每一个学生在参与中都能得到提升。要重视学生合作意识和合作能力的培养,做好人员分工,让人人都有机会发现问题、设计方案、沟通协调、参与操作、表达成果。
例如,长方形和正方形面积的学习,这个单元的知识点有面积概念、面积单位的认知、长正方形面积计算等内容,这些知识虽然统整在面积计算的范畴之内,但彼此之间需要系统性的联通。为了能更好地使学生理解应用,我们设计了“如何测量出教室的面积”这一研究主题,以这个问题为统领,班级同学进行合作学习,成立了工具组、画图组、测量组、校验组等学习小组。测量组的同学根据教室的尺寸,准备了米尺、卷尺、竹竿等测量工具;画图组将教室的轮廓誊画在纸上;测量组将教室的长和宽分别利用多种工具进行了测量;校验组对于教室中两侧的承重柱所占用的面积进行了刨除,对测量的数据进行了复核。最终,在几个组的共同努力下,利用本单元所学知识完成教室大小的测量计算。在这个过程中,小组之间进行了多次讨论,各个组既相对独立,又相互关联,共同研究。合作学习,既是项目化活动的需要,也是优化学习效果的需要。
《数学课程标准(2022 年版)》提出,要“整合数学与其他学科的知识,完成跨学科实践活动,感悟数学与生活、数学与其他学科的关联,发展学习能力、实践能力和创新意识”。项目化学习是一种跨学科的学习,可以融通图形几何与其他学科知识之间的关系,达到更好的“跨科”“跨界”的效果。
项目化学习与综合实践课程学习有着融通之处,都需要学科间的彼此协作,知识间的相互交叉。我们要突破学科的约束,从课内到课外,单门到多科,互融互通、彼此促进,畅通学科间的各个节点,共同发挥不同课程的育人功能。
项目化学习可以建立以素养发展为核心的深度学习模式,让学生在学习过程中实现从知识到能力再到素养的转化。由于有了大问题,提供给学生有探究意义的材料,促进学生利用这些材料进行真“材”实“学”,同时提倡成果的开放性和创新性。在这个过程中,通过情境化的学习场景,再现知识的发生、发现、发展的过程,以知识的发现者与创造者的视角,实现对数学知识的深度认识和理解,帮助学生形成良好的学习品质,发展核心素养。
例如,三年级学习完轴对称图形后,我们组织了“制作一个最美的轴对称图案”设计比赛,小组讨论时,同学们提出:美,要有美的依据、美的意义、美的表达、美的形式。各组在网络上搜索想创作作品的图案,邀请信息技术老师指导制作、美术学科教师指导构图、语文老师指导表述……在这个项目学习中,同学们从数学走向了生活,既有对轴对称图形的知识理解,也应用到了语文、美术、信息技术等多学科的知识,各学科之间相互融合、彼此渗透,提升了学生综合应用的能力。
综上所述,在图形与几何板块开展项目化学习,重在促进学生走向深度关联的意义建构,灵活迁移应用,系统架构思维,给学生更加深刻的学习体验。