夏菁
【摘要】文章基于项目式学习背景研究初中数学单元整体教学设计与实践策略.首先介绍了项目式学习的内涵及其理论基础,其次分析了项目式学习背景下初中数学单元整体教学设计的原则,最后结合具体教学案例探析项目式学习背景下初中数学单元整体教学设计策略,指出教师可通过整合教学内容、综合分析学情、梳理教学思路、规划教学流程等方式设计大单元项目学习主题、目标、教学问题等,期望为初中数学单元整体教学提供更多参考.
【关键词】项目式学习;初中数学;单元整体教学
【基金项目】本研究为江苏省教育学会“十四五”教育科研规划课题《认知贯通:初中数学单元教学的实践研究》研究成果,课题编号为21A07SXSZ130.
目前初中数学教学仍存在教学内容碎片化、教学活动单一等问题.项目式学习强调理论与实践相结合,提倡学生在独立处理项目的过程中获得新知,掌握新技能.项目式学习背景下探索初中数学单元整体教学设计与实践策略,可解决现阶段初中数学教学问题,使学生掌握串联知识点、灵活应用数学思想方法的技巧,从而提高数学教学质量.为此,初中数学教师有必要研究项目式学习的相关理论,同时基于初中数学教学存在的问题研究教学方案,以便为数学课程的优化奠定理论基础.
一、项目式学习概述
(一)内涵
项目式学习是由学生主动利用所掌握知识、技能、学习或生活经验解决项目问题的一种有意义的学习,是基于确切主题的、建立在真实情境之上的学习.学生在进行项目式学习时,一般先围绕确切主题对所掌握的材料进行分析,之后基于生动的情境明确所要探究的问题,在资料收集、交流互动、实验探究的过程中提出问题猜想并探究问题答案,在此过程中学习新的知识,同时锻炼独立思考、合作学习能力.项目式学习具有以下特征:第一,学习内容具有较强的实践性.项目式学习内容以现实问题为主,通常由教师将现实问题与学科知识巧妙结合,使学生在发现问题、关联现实、反思学科知识的过程中获得学科知识的核心概念,提升能力.第二,学习方式以协作学习为主.项目式学习内容中的问题一般较为复杂,不易被个人所解决,需要学生以学习小组为单位交换各自掌握的信息,在彼此交流中发现解决问题的规律,从而抽象学科概念或归纳原理.第三,学习过程具有深度学习特征.与常规的接受式学习不同,项目式学习由学生掌握学习的主动权,学生在参与项目的过程中主动发现问题,主动围绕问题展开联想,主动探究解决问题的基本方法和底层逻辑,在不断探索的过程中发展类比迁移、实践应用、创新等高阶思维,学习深度不断提高.
(二)理论基础
项目式学习的理论基础包括建构主义理论、实用主义教育理论及发现学习理论等.其中,建构主义理论认为教师采取“注入式”的教学并不能使学生获得知识,学生只有主动参与学习活动,建构新旧知识的关联,才能够实现有效学习.同时,建构主义理论提出了建构主义知识观,指出学生建构知识需要有一定的知识与经验基础,且学生的现有知识水平、生活经验会影响学生的知识建构情况.该理论为项目式学习奠定了应用基调,确定了学生在项目式学习过程中的主体地位.根据该理论,教师需在教学中创设真实的教学情境,借助情境问题驱动学生利用所掌握的知识、方法探究问题并建构知识,为学生的自主发展建设良好环境.
实用主义教育理论由美国教育家杜威提出,以“做中学”为核心,主张教学要以实践为主,要让学生参与到具体的教学活动当中.同时,杜威提出“五步教学法”,指出教学时要创设疑难的情境,要帮助学生确定疑难是什么,指导学生提出解决疑难问题的假设,组织学生推断解决问题所需步骤及可能得到的结果,并组织学生进行实验.根据该理论,教师可在实施项目式学习的过程中创设情境,组织讨论与实验,借助多种实用活动激活学生的探究思维,使学生在独立思考、合作探究的过程中完成项目,掌握新知.
发现学习理论由美国教育心理学家布鲁纳提出.该理论认为,学习的本质是认知结构主动形成的过程,即发现事物表面特征,感悟事物内在逻辑关系,抽象事物概念性质等过程.发现学习理论提倡教师关注学生认知发展的过程,为其提供更多发现学习、独立思考的机会,使学生在“发现”的过程中掌握原理.发现学习理论对项目式学习的实施具有指导意义.教师可根据该理论设计启发性问题,组织驱动式活动,引导学生参与到发现学习的过程当中,提高学生的思维水平.
二、项目式学习背景下初中数学单元整体教学设计原则
(一)整体性原则
项目式学习背景下,教师需着眼单元整体教学内容,分析概念、性质、公式及相关应用问题的关系,从中提炼主题并围绕主题设计教学项目,方能使学生在感知、参与、完成项目的过程中完成对所有知识的探究性学习.因此,教师应在初中数学单元整体教学设计中秉承整体性原则,注意将分散的数学理论知识、应用问题有机整合,确保项目式学习内容、流程的整体性.
(二)启发性原则
项目式学习背景下的初中数学单元整体教学要注意训练学生的思维能力.为此,教师应改变传统的“注入式”教学观念,积极应用启发式教学手段,通过创设富有启发意义的情境,提出具有启发性质的问题等驱动学生自主探究,由此深化学生的学习认知.所以,教师应在教学设计中秉承启发性原则,从学生发展的角度出发,设计启发性教学内容,激活、发展、提高学生的思维.
(三)生本性原则
根据建构主义学习理论、发现学习理论等可知,只有使学生充分参与到问题探究、合作讨论、项目实验等活动当中,才能够最大限度发挥项目式学习的作用,提升学生的综合素养.项目式学习背景下,教师在进行初中数学单元整体教学设计时应遵循生本性原则,根据学生的基本情况确定教学起点,设计教学目标,基于学生的发展特征规划教学流程,设计项目活动,确保单元整体教学内容、方式符合学生的兴趣爱好,使学生在充分参与的过程中实现综合发展.
三、项目式学习背景下初中数学单元整体教学设计策略
(一)整合教学内容,确定项目式学习内容
与常规的“注入式”教学、单元教学不同,项目式学习背景下的初中数学大单元并不盲目迷信教材划分的教学单元,主张围绕教学主题重组教学内容,设计新的教学单元.为此,教师有必要在备课时认真审读教材内容,分析不同部分知识点的主题,并将相似主题教学内容有机整合在一起,将不同教学内容的共同主题确立为单元整体教学、项目式学习主题,并围绕具体主题设计教学项目,为单元整体教学提供资源支持.
以苏科版七年级数学上册“有理数”单元整体教学为例,该单元由“正数与负数”“有理数与无理数”“绝对值与相反数”等概念性知识与“有理数的加法与减法”“有理数的乘法与除法”“有理数的乘方”等计算教学内容构成,其中,前者以有理数的相关概念为教学主题,后者以有理数的运算方法为教学主题.综合分析两部分内容,发现它们都围绕“有理数”这一主题展开.围绕此主题,教师可将理论内容、运算教学内容有机整合,并据此设计单元整体教学项目:收集11月份北京市的气温数据,说明不同数据所代表的含义、相邻两天的气温差距等.此项目贴近生活,将正数、负数等有理数有机纳入教学项目,同时暗含正负数的运算教学内容.教师可利用此项目驱动学生自主探究,为单元整体教学工作的有序推进奠定基础.
(二)综合分析学情,确定项目化教学目标
教学目标对于课程教学有指向意义.项目式学习背景下,学生是参与初中数学单元整体教学的主体,其学习态度、行为对教学质量有直接影响.教师盲目设置教学目标,必然给学困生造成学习压力,或使得学优生盲目自信,影响其学习态度.为避免上述问题,教师有必要在教学前综合分析学生的基本情况,确定不同类型学生的学习起点,并分类设计教学目标,为不同学生充分参与项目式学习、大单元学习指明方向.
以苏科版七年级数学下册“二元一次方程组”单元整体教学为例,教学之前,教师可分析七年级学生的学习情况,如:学生在小学阶段已完成了简易方程的学习,并掌握了应用等式的性质解方程的相关原理.但是,一部分学生的迁移水平低,无法根据已掌握的解方程的知识探究二元一次方程组的相关内容,另外一部分学生的思维灵活,可基于等式的性质与整体思想、转化思想等探索二元一次方程组的性质、解法.由此可见,不同学生受各种因素影响,其学习起点并不相同.备课时,教师可明确不同阶段学生的基本学情,并结合“二元一次方程组”单元整体教学需要设计分类目标,如:使学困生基于简易方程类比二元一次方程(组)的概念,认识到等式的性质可用于解方程组;使中等生与学优生学会灵活应用转化思想、整体代入思想等将二元一次方程组转化为一元一次方程,并明确解方程组的原理;使学优生扎实掌握利用代入法或消元法等解方程,同时学会用相关知识解决现实问题.
(三)梳理教学思路,设计项目化教学问题
项目式学习是一种以项目为驱动的学习方式,提倡用项目问题驱动学生思考、探究.项目式学习背景下,教师有必要在初中数学单元整体教学设计中梳理课程教学思路,根据不同阶段学生(如接触项目、研究项目、提出假设等)的发展需要设计相应的教学问题,借助问题驱动学生基于已掌握知识探索未知原理,基于现有经验假设数学性质,使学生在发现、分析、解决问题的过程中始终保持思维活性,提高理性思维水平.
以苏科版八年级数学上册“全等三角形”单元整体教学为例,教师可设计“制作两个完全相等的三角形”教学项目,要求学生自主探究.设计过程中,教师还要分析学生完成项目所依靠的知识、需要的工具、可能发现的数学原理等,围绕教学项目提出系列问题.比如,提出单元整体教学项目时,教师可提出问题:“项目要求制作两个怎样的三角形?何为全等三角形?”由此类问题引导学生集中注意力,使其对“全等”产生探究意识,为其参与项目并总结知识提供启发.又如,在学生用纸板、剪刀等工具裁剪三角形时,教师还可设计问题:“怎样辨认两个三角形全等?你发现了怎样的规律?”由此类问题驱动学生从几何的角度出发对比、观察不同的三角形,使其在对比角与角、边与边的关系的过程中总结辨认三角形全等的方法.再如,项目收尾阶段,教师还可设计问题:“全等三角形有哪些性质?判断两个三角形全等的方法有哪几种?”通过设计上述问题驱动学生总结项目学习成果,进一步提高学生的抽象水平.
这样,教师通过课前分析确定学生在项目学习的不同阶段可能产生的疑惑,之后围绕相关疑惑设计问题,以问题作为启发学生思考的资源,使学生在解决问题的过程中完成对单元整体教学内容的学习.
(四)规划教学流程,设置项目化教学任务
项目式学习背景下的初中数学单元整体教学要以项目为教学载体,要使学生在感知项目情境、探究项目问题的过程中感悟数学原理,掌握数学思想方法.为使学生充分参与到学习项目当中,教师有必要提前规划项目教学流程,并在不同流程中布置学习任务,由任务驱动学生自主参与问题交流、实验探究等多个项目活动,由此锻炼学生的综合能力.
以苏科版八年级数学下册“反比例函数”单元整体教学为例,教师可借鉴项目式教学策略规划项目式学习流程.首先,教师可联系现实创设真实项目情境:某小区要建设一个面积为1000m的矩形草坪,草坪的长(y)与宽(x)的变化有怎样的规律?其次,教师可由此真实项目先后组织讨论、猜想、实验探究等教学活动,组织学生从数学的角度出发提出“呈正比例关系”“呈反比例关系”等观点,并设计验证观点的数学实验.最后,教师基于不同流程的教学需要设计教学任务,如:①提炼项目主要问题,并用数学语言加以表示;②提出猜想,并应用数学公式佐证猜想;③设计实验方案,并借助小棒、刻度尺、表格、平面直角坐标系等进行数学实验,以及做好数据整理与记录工作;④汇总数据,说明结论.这样,教师在备课期间优先规划项目式学习背景下初中数学单元整体教学流程,之后基于不同流程的教学需要设计教学任务,由此驱动学生充分参与到大单元探究当中,从而提高探究水平.
(五)关注学习成果,优化项目化教学评价
项目式学习中,评价结果用于指导学生反思自己学习上的不足,并督促其改正,为学生自我提升提供参考.初中数学教师要重视教学评价,并创新教学评价方法,深化学生认知.一方面,教师可沿用原有的教师点评策略,根据学生的项目学习情况对其阶段性成果进行点评,使学生明确阶段性学习的成绩与不足.另一方面,教师可创新学生评价策略,组织学生以小组为单位进行自我点评、小组互评,使学生从评价者的角度反思自身学习问题,关注他人学习问题,从而培养学生自查自纠的学习习惯.
结 语
综上所述,在项目式学习背景下落实初中数学单元整体教学,可增强教学系统性,使学生在主体探究的过程中整合碎片化知识点,从而提高综合水平.初中数学教师有必要明确项目式学习的内涵及其理论基础,着眼整体,根据学生的发展需要确定教学主题、教学目标、教学问题、教学任务等,变“注入式”教学为“探究式”“实践式”教学,确保学生在充分参与各项教学活动的过程中扎实掌握核心知识,全面提升数学水平.
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