小学数学项目式学习的实施探讨
——以“疫情中的数学问题”研究为例
2020-09-30陈桂珠
陈桂珠
(平潭城中小学,福建平潭 350400)
近年来,项目式学习之所以能在国内教育界得到广泛关注,成为传统教学的一个重要补充,很大一部分的原因在于项目式学习能够有效提高学生的学科能力及核心素养。[1]小学数学作为一门兼具理论性和抽象性的学科,让不少学生因其枯燥、晦涩,产生畏难情绪,甚至避之而唯恐不及。基于此,为了提高学生的数学学科能力及核心素养;同时让学生深刻地感受到数学在生活实际中的实用性,笔者将此次“新型冠状病毒”疫情作为开展项目式学习的契机,引导学生从疫情中选取相关的数学信息与专题,让学生能够根据所学的理论知识开展研究性学习。
一、项目式学习的内涵及特点
项目式学习是“一种基于构建主义的理论学习模式”。[2]它强调,教育过程中以学生为主体,教师为导向的教学理念;鼓励学生借助原有的学科知识,对现实生活中具有一定复杂性的实际问题展开探讨并加以解决。学生在学习过程中既能获得新知,优化自身的知识结构;同时能在解决问题中,形成了自主学习的意识,为日后终身学习打下坚实的基础。
项目式学习具有以下几个特点:
(一)强调问题来源于实际生活
与传统教学基于课本设置课程的教学理念不同,项目式学习强调,课程设置的对象须是现实生活情境中的真实问题。旨在让学生在解决实际问题中,感受到学科知识的实用性;提高学生对学习的探究欲,进而展开深入的学习。
(二)注重以核心知识为导向
项目式学习的主要特征还在于,对“项目”的学习要指向课程的核心知识,而非课程的非重点。这样一方面有利于教师在教学过程中,真正落实让学生基于已有的知识结构来解决实际问题的理念;另一方面避免教学设计因流于形式,而造成表面热闹、实际空洞的伪学习。
(三)注重以协作模式展开学习
项目式学习作为一类以实践为主的学习模式,具备大多数实践体验类学习的特征——协作。协作的主体包括团队成员、教师、家长等。通过协作的方式,能让学生在学习过程中形成团队意识,同时能通过教师的引导,促使学生产生观点和思想的碰撞,进而开阔思维。
(四)重视贯通知识的系统架构
在传统教学中,知识往往因为学科分化而呈现出模块化的状态。故而,导致不少学生在解决实际问题时,常常出现学科分割的思维惯性。与之不同的是,项目式学习则注重培养学生对知识融会贯通的能力,形成系统思维。[3]由此引导学生打通不同学科之间的知识壁垒,实现文理相通、术业相融的学习状态。
二、“疫情中的数学问题”项目实践
2020 新年伊始,一场新冠肺炎疫情蔓延全国。这是人类与新型冠状病毒展开的激烈斗争,也是整个人类共同面对的课题,亦是全体小学生要面对的一堂沉重的实践大课堂。基于这样的背景下,为了培养全体学生敏锐的观察力、形成自主学习的意识,笔者根据疫情期间居家学习的特征,通过“新冠肺炎疫情”中的数学信息,引导学生开展项目式学习。
(一)开展“疫情中的数学问题”微信群讨论,引领学生自主寻找研究主题
自主性、动态性是项目式学习的重要的特点,教师对项目式学习活动的组织,有利于培养学生的自主性、激发学生的潜能;使学生养成遇到问题,能够主动寻找策略加以解决的意识和习惯。因此,在教学过程中,教师应当意识到自己是作为引导和协助学生的身份参与到活动中的,要注重突出“以学生为主体”的教学理念,充分尊重学生并相信他们的潜能。
另外,自主探究作为项目式学习的重要组成部分,要求教师应当鼓励学生自主选择课题、自我研究并进行自我评价。为此,2020 年1 月23 日,武汉封城之后的第二天,笔者组织学生以20 人为一个单位,建立研究性学习微信群。群内,学生根据自身兴趣,以5 人一组的形式建立研究小组。小组的分工协调工作由内部成员自行商定。待到小组成型后,教师开始引导学生展开项目学习。
首先,鼓励学生借助互联网进行阅读、调查、访问等手段,收集、整理疫情中的数学信息。小组成员根据自身的知识结构,将信息与选题相结合,各抒己见,产生思维的碰撞。其次,教师再引导学生通过数学日记的方式,写下自己在组内讨论的所思所得,并进行自主分析。最后再通过微信群分享观点,与教师及其他小组的学生展开更深一步的探讨。
在此过程中,学生以各自的选题为视窗来了解“疫情中的数学问题”课题的意义与价值。很多学生表示,疫情期间,基于整个社会的氛围,他们能直观地感受到曾经熟悉的数字已经不再是一串串枯燥的数字符号了。因为它背后可能承载的是一条条生命康复或逝去的信息,也可能是诸多匿名“雷锋”的又一个义举,还可能是那些大企业承担社会责任的担当......
因此,在疫情这个举国关注的现实情境中,学生通过项目式学习,既切实地感受到数学在现实生活中的重要性和实用性,也潜移默化地实现了理论知识向实践能力的提升与转化,进而培养他们的创新精神,并提高他们的创新能力。
(二)指导学生制定研究方案、明晰步骤,有序开展研究
在主题的选择上,每个组的学生的兴趣点都呈现出较大的差异性。例如:有小组选择福建省或湖北武汉市的疫情数据分析,有小组选择研究历史上的埃博拉病毒、“非典”等传染病的控制时间,并推测本次“新型冠状病毒的控制时间”,还有学生对口罩供应、制作的情况进行分析……教师建议学生在选定主题之后,制定总的项目式学习的活动方案,能够让学生了解本项研究活动进一步开展的步骤,并在教师指导下顺利开展活动。以下是笔者向全校不同年级的学生,提出的针对项目式学习的任务单。
表1 不同年级在“疫情中的数学问题”项目中的任务清单
在本次的项目式学习中,教师向各个年级的学生分发任务清单,引导学生提出问题,通过收集并整理数据来分析问题,最后得出结论的基本步骤开展研究,以此完成项目式研究学习报告的撰写。
例如:2020 年2 月19 日,学生翁楚翔提出3 个问题:
1.与2003 年暴发的非典相比,哪一次更严重?
2.当年被传得“神乎其神”的“非典”,与这次疫情相比,相形见绌。能否推测,本次的疫情,大概会发展到什么水平?
3.在与“非典”的抗战中,近一千名医护人员被传染,约占非典患者总数的20%。本次与“新型冠状病毒”抗战中,医护人员的防护措施良好,是否能有效降低医护人员的感染率?
以上问题范围较大,教师在各组的微信群中指导学生选择其中一个问题展开研究,并和组内的学生商定详细的分工表与学习方案。
(三)指导学生撰写项目式研究报告,展示研究成果
准备撰写报告阶段,教师鼓励学生在坚持科学性的前提下,围绕研究主题,选取有代表性和说服力的数据及资料;鼓励学生在创新方式的同时,注意文章观点和实际数据需相吻合,并强调学生要排除与研究课题无关或相违背的材料;其次,需注意对材料真假和价值量的大小进行鉴别。如今互联网上的信息五花八门,学生需要认真严谨地审查信息来源才能相对客观地选取到真实、有价值的材料。因此,在信息的获取上,教师建议学生尽量选择官方权威性的媒体。例如:中央广播电视台、《人民日报》《中国青年报》等。由此避免学生被无资质的自媒体账号所误导而引发数据无效的后果。
接着,教师再启发学生对材料进行归纳分析,进而提取论点;提醒学生在研究过程中,要借助图表进行分析,学会用数据说话,有理有据地论述观点,得出结论。例如,有小组将“我们为什么买不到口罩”作为研究的切入点。在教师的协助下,小组成员利用“统计助手”开展统计活动。经过完整的数据收集、筛查及分析后,小组成员对项目式学习报展开撰写。该报告如下:
我们为什么买不到口罩
我们为什么买不到口罩?针对这个问题,本组成员对社会、学校开展网络随机抽样调查。抽样样本包括136 个家庭,总计635 个人。其中,复工期间需外出学习工作的有430 人,占总调查人数的67.7%。
平潭县约46 万人口,若口罩按每人1 只/天计,则1 天约需要31.14 万个口罩。如以户/周来计,平均1户需要19 个/周。目前平潭约为13.9 万户,总计需要口罩264.1 万个/周。所以目前平潭剩余口罩大约能使用14 天。由此可以推出:若14 天内,岛内没有购买到口罩,平潭岛上的居民将没有口罩使用。
另外,根据网上查阅到相关信息:目前要解决市场上口罩短缺的问题,只能通过紧急提高口罩产能的方式来缓解。但基于疫情严峻的形势,复工复产也并非如人们想象的那么简单。口罩的产业链分为上中下游。上游的原材料是聚丙烯,属于热塑性塑胶,主要从原油当中提炼出来的,经过融化、塑形成高熔指聚丙烯纤维料,用来生产口罩。假设在疫情期间,把88 万吨高熔纤维料全用来做口罩,则可产出2200 亿个。可供全国14 亿人用5 个月。因此,在接来的复工复学中,只要不出现囤货潮,则可以保证口罩的稳定供应。
时事即课程,社会是最好的教科书。结合时事,将2020 年的新冠肺炎疫情作为学生开展数学学习的重要素材。既让学生深刻地了解到数学实用性,又帮助学生形成自主探究的精神,有效提升数学素养;同时他们在信息的搜索过程中,深刻地理解了疫情逆行者们身上体现出来的博爱、勇敢与担当。
(四)引导多元群体展开多样化过程评价,呈现研究效果
多元化的教学评价对项目式学习来说尤为重要。它体现的是客观衡量学生学习的效果。与传统单一性评分标准不同,项目式学习的评价采取多元主体、多种维度的评价方式。
本次研究以学生、教师、家长为主体,对学生学习过程进行评价,主要包括学生对自身的表现以及对知识的获取展开自评,学生之间的互评和教师、家长对他们的评价。另外,课程结束后,教师也通过观察学生的学习习惯是否发生良性变化,作为此次评价的组成部分之一。例如:此次教学结束后,不少家长反映学生仍坚持关注每日疫情数据的更新,坚持写数学日记。也有不少学生不拘限于教学内容,在网上搜集权威专家对疫情的分析研判,分享到微信群中,与教师和同学进行讨论。
因此,从本次评价的整体来看,不少学生已经养成了自主性学习的意识,并展开分析和讨论。这其在很大程度上也能体现本次的研究性学习对学生的学习自主性的培养、学科能力以及核心素养方面的提升均有良好的效果。
三、反思
在开展此次项目式学习的过程中,由于教学时间有限,及学生的理解能力还处于比较浅显的阶段,因而未能对“疫情中的数学问题”展开更深入的教学应用。另外,由于不少学生习惯于传统教学的线下互动模式,因而在线上学习的过程中投入状态不佳。为此,在展开相关的教学研究中,能够和更多的教师共同研究并完善教学的计划。同时,在条件允许的情况下,通过关注学生的学习状态,及时动态地调整线上、线下或以混合的方式来开展项目式学习,以期达到理想的效果。