项目化学习应用于学科教学的实践与思考——以数学“量与计量”领域为例
2020-11-20安徽合肥市屯溪路小学
安徽合肥市屯溪路小学 华 铮
2016年末,笔者有幸聆听到台南大学数字学习科技学系林奇贤教授关于项目化学习的培训分享,随之又参与了本校跨学科项目化学习的设计与实施。在实践中,项目化学习“学生们通过主动探索现实世界的问题和挑战,在这个过程中领会到更深刻的知识和技能”的特质让笔者意识到,如果将项目化学习应用于小学数学“量与计量”领域的教学,将极大改善学生在该领域因缺乏生活体验、教学课时短等因素造成的学习困难。
于是,笔者先后在二至四年级“量与计量”领域进行了学科项目化学习的实践,努力尝试将项目化学习的设计要素融入学科教学,将低阶认知“包裹”入高阶认知,在不降低学科学业成绩和保证基础类知识与技能不损失的情况下,通过项目化学习的设计同时培育学生的问题解决、元认知、批判性思维、沟通与合作等重要的能力。
一、项目化学习的实践
(一)集思广益,提炼驱动问题
驱动性问题是推动整个学科项目化学习的源动力,一般具有以下三个特点:①真实性。只有源于学生内心的真实疑问,才能吸引他们主动地、卷入式地沉浸于整个项目化学习的全过程。②挑战性。如果问题的思维含量过低,答案太过容易获取,不仅不具备研究的价值,也不利于培养学生长时间专注研究的态度;反之如果难度太大,则易使学生产生畏难心理,难以维系长时间的研究状态。因此项目化学习中的驱动性问题必须具备适度的挑战性。③学科性。驱动性问题必须体现某一单元的学科本质,才能应用于常规学科教学。
笔者在“量与计量”领域实施项目化学习时,通常会提前营造学习氛围,设计前测问卷,引发学生对新内容的关注和思考,并记录下自己的相关疑问;然后组织头脑风暴式的全班交流,在理解同伴问题的基础上,展开生生评价,剔除思维含量过低的问题,对有价值的问题进行整合与分类,梳理出较为清晰的问题结构;最后由师生共同结合本单元的核心概念,讨论并提炼出推动本单元项目化学习的驱动性问题。
以二年级上册长度单位的教学为例,在正式开启这个单元的教学之前,笔者在教室门和走廊墙壁上布置了很多漂亮的身高尺,学生出于好奇,三三两两去比个子,量身高。经历了几天后,他们提出了非常多的问题,经过提炼,我们把驱动性问题确定为“我们有多高&它们有多长”。这个问题既包含本单元的本质知识:认识长度单位米和厘米、建立1米和1厘米的长度概念、学会度量长度和初步建立量感,也明确指出了即将开展的研究方向。
(二)各抒己见,确定研究方案
常规的数学教学中,教师通过设置巧妙的情境,引导学生提出数学问题,并给予充分的时间进行探索。问题指向是明确的,探究路径是给定的,学习过程快捷高效。而笔者在“量与计量”领域实施项目化学习时,则不会为学生指出寻求答案的路径。学生为解决驱动性问题,必须调动已有的知识基础和活动经验,各抒己见,在组内或全班分享各自解决问题的方案。当然,并非所有方案都能得到多数同学的支持,有些会受到批评,有些能获得补充意见,还有个别方案甚至被全盘否定。在此过程中,教师作为学习的参与者,也可以提出修改完善的意见,最终通过辩论,全班确定一个较为统一的研究方案。之所以说“较为统一”,是允许个别学生保留其个性化的想法,鼓励他们按照自己的设想去开展研究。
如三年级下册进行“千米和吨”的教学时,学生依据之前运用学科项目化学习初步认识长度单位和质量单位时积累的经验,提出的实地测量方案就得到了学生的质疑:1千米很长,1吨应该很重,我们该用什么尺去量,用什么秤去称呢?思维的碰撞激发出智慧,学生经过讨论,提出了两点修改意见:1千米太长,可以让爸爸妈妈骑车载着我们,利用导航来确认骑行1千米的长度,再步行回来,感受1千米的实际长度;1吨没法称重,改为借助熟悉物品的质量来推算感知,比如,1个同学重25千克,查一查算一算,多少个同学的质量大约是1吨。就这样,借助交通工具和推算,常用的研究方案得到了拓展,学习经验更为丰富。
(三)合作交流,经历探究实践
从形式上看,学科项目化学习的探究实践与小学数学的综合实践活动具备诸多相似之处:都是以问题为驱动,以小组为单位,走出课堂,通过亲身实践来解决问题;都能让学生体会到数学与生活的密切联系,感受其应用价值。但二者的教学目标存在着明显差异:综合实践活动是在新知学习告一段落之后,综合运用所学知识解决实际问题;学科项目化学习是一种教学模式,探究实践是新知学习的环节之一。在这个环节,学生以小组为单位,根据先前确定的研究方案,运用已有经验,实地调查、现场访问、网络搜索、记录结果、分析数据;并定期开展交流,在组内分享自己的发现,提出遇到的问题,介绍自己试错的过程和想法,听取同伴的建议……在全身心的投入和思维的碰撞中,习得新知识,并在实际应用中深化认识,将其纳入个体已有的知识体系中。
如在认识长度单位的项目化学习中,学生利用教师布置的各种身高尺比个子、量身高,在活动中发现,身高尺都写有汉字“厘米”,还有很多不同的刻度及数据,根据观察和推算,学生发现,身高尺上一小格表示的长度各不相同:有1厘米、 2厘米,还有5厘米,用手比画比画,能感知到这些长度之间的大小关系;另外还发现,到100厘米的高度时,有的身高尺上写着100cm,有的写着1m,还有的写着1米。学生通过观察、比较和思考,给出了自己的解释:原来这里的“m”就是米的意思,而且1米和100厘米是相等的。在“看→做→想→悟”的过程中,学生不仅获取了一些关于长度单位的学科知识,还初步建立了各自的量感模型,积累了在真实情境中解决问题并进行解释说明的经验。
(四)群策群力,展示学习成果
公开展示成果是项目化学习的重要环节,在学科项目化学习开始之初,就要规划好展示的内容及形式。展示内容既要包含收获的成果,也要再现研究的过程;既要包含知识与能力,也要分享情感与体验。形式不拘一格,可以是PPT演说,也可以是手抄报展示或调查报告的交流……但无论哪种形式,都必须以小组为单位,全员参与,既展示团队的收获,也体现个人的成长。
从实施三年来的反馈情况来看,比较受学生欢迎的形式是PPT演说。他们会在整个学科项目化学习的实践过程中,用照片或视频记录下研究过程及结果,插入PPT后,配以简短文字,即可完成对全班的展示汇报。值得一提的是,整个展示过程,从拍图到制作PPT,从撰写发言稿到演说排练,都由学生自主设计,自主完成,使公开展示也成为一种学习的机会。
如下图,在三年级上册“千克和克”的公开展示中,学生的展示既包含了他们经历的数学实践,也包含了获得的数学结果和一些跨学科的知识,还包含了研究过程的情感体验。在学科项目化学习中,三维目标真实而深刻地落实在学习的全过程之中,扎根于学生的心灵深处。
二、项目化学习的优势
对比在“量与计量”领域分别实施项目化学习与常规教学的实际效果,笔者认为,学科项目化学习具有以下三点优势。
(一)指向核心概念,建构知识网络
在学科教学中实施项目化学习,需要教师重构知识观,把常规教学中对零散知识点的关注,转移到如何以学科本质概念为核心、构建知识网络的思考上。在实施教学前,教师需和学生共同设计出指向核心概念的驱动性问题,引导学生在解决真实问题的过程中,不断发现并理解与核心概念相关联的系列知识,在做中学,在学中思,逐步体会知识与生活之间、知识与知识之间的内在联系,增强应用意识,构建知识网络。
如在“我们有多高&它们有多长”的项目化学习活动中,随着度量对象范围的拓展,学生发现,并非所有物体的长度都正好是整米或整厘米,内心就激发起了对新长度单位的创造欲:细化厘米即习得了毫米,整合厘米又认识了分米……学习领域不断拓展。在“量与计量”领域应用项目化学习的模式,学生学习具备了整体网络化认知的特征,认识长度单位、理解进率、建立量感,体会各自独有的应用价值,这一系列知识的获取与能力的发展均融合于项目活动的全过程中。
(二)发展高阶思维,提升学科素养
常规的“量与计量”领域教学中,学生的学习基本遵循“认识→理解→记忆→应用”的程序,按照布鲁姆的教育目标分类,这种认知方式以低阶思维为主,较少涉及分析、综合、评价等高阶思维。
而在学科项目化学习中,驱动性问题将学习的起点直接定位于问题解决。学生需要对问题进行分析,厘清哪些部分是借助已有知识经验可以解决的,哪些部分是需要通过调查和研究进一步学习的,并与教师和同伴讨论研究方案的可行性,综合各方信息形成决策,确定研究方案;继而在多元的情境中收集、分析、比较各类信息,评估这些信息对于解决问题的价值,思考现象、数据之间的联系,形成解决问题的策略,最终设计富有表现力的形式,公开展示学习成果。在整个持续性的探究过程中,真正做到了史宁中教授指出的“数学的眼光观察世界,数学的思维分享世界,数学的语言描述世界”。
(三)实施全人教育,着眼未来发展
全人教育理念的提出者之一雅斯贝尔斯认为:教师要适应儿童的天性和能力,因材施教;教学既要使学生掌握知识,更要培养学生的学习主动性和发展学生的理解力、思考力等多种能力。
与 “量与计量”的常规教学相比,应用项目化学习的模式,学生的学习是主动而非被动的,在提炼驱动性问题和确定研究方案时,学生必须做出选择和决策;在学习实践中,学生需要与同伴进行沟通与合作,有时还要应对因生活与数学之间差异带来的巨大挑战,承受解决问题过程中的各种挫折,在试错中继续寻找新的解决途径;在成果展示的准备中,学生撰写演说稿,制作PPT,跨学科的自主学习意识得以培养,能力得以提升;最重要的是,借助项目化学习,学生对学习的观点发生了改变,不再停留于服从权威、关注标准答案,他们开始对学科间、自我与学科间、学科与生活间的关联进行思考,为未来的长远发展奠定良好的基础。
当然,笔者目前只是将项目化学习应用于小学数学“量与计量”领域的教学,研究尚不全面,如在评价领域还未能形成完整的设计框架。但一斑窥全貌,如能将项目化学习应用于小学数学更多领域的教学,无论是对儿童的终身发展还是教师的专业提升,都是具有现实意义的。笔者愿继续在这条路上进行探索,为学科项目化学习的实施积累点滴经验。