基于问题解决的小学数学主题活动设计与实践
——以《校园种植》主题活动为例
2023-02-05王小梅
王小梅
(福州实验小学,福建 福州 350001)
数学主题活动弥补了传统数学学习方式的不足与缺陷,基于问题解决,通过知识问题情境化,让学生自主探究、合作交流,发现问题、提出问题,从而提高学生数学学习和问题解决的能力。[1]校园种植主题活动作为一种充满创意和实用性的教学设计,能够将数学知识与实际操作有机结合,引发学生的兴趣和主动学习的动力。
一、《校园种植》主题活动与课内数学知识学习的融合
(一)真实主题的对接
小学数学主题活动内容应从学生实际生活出发,基于学生感兴趣的真实问题开展,这样在问题解决过程中,学生才会充分感受数学与现实生活紧密联系,有利于学生积极主动探究。
《校园种植》主题活动课内部分基于问题解决“校园新开发的劳动基地有多大呢”,结合人教版小学数学五年级上册第六单元对组合图形的学习探究,主题的背景选取校园新开发、还未种植的劳动基地,主题的选取真实、本土化,活动将学习组合图形面积的数学知识对接生活实际需要,与解决学校种植园8块多边形地的总面积的实际真实问题相联系,与课外拓展相回应,让学生倍感亲切,增强了学生的探究兴趣。
(二)问题导向的对接
问题是数学的心脏、思维的起点。《义务教育数学课程标准(2022 年版)》倡导注重设计情境,以问题为载体,坚持问题导向,重视问题提出,便于学生在解决问题中完善已知与未知知识的联系。[2]
基于问题解决的主题活动,以真实问题“校园新开发的劳动基地有多大呢”为主线,分支出若干个活动任务驱动型问题:你会估算种植园的面积吗?怎么估算更接近? 复杂的多边形面积你会算吗? 你会归纳这些方法吗? 什么方法更优化? 通过问题引领,寻找解决方法,探究简单图形的面积问题,解决组合图形的认识问题,探索组合图形面积的方法,初步感受用“分割法、添补法”组合图形,并在解决生活中组合图形的面积练习中根据数据合理使用方法,面对多种方法能优化方法,并学会使用简单的方法进行计算。在探索组合图形面积中,培养学生合作、交流、解决问题的能力。
(三)亲历体验的对接
数学主题活动的设计要注重学生过程性的参与体验,从被动接受转变到有兴趣、独立思考、动手实践、自主探索、合作交流的学习。学生亲历体验,有利于加深对数学知识本质、价值的理解与感悟,提升数学能力和素养。
指向真实任务,课内问题通过4 个活动展开合作探究:一是“我会估算”。采用问题式导学预习,将学生导学的过程中存在的疑难问题呈现表达。二是“我会交流”。通过导学问题和尝试计算多边形面积,交流中发现有的学生选择的方法特别麻烦、对简单方法不容易发现,产生探究优化策略的强烈需求。三是“我会解决”。针对学生的难点问题进行重点突破,探究简单园地面积,即教材中的经典例题,让学生在交流、对比、总结中,学会用“分割法、添补法”的方法解决组合图形的面积问题,渗透转化的思想,促进空间观念、创新能力的发展提升。[3]四是“我会应用”。从组合图形面积“分割法、添补法”的核心知识点出发,有效应用拓展,合理的组织和优化现有的学习内容,巩固梳理主干知识,完善知识体系建构。
二、《校园种植》主题活动与课外数学及其他学科的融合
(一)问题驱动的引领
数学主题活动以问题驱动引导学生发现问题、提出问题、思考问题,进而解决问题,有利于激发学生自主探究,培养学生用数学的思维思考问题的能力。课前,可再次重现问题情境,作为主题活动课外拓展的任务驱动。例如,“同学们,你能解决校园劳动种植基地有多大这个问题了吗? 你能否为劳动基地提出合理的建议? 请你今天化身小农匠,走进校园劳动种植基地,为劳动种植基地进行合理的规划吧! 你觉得要种植合适的作物,需要解决哪些问题?”这些问题贴近实际,学生的兴趣和生活经验容易被激活,教师适时鼓励学生从课内数学知识和植物种植角度提出问题,梳理学生可能遇到或想要探究的驱动问题引领主题活动:观察劳动种植基地由哪些区块组成? 每个种植区块的形状是怎样的? 要想画出劳动种植平面图,实际长度是图上长度的几倍比较合适? 需要收集哪些数据? 如何收集这些数据? 是否需要先画一个草图?如何合理规划每块区域的植物? 植物种植是否跟季节有关? 大概需要花费多少钱? 以问题为依据,学生更容易在解决问题中完成主题活动课外部分的目标,同时激发学习潜能。
(二)活动体验的拓展
数学主题活动是指以数学为核心,融入问题解决和实践活动的教学方法。通过培养学生的问题解决能力和实践能力,促使学生主动参与、合作探究,提高数学学习的兴趣和效果。[4]学生在问题解决的体验与感受中,形成了对组合图形面积计算和植物种植的知识和经验。
实践设计:
活动1:小组合作,选择1-2 块园地,利用卷尺、数格子等测量种植园的相关数据。
活动2:小组按照收集到的数据,思考实际长度是图上长度的多少倍,并把劳动种植基地平面图画下来。
活动3:合理安排每块区域的植物,设计表格、统计图等形式完成报告(可以自由发挥、自己设计,也可以使用下面提供的表1 汇总)。
表1 “我会实践”活动3
“我会实践”第1 和第2 个活动,教师设计用估一估,量一量、记一记、画一画、算一算等实践策略,将数学知识应用于实际种植过程中。将比例的知识转化为思考实际长度是图上长度的几倍,进而解决画出种植园地平面草图的问题。通过几个任务引领,学生明确并积极经历各种活动,以小组形式开展种植活动,相互协作并分享责任。在基于任务驱动性问题,共同制定计划、分工合作、相互配合等环节,感受团队合作精神的重要性。在选择适合种植的植物和区域,并进行植物的种植和管理中,需要亲自动手,运用创新思维深入地了解植物的生长需求,经历实际操作,从而提高观察和执行任务的能力。在植物的生长和管理过程中,培养学生保护植物和环境的责任感。在分享和展示种植成果和学习经验环节,学生展示平面图设计、预算报告、植物培育过程,讲述种植的经验和收获,经历多样化的体验过程,促进学生核心素养的提升。此外,主题活动的学习过程是开放的、探究的,一些结论成果“不合常规”,其过程价值需要引领学生积极发现,协助启发学生对比、联系各种解决问题的方法,归纳异同,得到一般探究实践的思路。
(三)多学科应用的融合
在数学主题活动中,提倡数学与科学、美术、劳动、语文等多学科联动,引导学生发现数学与其他学科内在的联系,体会数学的价值,提高应用意识。教师协助学生梳理主题活动课外拓展中若干个驱动性问题,结合实际生活,并且关联其他学科,将数学问题与实际问题相融合,充分调动学生思维,不仅使学生的学习方式有效转化,也使学生解决问题的思路受到积极影响,使活动各项问题顺利解决。
“我会实践”第3 个活动,教师设计用真实的种植园场景融合数学、科学、劳动、美术等学科,引导学生在实践中自主获得知识以及问题解决的基本能力。学生通过问询学校管理员或查找资料,分析所选种植作物的价格、特点、培育方法,解决种植棵树和总预算问题,综合运用数学及其他学科已有的知识和经验,经历自主探索、合作交流、请教培训、植物种植等过程性实践,获得种植成果。同时,用图表形式展示过程性成果和预算报告,完成具有一定挑战性和综合性的活动报告。
三、《校园种植》主题活动“在学中评”的多元化评价
基于问题解决的小学数学主题活动的设计原则,根据多元智能理论,采用评价主体、维度多元化和多样性的评价方式为策略,鼓励学生全面自我监控反思,真实反映学生的学习活动情况,使得不同学生达成各自不同的学习目标,促进学生个性、全面地发展。[5]数学主题活动的评价指向过程,指向多维目标,《校园种植》主题活动评价环节分为课内探究和课外拓展两个部分,均以评价目标作为评价内容,将数学认知、合作能力、问题解决能力、创新能力等四个维度作为标准,遵循评价的精准性、适用性和可操作性原则制定具体评价内容,更好地为主题活动服务。在评价过程中,引导学生通过星级方式(见表2),依据评价各项内容及时自我评价,再由组员互相评价,最后是教师参与评价。教师还将学生评选的“优秀小农匠”作品在班级展示交流,鼓励学生通过同伴点评、留言等方式参与评价,大胆表达自己的想法。多元多样化的评价使“在学中评”的评价机制更为科学合理,增强学生自我认知的水平,发展多种能力。
综上,《校园种植》案例体现了基于问题解决的小学数学主题活动,从数学学科和多学科角度提出了实践路径和方法。主题活动通过“学中评”,帮助学生形成自我认知体系,进一步激发学习的兴趣,增强问题解决的参与感,体验问题解决的乐趣,使评价学习和主题活动紧密融合,形成一个整体,提高学生解决问题的能力。