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基于DIY项目化学习的花式作业设计

2023-08-25刘荧

小学教学参考(数学) 2023年6期
关键词:项目化学习作业设计

刘荧

[摘 要]DIY项目化学习的过程是一个需要学生动手操作的过程,是一个探究创新的过程,也是一个情境式体验的过程,还是一个小组协作的过程。以“吸管DIY塔台”项目化学习为例,教师通过设计一系列花样繁多的项目化作业,让学生在做作业的过程中获得了不断生长的能力,促进了学生深度学习的产生,以及核心素养的发展。

[关键词]DIY;项目化学习;作业设计;建造工程

[中图分类号] G623.5[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068(2023)17-0038-04

“双减”背景下,教师如何帮助学生减负增效?如何设计高质量的作业?

DIY项目化学习的过程是一个需要学生动手操作的探究创新过程,也是一个情境式体验的过程,还是一个小组协作的过程。在这一过程中,学生通过完成教师设计的各种基础性作业、实践性作业、探索性作业、创新性作业和跨学科作业,既能在项目实施中充分发挥自己的个性特长,又能在真实的问题解决中提高自主学习能力、口头表达能力、动手操作能力、创新实践能力、团结协作能力等。这样的作业不再枯燥乏味、呆板机械,而是充满了吸引力、创造性和挑战性,能让学生爱上作业。

兴趣是学生保持好奇心的基础,也是教师拟定项目的着眼点。住房是最贴近学生生活的建造工程,从住房建造工程入手了解学习工程的系统性、复杂性等特点,既契合课程目标对五年级学生提出的要求,又能够为学生提供实践平台,还能够为学生提供分享、合作与创新的机会。因此,笔者就以“建造”项目为突破口,设计了一个“吸管DIY塔台”项目作为项目探究单元,指导学生进行了历时四周的项目探究活动。在这期间,学生经历了一系列丰富多彩、课内外相结合的项目化学习过程,并通过主动探究、动手实践、反思改进等环节,完成了一系列花样繁多的探究性作业,促进了深度学习的发生以及核心素养的发展。下面,笔者就以五年级“吸管DIY塔台”项目为例,详细说明作业的设计方法以及实施过程。

一、作业即调查研究

1.身边住房大揭秘

房子是我们每天生活的地方,它要经历一个怎样的建造过程呢?本项目以这样一个驱动性问题来展开。在开展项目之前,笔者给学习小组布置了一份调查研究作业(见表1),请学生化身小记者,去调查了解我们的住房。

学生通过调查研究发现,住房的结构分类标准有很多,可以从功能、高度、楼体结构等方面进行分类。有的学生还展示了自家装修时的房屋电路图、水路图,还有的学生搜集到了小区和城市的供电、供气、供水系统图等。搜集资料之全面,调查结果之细致,令笔者惊叹。在完成本次项目作业的过程中,学生首先从调查、搜集、整理各种房屋建造过程的资料入手,再进行分析、归纳和总结,最后以表格、图片、PPT、小视频等形式在课堂上进行展示、交流和汇报。这种自主学习的作业方式大大提高了学生高质量完成作业的积极性和主动性,让笔者意识到学生的潜力不可低估。

2.宏大工程大搜索

在上一课的基础上,笔者将学生的视角进一步扩大。调查身边的住房以后,学生对工程产生了极大的兴趣,发出“还有哪些工程?其他工程的建造过程是什么样的?这些不同工程的建造过程有什么共同特点?”等疑问。针对这些疑问,教师请学生课后继续搜集关于港珠澳大桥、“鸟巢”体育场、“中国天眼”射电望远镜等宏大工程的文字和视频资料,并在搜集资料的时候注意思考以下问题(见表2)。

让学生带着问题去搜集、整理资料,能使学生在完成项目任务的过程中有明确的目的性和针对性。另外,搜集到的各种资料,尤其是视频资料,真实地记录了工程建造的艰辛过程,给学生带来身临其境的感觉和强大的心灵震撼,使之深刻体会到了尖端工程建造的不易,以及工程与科学进步、工程与科技創新之间的关系。

二、作业即设计制作

1.研讨设计要动脑

了解了工程的建造过程后,笔者创设了一个真实的情境,让学生化身小小设计师,亲自设计学校塔台。具体内容如下:学校要在操场上建一座塔台,以供足球教练站在塔台上指挥队员训练,现在紧急征集塔台设计方案,以竞标的方式确定建塔资格。这种模拟真实情境并富有创造性的项目化作业,对学生有着强大的吸引力,激发了学生学习的主动性和积极性,同时也加深了学生对工程的理解。

建造的塔台要具有便于移动、抗风、抗震等多项功能。同时工程项目还要求教练员能够站在上边指挥训练,其承重性、高度和安全性也是重要的项目设计要求。为了便于学生进行研讨和设计,笔者给学生搭建了这样的作业支架,即提供了一份“塔台设计竞标书”(见表3)。

在本次项目中,笔者引导学生利用文字、画图、标注等多种形式表达自己的设计理念,还提醒学生注意塔身高度、承重能力、安全性能等,这些因素是本次工程设计的核心与重点,而美观性、制作成本等则属于次要考虑因素。虽然设计的过程充满困难与挑战,但本次项目作业对学生充满了吸引力,在好奇心的驱使下,各小组学生完成作业的热情高涨。

完成竞标书设计后,笔者为学生创设了一个工程项目招标会的情境。各小组学生通过介绍、展示、自评、互评等形式开展活动,依次阐述了本组的设计理念,展现了本组的设计优势,介绍了保证项目安全和控制项目成本的设计方案。笔者设计提问与答疑环节,引导汇报小组阐述在工程设计中遇到的问题和对应的解决方案,其他小组进行质疑与评议,汇报小组进行说明和解释。此环节中,进行介绍的小组要有理有据,准备充分,评议的小组要注意倾听、思考,抓住要点进行点评,以此培养学生的倾听、质疑、解释、交流、思辨等能力。

2.动手操作要配合

完成设计后,笔者给每组学生提供了70根20厘米长的吸管、剪刀、胶带、尺子等材料,要求学生以小组为单位,制作一个高60厘米的塔台模型,要保证塔台能站立,能承受一定的重量和风力,并具有一定的抗震能力,同时还要尽量节省材料。为了使学生的作品实现稳固、美观与价廉的平衡,笔者给学生提供了一份塔台模型制作评价表(见表4)。

这份塔台模型制作评价表给学生在制作模型的过程中提供了具体操作的抓手和依据。制作完成后,笔者请各小组按照评价表完成自我评估,并将各自小组塔台的优缺点和新的想法都记录下来。学生通过不断梳理、改进、完善本小组的工程设计方案,体验到了工程设计的重复性、精细性和复杂性。

三、作业即评估改进

1.评估测试看效果

测试模型是工程设计中的重要环节,模型是设计方案的具体表现,测试是对设计是否合理、科学,是否符合工程要求,是否存在问题以及明确改进方向的检验。测试塔台模型的各项功能,需要用到不同的工具:“塔高”要求达到60厘米,米尺可以满足测量需要;“顶端承重”可以借助书本等重物来测试;“抗风能力”可以借助电风扇完成;“抗震能力”需要使用专业仪器进行地震模拟,以便科学准确地分出等级;“材料成本统计”由材料量化进行计算;“分工合作”和“美观”是无法量化的项目,需要通过全班评议,共同商讨。为使本项目顺利进行,笔者给学生提供了一份塔台模型测试评价表(见表5)。

测试得出的数据是学生进行自评、反思、发现模型设计缺点的重要依据,也是进行问题梳理、明确改进方向、完善工程模型设计方案的重要保障。对数据的分析整理是提升学生科学探究能力的重要节点,教师要多加关注并精心指导。

各小组进行测试数据的对比在本项目中也具有重要作用。优势数据项目的展示与介绍,不但是学生对自己设计的认可和肯定,而且是进行自我展示、推广小组成果、突破技术难关的机会,并能够帮助遇到同样难题的小组。劣势数据项目的呈现,不但是学生自己发现问题、寻求突破的过程,而且具有警示作用。

2.交流改进深加工

完成本小组的塔台模型评估以后,各小组发现自己设计制作的塔台或多或少都存在一些问题。这些问题产生的原因来自方方面面,有些是整体设计结构方面的问题,有些是制作方面的工艺问题,还有些是材料方面的问题。学习的过程就是探索的过程,探索的结果可能是正确的,也可能是错误的。在这个过程中,教师不应害怕学生出错、害怕学生不成功,而应鼓励学生勇于实践、大胆尝试,敢于面对问题、分析问题并解决问题。在这个环节中,笔者给学生提供了模型建造问题梳理和改进方案记录表(见表6)。

评估活动使各组学生能够及时在失败和问题中找原因,让失败和问题成为他们有效的学习资源,成为他们新的生长点。各组学生不仅要自评本组设计,还要进行小组间互评。在各组的互评中,学生通过相互借鉴、相互帮助、资源共享、迁移应用,来完善各组的设计方案。在这一过程中,整个教室形成了一个智力场,教师有效地引导学生开展讨论和争辩,各种思维的火花在学生与学生、学生与教师的碰撞中不断生成,从而促进学生各种能力的培育和多元化的发展。

学生在经历关于塔台模型“设计—制作—测试—评估”这个较为完整的工程设计流程后,发现了自己的问题和不足,进入到第二轮的“修改设计—制作—测试—评估”的闭环中。这一过程使学生深刻体会到一个工程要经过反复评估改进、不断完善,才能通过项目验收,同时也深刻感受到工程实施过程中的艰辛与不易,以及建造工程的科学与魅力。

项目化学习的最大特点就是让学生在学习知识的同时发展创新实践能力。学生通过完成一个个真实的项目任务,成为积极主动的学习者、研究者和创造者。在本项目单元中,学生出色地完成了“吸管DIY塔台”项目,成为小小工程师,并通过小组合作学习的方式解决了形式多样的项目化作业,解决了情境中的一系列复杂问题。

教师在项目单元的各个环节中有意识地搭建了不同的作業“脚手架”,给学生提供了一系列方法的指导。学生通过前后有序的学习,培养了自主学习的能力,其中包括如何搜集资料、如何做笔记、如何做批注、如何做记录、如何动手操作、如何小组合作、如何交流汇报、如何反思改进等,使学生在做作业的过程中获得了不断生长的能力,从而为学生的终身发展奠定坚实的基础。

总而言之,项目化学习作业是真实的,它能够发展学生的思维能力,启迪学生的智慧。当然,其中的每一个环节都需要教师进行精细的指导和细致的设计,只有这样才能够真正促进学生的发展。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 夏雪梅.项目化学习设计:学习素养视角下的国际与本土实践[M].北京:教育科学出版社,2018.

[2] 夏雪梅.项目化学习的实施:学习素养视角下的中国建构[M].北京:教育科学出版社,2020.

(责编 吴美玲)

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