小学数学教学中项目化学习模式的应用
2024-06-16徐斐英
徐斐英
新课程改革背景下,项目化学习模式是落实培养学生核心素养目标的重要方式,其以真实、复杂的项目问题为依托,引导学生搜集项目相关的信息,合理利用多种工具、资源解决项目问题,并在这个过程中提高学生的核心素养及综合能力。在小学数学课堂教学中,项目化学习模式可以充分激发学生的主体性,培养其创造性、思辨性,提高学生应用数学知识解决实际问题的能力。笔者结合教学实践,分析小学数学教学中项目化学习模式的应用策略。
一、项目化学习模式的内涵
项目化学习也称为“项目教学”“专案式学习”等,目前项目化学习模式的概念并未形成统一标准。部分学者认为项目化学习是以学科概念及原理为中心,引导学生通过探讨现实问题获得知识、提高能力。项目化学习是一种更高阶知识的学习方法,其探究的是一个更具真实性、复杂性、挑战性的学习任务,学生在学习过程中所用的思维方式、学习到的知识与能力都是真实的。项目化学习模式中,获得知识、提升技能是核心目标,学习过程中必须保证驱动问题的真实性,整个过程由学生自主探索,通过小组合作学习高质、高效地完成项目,最终形成项目成果。相比传统的学习模式,项目化学习能够更充分激发学生参与学习的动机,增强学生的自主学习意识,促进学生学科核心素养的提升。
二、小学数学教学中项目化学习模式的优势
首先,更加贴近学生的实际生活。学生不是知识的复制者,而是知识的应用者、创造者,项目化学习模式根据知识内容创造真实的教学情境,使学生能够更自由、更富创造性地投入知识学习活动中,强调知识来源于真实生活,又回归于生活。教材、课堂并非教学的唯一载体,生活现象、生活元素也是学习的重要资源,项目化学习将学生代入到真实的情境中,强调数学知识的实用性,鼓励学生更深入地探索数学知识。
其次,重视核心知识的导向性。在探究、解决实际问题过程中,学生需要调动已有的知识经验,促进知识迁移,形成对数学知识的深度理解。项目化学习模式利用一个个具体的项目实现数学知识的关联,帮助学生明确课堂教学重点、难点问题,让学生主动体验学习过程,总结学习方法、技巧,获得全面而深刻的学习经验,进一步提高数学课堂活动的质量及效率。
最后,重视数学知识架构的搭建。小学数学课堂教学中应用项目化学习模式,以具体的项目为切入点,而且,一个项目整体又可以分为若干子项目,子项目能够使学生将已有的、互相关联的数学知识整合、归纳到一起,搭建一个完整的数学知识架构,通过数学知识的收集、整理、归纳,引导学生实现数学知识的融会贯通,构建更具系统性的整体思维。
三、项目化学习模式的应用原则
首先,真实性原则,即项目情境设计真实,学生的思维运用过程真实。真实的问题情境应当从学生熟悉的情境出发,用贴近其生活的元素有效激发学习兴趣,使其感受到数学知识的实用性。要做到学生思维运用过程真实,教师就需要根据学生的个人兴趣、价值观、文化联系等设计项目任务。
其次,持续性原则。项目化学习模式可以将学生代入深度学习的状态,学生需要完成项目规划、项目调查、项目探究等一系列活动,持续性原则可以保证学生始终保持深度探究的状态,高效获得知识。
再次,挑战性原则,即项目任务要具有挑战性,引导学生从低阶思维转向高阶思维。教师要以学生已有认知结构为基础,将新知识融入原有的知识结构,完成知识迁移与构建,考虑学生的最近发展区,设计难易合理的项目任务。
最后,自主性原则。新课程改革强调学生在课堂学习中的主体作用,项目化学习模式同样侧重于学生的自主探究,从项目解读、项目方案制定、项目实施到最后的项目成果评价及反思,均需要学生自主探究、自主完成,教师扮演着指导者、引导者的角色,引导学生充分发挥主观能动性,应用已有的知识结构解决问题并接纳新知识,通过教师搭建的支架完成新旧知识的融合。
四、项目化学习模式的关键环节
(一)以核心知识为导向,设计项目化学习驱动问题
项目化学习模式需要对应学科知识的支持,需要与学科教学高度对接,为项目化学习创造条件。实际教学过程中,教师要以教学大纲及教材为依据筛选项目化学习的设计内容,组织学生整合学科核心知识结构,为项目化学习设计提供参数支持。比如,在学习北师大版小学数学四年级下册第五单元《认识方程》时,教师需要带领学生对相关知识进行预习,梳理数学概念信息,为后续的项目化学习提供支持。在学习“解方程”一课时,教师可以设计以下项目驱动问题:
问题一:解方程时需要厘清哪些的关系与问题?
问题二:设未知数的作用是什么?
问题三:解方程的程序是什么?
通过梳理解方程的基本思路,带领学生进行自主讨论,分析解方程过程中还出现了哪些新问题,教师再引导学生解决问题,帮助学生解决短板问题。学生在“解方程”过程中发现,设计未知数有助于确定等量关系,但算术列式就处于次要地位,该问题如何解决呢?此时教师再带领学生对算术列式与方程列式进行对比,帮助学生厘清解题思路。
(二)设计项目任务
项目任务设计是实施项目化学习模式的核心环节,教师在设计项目任务时需要了解学生的基本情况,结合教材搜集教学素材、案例,从知识、方法、技能、情感态度等多个角度设计项目化学习任务,为学生规划清晰的学习路径。比如,在北师大版小学数学五年级下册《复式折线统计图》单元教学时,通过阅读教材案例,学生可以直观地看到折线统计图的特点及数据对应关系,了解折线统计图的制作方法。此时,教师可以多列举生活中的实际案例,对接学生的实际生活。在进行项目化学习任务设计时,教师可对照学生的实际生活及认知规律设计循序渐进的项目任务:
项目一,观察折线统计图的特点;项目二,看懂折线统计图所表达的意思;项目三,了解折线统计图的制作程序;项目四,列举生活案例,制作折线统计图。
课堂上,学生通过小组讨论可列举出多个生活案例,这时教师再选择典型案例进行深入讲解,带领学生探索制作折线统计图的方法。项目设计可以帮助学生明确学习方向,且项目任务联系学生的实际生活,便于明确完成项目任务的程序及方向,鼓励学生积极学习,具有丰富的实践价值。
(三)展示项目成果及评价
学生通过小组合作学习完成项目任务,再将项目成果展示出来,主要目的是让教师更直观、及时地了解学生掌握知识的情况,通过学习的反馈调整教学策略。项目化学习不仅需要教师进行评价,还需要学生进行自我评价、互相评价,其中,自我评价可以提高学生的反思能力,互相评价可以让学生之间互相取长补短。项目化学习的评价更侧重于学生的学习过程、学习态度,便于教师对学生形成更客观、全面的了解。
五、小学数学教学中项目化学习的应用实例
小学数学项目化学习模式需要以课程标准及教材为依据,准确把握教学过程中需要实现的知识目标、能力目标及素养目标,设置总项目问题及各子项目任务,创设情境,引导学生完成项目任务。为更好说明项目化学习模式在小学数学教学中的具体应用,下文以北师大小学数学五年级下册第六单元《确定位置(二)》教学为例进行分析。
(一)项目设计
本节课的主要教学目标是指导学生在情境中理解北偏东或北偏西、南偏东或南偏西的含义,掌握使用方向及距离描述物体位置的技能,从而感受使用方向、距离确定物体位置的合理性。以此为基础,笔者设计的项目如下:
一艘船在海上遇险,向附近海域的救援船发送求救信号,其中一艘救援船根据遇险船描述的具体位置前去救援,第二艘救援船待命增援。根据学习情境设计具体的项目任务,引导学生通过完成一个个子项目,最终完成整个总项目。本课项目化学习模式如图1所示。
本项目中包括三个情境,每个情境对应一个项目任务,一艘船在海上遇险求救,需要准确描述自己所在位置;第一艘救援船对其进行搜救,需要指挥救援船的营救路线,附近海域第二艘救援船作为备用,需要准确描述其所在位置。
(二)项目化学习过程
课堂上,主要按照子项目任务推进教学过程:
子项目一:描述遇险船的位置。通过多媒体课件,学生可以看到大海上一艘船遇到险情,海上营救中心接收到求救信息后立刻委派附近船只前去营救,但需要确定遇险船的准确位置,假设图2为海上营救中心通过雷达扫描获得的遇险船和灯塔的位置,教师提出问题:“确定位置需要哪些要素?”
让学生利用手中的工具将遇险船的位置绘制出来。学生通过动手绘制发现,如果只知道距离这一个要素,无法明确遇险船的位置;如果有距离、方位,但没有角度,无法准确得出遇险船的位置;在测量不准确的情况下,也无法得到遇险船的准确位置。经过小组讨论、学生独立思考即可得出结论:要明确一个物体的准确位置,需要用角度描述方向,并明确距离,方向描述通常为“北偏东x度”或“北偏西x度”“南偏东x度”或“南偏西x度”。整个过程通过项目任务引出问题,并由学生独立完成探究“准确描述遇险船的位置”,学生在完成项目的同时实现知识内化。
子项目二:指挥第一艘救援船前去营救。教师将学生代入第二个场景:假如你需要前去营救,请用画图及文字描述出救援路线。学生在探究过程中发现,可由灯塔处直行至遇险船位置,因为直线行驶距离最短,营救速度更快。这样,学生在描述位置前便建立了新的坐标。
子项目三:确定第二艘救援船的位置。遇险船附近还有第二艘救援船,如果第一艘救援船无法顺利营救,第二艘可以作为备用,现在需要准确描述出第二艘救援船的位置。该项目任务的主要目的是让学生了解到,要准确描述物体的位置,不仅要知道方向、距离两个要素,还要确定“观测点”这一要素,即“我所处的位置”。观测位置不同,得到的方向、距离也不相同。学生在描述时就会发现:如果以遇险船为观测点,第二艘救援船的位置在西偏南20゜方向,距离2500m;以灯塔为观测点,则位于北偏西20゜方向,距离2000m。
(三)项目成果展示及评价
项目完成后,各学习小组在班上展示自己的学习成果。小组合作学习以学生的独立学习为经验,通过与其他同学的沟通、讨论,不仅能够充分表达自己的思考过程,还可以听取他人的意见,通过思维的碰撞找到解决问题的方法。在小组合作学习中,教师应当观察学生的表达过程,如推理、讨论、辨析等,以判断学生掌握知识的情况,获得实时反馈。整个过程中,学生除了能够掌握知识、提升技能外,还能够运用掌握的知识完成任务,并将任务有理有据地展示出来,进一步培养探究能力、反思能力。
项目化学习模式中,评价环节主要侧重于学生在学习过程中的具体表现,即学生在真实的项目情境中运用知识的技能、独立解决问题的能力。因此,评价要贯穿于整个项目过程,评价主体除了教师外,还要将学生纳入评价体系中,即需要学生进行自我评价、学习小组成员之间互相评价、学习小组之间互相评价等,在沟通、评价过程中优化项目,促进学生批判性思维、创造性思维等数学核心素养的提升。
六、结语
小学数学教学中项目化学习更侧重于培养学生的高阶思维的培养,鼓励学生自主运用数学知识探索解决实际问题的方法。项目化学习模式是我国新课程改革的一次新的尝试,其持续性、动态性的学习特征可达到提高学生数学思维能力、合作学习能力以及解决问题能力的目的。实际教学中,教师要充分认识到项目化学习的优势,掌握项目化学习模式的一般原则,将其融入数学课堂教学中,优化教学策略,提升学生的核心素养。