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小学数学“嵌入式微项目学习”的设计与实施

2024-07-06黄华琴

小学教学参考(数学) 2024年5期
关键词:项目化学习小学数学

黄华琴

[摘 要]文章提出了“嵌入式微项目学习”的概念、特点以及设计思路,给出了“嵌入式微项目”设计的基本模板,并根据教学需求设计了四种类型的“嵌入式微项目”,论述这四种微项目在课堂中运用的案例,得出微项目嵌入课堂的四大原则。

[关键词]嵌入式微项目;项目化学习;小学数学

[中图分类号] G623.5[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068(2024)14-0019-04

项目化学习作为一种新的教与学的模式,强调在真实的情境中发现、提出、分析、解决问题,在理解性学习的基础上实现知识的整体建构,通过综合、开放、自主的学科实践活动,使得学生完成项目任务,丰富学习经验,发展学科核心素养。目前,国内对项目化学习的研究与实践大多是停留在校本课程和综合实践活动课程中。项目化学习要真正走进常态化的学科课堂,还是要小步子走、稳步子走。笔者在遵循项目化学习的基本理念和基本原则的基础上,将微项目嵌入日常的课堂数学教学,以此改良常态课堂的生态。

一、“嵌入式微项目学习”的概念及特点

“嵌入式微项目学习”是一种以学科课堂教学为基础的教学方法,通过设计与学科课程标准和教材相关的任务,让学生在完成任务的过程中学习知识、提升能力、形成素养。其将低阶认知嵌入高阶认知,在学生掌握学科基础类知识与技能的情况下,培养学生的问题解决、元认知、批判性思维、沟通与合作等重要的能力。

“嵌入式微项目学习”具有时空微、结构微、实施活、嵌入便的特征。

时空微:微项目主要运用于常规的课堂上或者类似的实践性作业中,从空间上来看是微型的,体现了空间上的微型特征,符合课时安排,不会打乱教学节奏。任务完成时间一般较短,约为15~20分钟,能够在课堂内或课外实践性作业中顺利完成。

结构微:微项目是基于学科课程标准和教材设计的,它将学科结构内容转化为项目结构内容,指向的是单一任务。从项目结构上看,主要包括“微情境”“微问题”“微任务”“微评价”。

实施活:微项目既可以贯穿整节课,也可以应用于课中的一个环节;可以是独立的任务,也可以是串联的任务;学习的场所可以是户外、室外,也可以是教室;最终的成果既可以是可视的具象产品,也可以是生成的抽象产品。

嵌入便:微项目嵌入是项目化学习与课堂学习深度融合的结果,因为要融入课堂学习过程,所以微项目必须立足课堂教学,嵌入便捷,让学生能及时完成项目任务,体验学习的快乐和成就感。

二、“嵌入式微项目学习”的设计思路

“嵌入式微项目学习”的设计是与学科课程的日常教学密切相关的。因此,在设计时,首先要了解和理解教学的核心知识——核心知识不是孤立的点,而是相互关联的;其次,要建立学科知识与生活世界、真实情境之间的联系,以核心知识为基础,把核心知识转换成具体的学习活动;最后,需要从学习过程和学习成果的角度来评估项目目标是否能够实现。因此,“嵌入式微项目学习”必须具备三个基本要素:项目的锚定点、可操作的学习活动和可公开的学习成果。

设计思路如图1所示:

(一)设计微项目的锚定点

锚定点指的是问题的聚焦点,是目标指向。确定微项目的锚定点需要综合考虑三个因素:解决问题所需的核心知识,学生学习的基础起点,以及学生在微项目学习中能够达到的最近发展点。

(二)设计学习活动

设计时需要把锚定点转换成具体可操作的学习活动。学习活动可以分为以下几个方面:微情境,即为学生创造一个有意义的学习环境,使他们成为真正的参与者;微问题,将大主题压缩为小问题,以问题解决为纽带展开学习;微任务,将宏观任务拆解为任务链,形成结构化的学习过程;微评价,依据学习任务和规律,设计和展开学习评价,将评价有机融入学习过程,发挥其引导学习的作用。教师的教学和评价将围绕学生展开,支持学生的学习和评价。

(三)学习成果展示

嵌入式微项目学习与其他学习方式的明显区别在于最终形成的学习成果不同。这些成果可以是可见的“产品”,也可以是无形的思维过程。通过成果展示,可以引导学生对自己、他人或团队的成果进行评价,提高学生的自我反思能力。

三、嵌入式微项目的四种类型及其课堂运用

嵌入式微项目主要针对学习中的重点、难点和疑点,为学生进行独立探究、合作讨论、迁移运用、查漏补缺等不同方式的学习而设计。它将低阶认知嵌入高阶认知中,在保证学科基础类知识与技能教学的情况下培养学生问题解决、元认知、批判性思维、沟通与合作等重要的能力。笔者通过实践主要研制了“导入型”“攻坚型”“延展型”“群落型”四种类型的课堂微项目。

(一)导入型微项目

导入型微项目主要用于课堂导入环节。这类微项目通常会在课前布置,让学生进行自主探究后对他们在学习过程中的表现和结果进行自我评价。教师会结合学生完成项目的情况进行前概念的调查,以便深入了解学生的认知水平和触发关键问题的能力。这样的微项目既是对学生前期概念的认知和唤醒,也是课堂教学的重要参考依据。它有助于教师和学生共同发现问题,明确关键问题,并在课堂上有针对性地进行重点突破。

【案例1】“圆锥的体积”微项目设计(见表1)

项目的锚定点:圆柱体积和圆锥体积的关系探究

项目嵌入时机:课前或者课始

导入型微项目实施步骤如图2所示:

第一步是以微问题“圆柱体积和圆锥体积有怎样的关系?”导入,通过“猜想—提出疑问—实验验证”三个步骤来探究圆锥体积与圆柱体积的关系。第二步是以“微任务”展开,学生在小组内进行讨论、交流、展示,修正猜想,并根据提供的支架设计验证方案并操作实施。第三步是“微评价”展示,学生展示探究成果,并在教师的引导下归纳出完整的结论。学生在“猜测—探究—归纳”的过程中,由具体到抽象,由发现规律到建立模型。

(二)攻坚型微项目

攻坚型微项目是为学生自主尝试并突破重难点提供指引的学习活动,通常安排在课堂的自主探究环节,是课堂教学中最核心的环节之一。在设计攻坚型微项目时,需要根据教学要求和教材的内容找到教学的重点,同时结合学生的学情来确定学习的难点。在重点核心目标和实际学情之间,寻找学习支撑,学生通过对项目的探索实践来突破难点、解决问题、提高素养,并顺利达成核心目标。

【案例2】“圆柱形体积的等量代换”微项目设计(见表2)

项目的锚定点:不规则图形体积的等量代换

项目嵌入时机:课中

攻坚型微项目实施步骤如图3所示:

通过微任务的实施发现大部分学生能够求出瓶子中水的体积和瓶子倒置后空气的体积。在求整个瓶子的容积时,学生感觉到的难点是无法计算不规则容器的容积。对此,可以利用微情境(学法提示)给学生提供“转换”的思路:把不规则容器转换成等量的规则容器来进行计算。最后,通过微评价,让学生说一说思考过程以及解决问题的关键点。

(三)延展型微项目

延展型微项目是在学生掌握核心知识后,根据需要进行知识的延展或应用以解决实际问题的学习活动。这类微项目鼓励学生学以致用,旨在考查学生对核心知识的掌握情况,了解并提升他们在情境中运用所学知识解决实际问题的能力。在延展型微项目的学习过程中,学生建立了现有知识和已学知识之间的联系,并将静态知识与动态生活相结合。通过真实的任务调动学生的积极性,学生能够学会如何运用知识来解决问题,从而发展高阶思维。

【案例3】“分数乘除法应用题”微项目设计(见表3)

项目的锚定点:单位“1”的转化

项目嵌入时机:复习课

延展型微项目实施步骤如图4所示:

延展型微项目的设计要体现层次性。本项目围绕着驱动性问题“[45]可以怎么表示?”设置了三个梯度性的微任务,通过基础任务考查学生对知识的掌握程度,通过拓展任务考查学生对单位“1”理解的深度,通过提升任务考查学生运用知识解决问题的能力。延展型微项目的开展是一个思维复盘的过程,学生能够通过独立探究、小组交流、总结提炼等方式对知识结构进行全面梳理。

(四)群落型微项目

群落型微项目是一个单元综合型微项目,它根据教材单元的教学要求,将学生的真实生活世界与课内外学习资源结合起来,创设真实的问题情境,并将单元学习内容转化为一系列经过统整的子项目链,形成项目任务群。在任务的驱动下,学生围绕学科的关键问题进行实践探索。通过解决问题,学生能够深入理解核心知识和核心概念,发展应对现实复杂问题的能力,并提升核心素养。

【案例4】“学校足球场平面图的制作”微项目设计(见表4)

项目的锚定点:比例尺的应用

项目嵌入时机:单元教学结束时

群落型微项目实施步骤如图5所示:

学习活动1围绕单元的核心知识“比例的意义和比例尺的应用”展开,通过真实微情境的再现、驱动性问题的引导和学习任务的逐步解决,帮助学生厘清单元知识,形成初步方案。

学习活动2旨在解决比例尺大小的问题,通过交流讨论,让学生真正了解“实际距离”“图上距离”和“比例尺”之间的关系,从而在解决核心问题中进一步优化方案。

学习活动3通过作品表达和成果分享来帮助学生重新构建和提升对知识的理解。

整个微项目的学习不仅涉及比例尺,还包括对几何图形的认识。学生将运用这些知识,通过测量、绘制等方式制作学校足球场的平面图。在这一过程中,学生能够学会运用数学知识解决实际生活问题,提升动手操作能力和知识整合能力。

四、微项目嵌入课堂的四个基本原则

微项目嵌入课堂,不能将微项目生硬地塞进课堂,而应该有机融入课堂。为此,它需要遵循以下四个原则。

(一)目标适切性

微项目的目标与整堂课(或单元)的教学目标有着紧密的关联,但并不相同。微项目的目标更加聚焦和精准,以某个关键点作为“靶心”,设定学习目标并引导学生展开学习。

(二)嵌入适时性

微项目的嵌入有两种情况。一种是“支架型”,当学生对核心问题的理解不足以顺利开展学习时,适时嵌入微项目可为学生的学习提供支持。另一种是“创生型”,为学生的再学习和再创造提供推动力,不断嵌入新的微项目,推动学生的学习不断发展。

(三)问题真实性

微项目嵌入与学生真实世界相关的问题。微项目将抽象的知识概念还原为学生在生活中遇到的真实问题,激发学生的认知冲突,引导他们积极寻求答案。

(四)任务学本性

微项目学习任务以学生为中心。根据创设的情境和相关问题,学生在独立思考和分析问题的基础上开展合作学习,分享各自对问题的思考,并进行交流和探讨。微项目学习为学生提供了充分的自由表达、质疑、探索和讨论的机会,让他们通过与资源、环境、自己、同伴和教师的多方位对话,实现对新知识的深入探索。

小学数学“嵌入式微项目学习”的设计与运用,展示了学生在课堂中综合、开放、自主的学科实践活动。它转变了学生的学习方式,给学生提供更多的发展思维、动手实践、体验感悟、合作学习的机会,并让学生在“猜测—探究—归纳—建模—应用”的过程中初步学会数学学科的基本思想方法,学生对数学学习兴趣将更加浓厚,学生的合作能力、实践能力、表达能力、创新能力等方面都能得到提升。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 张悦颖,夏雪梅.跨学科的项目化学习:“4+1”课程实践手册[M].北京:教育科学出版社,2018.

[2] 夏雪梅.学科项目化学习设计:融通学科素养和跨学科素养[J].人民教育,2018(1):61-66.

(责编 金 铃)

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