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巧借项目式活动搭建科学学习的“脚手架”

2020-06-08邵坤彦

科学导报·学术 2020年22期
关键词:脚手架建模土地

邵坤彦

如果说学生在成长过程中逐步形成的知识体系,是一栋高楼,那么最初帮助他们建楼的脚手架,既要能促进他们循序渐进地盖楼,也要能保证他们的安全,让他们的学习获得实效,而不是架于虚浮不实、没有基础的危地。作为学生学习活动中的重要引导者---教师,要如何搭建良好的“脚手架”,让学生有效学习呢?我想从一位科学老师的角度,以曾经执教过的五年级科学课《减少对土地的侵蚀》(简称《减少》)为例,谈谈怎样借助项目式活动搭建科学学习的“脚手架”。

一、趋于真实的问题

项目来源于人们生活和科学研究中的实实在在的问题,不能直接是书本上的问题。所以,在设计项目时,需要慎重考虑,这个问题要能激发学生的探究欲望,趋于真实,还要让学生在项目开展后,能切实动手操作或实践。

我在设计《减少》一课的项目问题时,给学生营造了这样一种情境:首先将投影设置为XX建筑设计工作室,各组的组长佩戴工程帽;然后接到了一个紧急求助电话,播放了某地遭暴雨洪涝灾害时房屋倒塌、土地流失的情景;由学生分析当地发生了什么,破坏程度如何;接下来再提出项目问题---以减少土地的侵蚀为目标,为村民们重建家园。另外,我给学生提供了大量的趋近真实的建模材料,土地、石头、树木,都是自然环境中的泥土、小石子、小树枝;降雨采用的是自制降雨器,有学生控制均匀布雨。

二、充足的活动时间

一个趋于真实的项目,绝不仅限于一、二节课的时间。正如设计问题时,我们模拟了真实情境,那么在项目实施过程中,我们也同样给予学生趋近真实的项目时长。这个时间在我的教学中是这样设置的,一周1-2节上课的时间,加上根据学生项目组兴趣安排的课余时间,持续一个月左右,项目完成。也就是说一名老师,一个学期和学生完成的项目式活动不会超过4次。教师在实施项目式学习时,不会让项目仅停留于形式上的热闹,基于推动学生核心素养的发展,首先我们会考虑项目实质的内容。这种内在的质量要求,需要学生有充足的时间周期来完成。

《减少》一课,我和学校五年级6个班的学生进行了项目式学习,学生们的活动时间与内容是这样安排的:

三、发掘生成的问题

科学学习中的项目式活动,表面上看到的是学生按照既定程序去攻克一个难题,完成一个项目,事实上,学生要想更好地完成这个项目,必须去思考项目背后的相关知识,在实践过程中,不断琢磨更优的技能或工艺。教师面对每一个生成性的问题的时候,需要思考该问题与科学知识、技能的相关性,需不需要深度挖掘,利用怎样的方式呈现放大,及预期放大的程度。

《减少》一课中,学生在搜集大量的资料、专家给出建议后,我播放了一段语音,是村民们补充的要求,即考虑到当地地理环境及经济状况,需要设计师们保留两座山,一条河道,山前的平地,村民们可以支付的有8座房子,4棵树,10个大石头,2张防护网,8段栅栏。在此之前,学生对于设计家园已经有了一定的想法,但在得知新的要求后,大部分學生不得不推翻先前的预想,需要进行二次设计。此情况与现实中的情况是相符的,在不计成本与地形的情况下,只要能减少对土地的侵蚀,学生的想法有很多。而现实生活中,建筑工程必须考虑成本与地理情况。虽然这样的生成性问题,是我刻意为之,学生却在新的条件要求下,有了构思更优设计的想法。甚至,有些项目组,想到了挖掘沟渠、修建堤坝的方法,这样不用增加过多物资,也能减少对土地的侵蚀,这样的方法是我没有预计到的,学生自发生成的思考结果。抓住这样的生成性的亮点,我及时对学生进行了肯定,并鼓励他们在建模时实施及验证效果。

四、关注整体的建构

项目式活动中项目管理极为重要。横向看,教师在每个时间节点要关注学生的进展,同时召集学生交流、探讨,为下一步的计划做安排,确保项目整体规划到位。纵向看,想完成质量比较高的项目式活动,促进学生核心素养的提高,项目式学习开展的同时,可与STEAM教学理念相结合,即在整体建构中,涵盖科学、技术、工程、艺术及数学等方面。

《减少》项目全程,学生扮演着设计师、建筑师、勘察员、质检员等角色。孩子们运用网络查询资料,远程联系专家解疑,将科学和信息技术结合在一起;在建模的时候,房屋的选址,树木、防护网的安置位置,以及各种物质的数量,需要他们将科学与工程,技术与数学结合起来操作;在展示自己的家园模型时,会关注整体的美观度,这里涉及艺术与工程的结合。这次项目式活动,已经打破了常规的学科界限。

五、允许学生的“试错”

项目式学习活动,给与了学生充足的时间,同样的,也给予了他们“试错”的机会。我们给出机会,让他们思考---实践---再思考---再实践,他们需要在这个看似反复的过程中,自我或合作突破最初的障碍,获得成长。

《减少》的学习过程中,学生试错从第一次交流开始,他们学习其他项目组的优势;第一次设计后,获得专家建议,或是居民需求后,他们会对设计初稿进行改进;建模后,互相观摩展示,又是一次学习改进机会;检验暴雨对土地侵蚀的影响后,再次给了一些学生优化模型的启发。一次又一次的“试错”,正是学生一次又一次突破自我的过程。

心理学研究表明,儿童阶段,态度的形成需要时间的过程,技能的形成需要反复的练习。巧借项目式活动搭建科学学习的“脚手架”,我在尝试教学实践中,发现其不失为一种较为有效的学习方式。

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