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以项目化学习推动育人方式变革

2023-01-31陈海锋上海市嘉定区安亭小学

教育 2022年42期
关键词:圆形车轮路面

陈海锋 上海市嘉定区安亭小学

传统教学的现实问题是教师通常把大量的时间花在学生的识记、理解上,关注的是具体知识和技能的学习,并通过大量的练习来夯实学生基础知识,达到应用知识解题的目的。在这个过程中,教师容易忽视学生的分析、评价和创造等高阶认知能力,学生的创新思维和创新能力得不到有效发展。

基于以上教育现象,上海市教委提出项目化学习三年行动计划,目的是在基层学校大力推进项目化学习,改变当前重知识、轻能力的教育现状。

学科项目化学习就是引导学生在真实情境中发现问题,创造性地解决问题,又在解决问题中发现新的问题。这种对问题持续探索的过程就是学习的本质。学生在问题持续探索过程中,调动和激活已有的知识经验、能力基础,形成可迁移的思维方式,体会应用知识解决实际问题、创造美好世界的乐趣,真正感受学习的意义。

本校正在各学科中探索实施的学科项目化学习也是基于以上的认识。另外,本校还积极发挥信息技术的优势,将学科项目化学习与线上线下教学模式相融合,旨在发挥线上、线下教学的优势,顺利推进项目化学习有效开展,提升学生综合素养。

本文通过设计真实的驱动性问题,让学生经历资料收集、问题分析、合作探究、实践操作等学习过程,解决实际问题,培养学生的理性思维、批评性思维和创新思维。下面笔者就以沪教版四年级第一学期“圆的初步认识”为例,谈谈数学学科的项目化学习实践策略。

一、项目设计与实施

(一)项目背景

沪教版小学四年级第一学期第五单元的重点是认识圆的概念、特征和会利用工具画圆。其中,“圆的初步认识”是“几何小实践”中一个重要知识点,而“圆上所有的点到固定点O 都有相同的长度r”是本课的教学重难点。

如何激发学生的求知欲,让学生在学习数学知识的同时提高解决问题的能力,培养创新意识?笔者采用项目化学习组织教学,将枯燥和抽象的知识点融入解决实际问题中,让学生在项目实施中寻求解决问题的方法,同时也是学生获得知识的过程。

(二)设计驱动性问题

1.项目学习目标

(1)基于学科核心知识,进一步认识“圆上所有的点到固定点O 都有相同的长度r”这一特征;能用数学知识合理解释生活现象,体验数学的应用价值。

(2)基于学习基础素养目标,以问题为驱动,引导学生利用圆的特征,积累相关的活动经验,提高解决问题的能力;经历从现象到本质的探究过程,体验数学的理性价值和应用价值;建立数学与其他学科间的联系,培养探究能力,发展学生对数学学习的兴趣。

2.驱动性问题

(1)本质问题:如何用数学知识解释生活现象?如何用几何直观论证自己的观点?

(2)驱动性问题:在“圆的初步认识”一课中,学生认识了圆的基本特征后,设计了如下题目:有三辆不同形状车轮(圆形、三角形、正方形)的自行车,你会选择哪种车轮的自行车参加比赛?为什么?下面是教学片段:

师:考虑一下,你会选择哪一辆自行车参加比赛?

生1:我会选第一辆,因为它骑起来比较快。

生2:我也选第一辆,不但骑得快还骑得稳,其他第二辆和第三辆车的轮子是三角形和正方形的,骑起来会一跳一跳的,一点都不稳。

师:圆形的车轮骑起来比较稳是一个生活常识。那你知道为什么圆形的车轮骑起来会比较稳吗?

生3:老师,我觉得圆形车轮骑得稳也要看路面情况,在平的路面上是骑得稳,但是如果遇到凹凸不平的路面圆形车轮骑起来就不稳了。

生4:在凹凸不平的路面是不是可能会有其他形状的车轮呢?

师:看来关于车轮的形状并不是我们看起来那么简单!

生5:我们可以设计一些特殊的轮子来适应这些特殊的道路。

由此,探究问题诞生了!

3.项目子任务

在驱动性问题之下,学生收集资料,动手实践,层层深入,反思总结,围绕主题开展了以下三次研究:探究车轮为什么是圆的;探究特殊路面情况下,车轮形状与路面的关系;车轮认知的跨学科延伸。

(三)混合式学习模式构建

1.准备阶段

在项目导入环节,为了让学生更好地了解车轮的形状与构造,教师通过发布任务,学生自主上网查找,收集各种车轮的构造、形状和功用等资料,感受和认识车轮,为后面项目的实施做准备。

2.实施阶段

线上学生利用学习空间开展学习,在学习空间里学生可以将自己在项目研究中的问题及时和同伴或者教师开展在线交流,教师利用学习空间可以及时了解学生项目研究的进展,并在必要时给予答疑和指导。线下教师通过组织合作学习的方式,让学生在组内开展问题讨论,论证项目开展情况,教师进行必要指导,并对每组的过程进行评价。

3.评价与总结

将项目成果通过视频或者图片的形式发布到班级群里,让学生开展网上评价,师生、生生评价,组内自评、组间互评等。

(四)项目实施

1.活动一:车轮为什么设计成圆形?

项目导入,学生交流课前在网上收集到关于车轮的图片和文本知识,共同感受车轮设计的魅力。在探究活动中教师明确以小组合作的形式开展探究活动,并提供了圆规、直尺、剪刀、卡纸等学具和评价任务单(见表1)。

表1 学生学习评价表

活动要求:①选择合适的资源,独立尝试验证;②组内交流验证结果;③汇总结果。

(1)验证:车轮是圆形的运行状态

学生利用画图验证的方法,根据“同一圆的半径都相等”给出“车轮为什么做成圆形”的合理解释。结论是:把车轮做成圆形,一方面是因为圆形容易滚动,另一方面把车轴装在圆心位置,当车轮在地面上滚动时,车轴离地面的距离等于车轮的半径,即车轴离地面的距离相等,这样行驶起来就会平稳。

(2)验证:车轮是其他形状时的运行状态

师:如果车轮不是圆形时,运行状态会是怎样呢?

生:“一颠一颠”,很不平稳。

教师提供正三角形、正方形、正六边形、正十边形图形的学具,让学生选择感兴趣的图形进行探究。学生有了之前的活动经验,通过“摆一摆”“画一画”等,很快发现利用这些图形制作的车轮,在顶点接触到地面时和边接触地面时,轴心到地面的距离是不一样的,所以会造成“一颠一颠”的现象。

在小组交流中,学生给这些虚线取名为“颠簸曲线”。还有学生从“颠簸曲线”和图形的关系中发现,当正多边形的边数越多时,轴心到地面的距离越来越接近,“颠簸曲线”也越来越直。

2.活动二:车轮可以不是圆的吗?

(1)出示特殊路面

师:在这样的路面上,圆形车轮还会平稳吗?

生:不会,肯定会颠得很厉害。

(2)分析原因

师:圆形车轮在这些特殊地面颠簸的原因是什么?

生:由于圆形车轮的轴心到地面的距离是一直不变的,地面上下起伏,造成轴心也会随着地面上下起伏。师:要使车子能在这样的道路上平稳行驶,需要——

生:轴心保持在一条直线上。

(3)自主探究,设计车轮

第一次尝试:

师:请说一说影响车轮大小的因素有哪些。

小组1:我们设计的车轮是三角形。影响车轮大小的因素是路面波浪的大小,因为开始我们剪了一个比较大的三角形,发现在转动三角形时,不是每次三角形的角都能对准路面凹进去的地方,所以我们认为和这个路面的弧度有关系。

小组2:我们设计的车轮是正方形,我们也同意第一组交流的影响车轮大小的因素,而且我发现这个轮胎一定要带有“角”,这样轮子走在凹进去的地方时才能保持平稳。

通过交流,同学们都达成了共识,都要设计出带有“角”的图形。图形的边长应该和路面的波浪弧度长短有关。学生在实践中要学会不断总结,不断发现问题,尝试去解决问题。

第二次尝试:

教师提出新的设计要求:①测量道路弧长;②根据弧长设计车轮的大小;③找到车轮的轴心;④剪出车轮,并在设计单上摆一摆,验证一下轴心是否在一条直线上。

通过这样的探究交流活动,学生在一次次的实践探究中,不断修正自己的认知,收获解决问题的方法,初步感受到轴心到路面的距离是影响车辆稳定的关键因素,激发了学生探究车轮和路面深层次关系的学习热情。

最后,教师利用计算机模拟动画技术,让学生欣赏不同形状车轮在波浪形路面上的运行状态,直观感受轮轴和地面之间的距离变化。

3.车轮认知的跨学科延伸

(1)在劳动技术课中,将车轮的知识延伸到四年级的劳技课中,制作“我的木质小车”和“变废为宝——创意小车”,从汽车的结构和功能上来进一步认识汽车和车轮,感受车轮设计成圆形的优点,培养学生的动手能力。

(2)在美术课中,学生利用彩泥捏一捏创意小汽车或者利用画笔设计出心中的未来汽车,学生大胆地想象出各种奇形怪状的车轮,提升了学生的想象能力。

二、项目反思

(一)以“现实问题”作为驱动性学习任务

项目化学习中的“现实问题”主要是源于生活中的问题。在项目化学习中,教师要让“现实问题”成为学生学习的动力,将知识点转化为项目学习的驱动性问题。如学生在学习了“圆的初步认识”后,在解决“车轮为什么是圆的?车轮可以不是圆的吗?”这些问题时存在着争论和疑惑,这正是开展项目化学习的好时机。

(二)以实际应用为目的,培养学生解决问题的能力

项目化学习以学科知识为核心,以知识应用为目标,培养学生的学习能力和应用意识。学生在这个过程中,要学会将学科知识应用于生活,学会用数学的眼光去观察世界。

(三)转变评价方式,让每个学生得到发展

1.评价主体多元

项目化学习中的评价主体不再是教师一个人唱独角戏了,学生也积极参与到学习评价中。小组在成果汇报时,学生不仅能认同和赏识同伴的优点,还能激发他们进行深层次思考,主动提出问题。除了同伴之间互评外,教师也可以对学生的学习过程开展评价。教师可以评价小组合作的组织形式,也可以评价学生探究学习的过程。这样的评价既是对小组的肯定,也是提示性的点评,可以为其他小组提供参考。

2.评价方式多样

项目化学习的评价方式是多样化的。在线上,学生可以对自己的作品或者是其他小组的作品发表观点,也可以听取别人的建议来修改自己的作品。在线下,可以是师生、生生之间的点评,也可以是学生评价自己的学习过程。回顾这节课时,教师可以启发学生:通过完成今天的任务,你有什么收获?在探究的过程中,还有什么需要改进的?在教师的启发下,学生不仅可以回顾整堂课的学习历程,建立认知结构,还能帮助学生发现自身的不足,促使其自我改进和优化。

3.提供丰富的学习路径,培养学生信息化素养

在项目化学习中,教师可以利用信息技术手段,给学生提供丰富的学习资源,学生也可以根据实际需要,自主收集资源,开展项目化研究。例如,课前让学生收集关于车轮的信息时,学生产生了很强的学习兴趣,收集到大量的资源,并对这些资源进行了归类整理。在评价交流方面,网络空间也具有很强的优势,学生可以在线上自由和充分地发表自己的观点,可以和同伴分享学习感受,可以向老师提出疑惑等。通过线上、线下的融合,发挥“双线”学习的优势,拓展学生学习路径,培养学生的信息化素养。

三、结束语

教育OMO(线上和线下融合)背景下的项目化教学,通过丰富的教学资源,为学生提供了更多的学习路径,有助于培养学生的创新能力。学生的认知水平不同,在项目探究过程中遇到的问题也会不同,这就为项目化学习提供了丰富的生成性学习资源,也是教师开展教学的生长点。教育OMO 背景下的项目化教学对教师提出了更高的要求,教师一方面要引导学生完成项目任务,给予必要的指导,另一方面要努力做好教学设计,不断更新、优化教学资源。

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