本文以人教版“手绘种植园平面图”为例,分析了如何设计高质量的数学项目式学习,并提供了实践策略,为教师开展数学项目式学习提供参考。
项目是整个数学学科实践进行的外驱力,表现为“做事”能力,但其本质是基于对学科知识的深度理解而体现出的综合素养。一个好的项目应该包含对大情境、大观念和儿童本位的关照。因此教师可以从以下三个方面思考如何设计项目。
(一)源于生活实际的素材选择
数学内容的高度抽象性与小学生认知的具象化之间存在冲突,虽然数学课程的设计和教材的编排上已经做了一定努力,但是在一线的教学中还需要教师在教学情境的设计上更注重挖掘生活实际与数学知识的链接点。
首先,教师可以让学生将种植园中种植的蔬菜和水果按照一种或多种分类方法进行分类。在分类之前,教师可以先带领学生观察、统计不同种类蔬菜和水果的分布情况。
在此基础上让学生思考:“蔬菜和水果是怎么分布的?种植园中的树和小景又是如何分布的?我们该如何将这些区域进行缩小?”引导学生用观察、概括等方法去思考。
最后,让学生根据不种植园的分区进行平面的绘制。这样既能够帮助学生理解比例尺的意义,又能够提高他们解决问题的能力。
(二)指向学科核心的情境创设核心素养导向的教育教学整体变革,意味着我国基础教育正在走向“大观念课程与教学”,让数学课程由传递学科事实、掌握知识点,走向对学科大观念的进阶理解。因此项目情境的创设必须指向学科核心,即学科大观念,只有学生理解了学科大观念,形成了概念性理解、高阶思维和创造性能力,他们才能成为信息时代和智能时代的“三有”人才。
在“手绘种植园平面图”项目式学习中,项目组通过对小学数学人教版六年级下册第四单元“比例”章节的核心知识梳理,将本单元的八个知识点分类成内容型知识和概念型知识,而“比例尺”属于过程型概念知识;接着,项目组对“比例尺”知识内含的核心知识进行挖掘,即倍比关系,同时把小学涉及倍比关系的知识进行了链接,形成小学数学倍比关系概念脉络。最后,创设了这样一个指向学科核心的情境——为了让一年级新同学快速融入学校,学校面向六年级的同学征集一副介绍学校小花园的平面图。
(三)激发学生动机的问题驱动学科大观念和核心概念具有抽象性,只有当其转化为问题,才能被学生探究和理解。不同类型的问题对大观念和核心概念的习得、对学生学习动机的激发有不同的影响。从对学科大观念和核心概念理解的角度,可以将问题分为本质性问题、事实性问题和哲学性问题三种。其中,哲学性问题和本质性问题最适合作为项目式学习的核心驱动问题,因为它们是关于“为什么”的问题,直指大观念和核心概念的溯源。而事实性问题较为简单,是关于学科基本知识和信息的问题,可以作为支撑哲学性问题和本质性问题的下位问题。
在本案例中,项目组以“目标—知识—问题—任务—成果”的逻辑线索,对标核心素养目标和核心知识,设计了核心驱动问题以及对应的任务目标和成果(见表1)。
项目式学习的本质是教师引导学生像专家一样解决问题,在数学项目式学习中,学生作为学习的中心,教师则充当辅助者的角色。教师应该为学生提供丰富的资源、学习策略和学习支持,帮助学生像数学学科专家一样去解决复杂问题,最终成长为一位有责任、有品格、有能力的问题解决者。
(一)流程:从问题提出走向问题解决项目组把整个项目分成项目发布、项目探索、项目优化三个部分,作为项目设计的明线。同时,以问题为暗线,进行一一对应和转化,即“项目发布—问题澄清”“项目探索—问题解决”“项目优化—问题反思”,这样就将项目学习变成从问题提出到问题解决的全过程。具体步骤如下:步骤一:项目发布—问题澄清。教师或学生提出一个具体的问题,引起学生对问题解决的兴趣和求知欲。同时,教师帮助学生进一步阐释和描述问题,引导学生理解问题、思考问题。步骤二:项目探索—问题解决。教师辅助学生通过独立学习、小组合作等方式探讨问题的解决方法和路径,形式解决问题的方案。然后引导学生进行实践操作和探究,最终解决问题并形成作品。步骤三:项目优化—问题反思。通过项目展示,教师与学生一起对问题解决过程和结果进行反思,总结经验,优化作品。(二)策略:从浅层活动走向深度实践
学生在数学项目式学习中通过“做中学”“做中悟”“做中创”来实现对数学核心知识的持续探索和深度理解,从而从实现核心素养的发展。因此“做什么”“最核心做什么”“为了做好最核心的还需要做什么”成为数学项目式学习设计与实施中需要思考清楚的问题。在这里,我们需要辨析三种结构的活动。
一是结构良好的活动,教师们一直擅长设计和使用这类任务,但是这类任务定义良好、形式单一、较为散点和封闭,不利于学生高阶思维发展,因此不适合作为项目式学习的核心任务。
三是经过教师解构和重组的真实性活动。即项目组基于结构不良活动,删除实践情境中一些较烦琐的非数学学科任务和过多、太复杂、太专业的变量因素,留下最为核心、关键、处于学生最近发展区、较为复杂的真实性数学学科实践活动。
(三)支架:从低阶认知走向高阶认知项目化学习具有任务高交互性和学习者认知图式储备不足的特点,在学生项目化学习的过程中,教师要依据项目任务和学生学情的双重特点,适时、适量地为学生提供资源支架、方法支架、技术支架等,为学生搭建认知架构和学习阶梯。学习支架应成为学生学习的一部分,最终被学生内化,帮助学生不断升级自己的学习方法、学习能力和认知水平,从对学科浅层现象的了解走向对学科深度原理的理解。
(二)基于素养的综合评价本节课采用“教师—学生—家长”三位一体的综合评价方式,评价中呈现了学生学习的过程和成果。通过综合评价,教师不仅能及时发现和解决项目式学习过程中出现的问题,还能了解学生在项目式学习中的表现情况。例如,在项目发布时,教师可通过问卷调查了解学生对“已具备的项目学习知识”的掌握情况,再根据调查结果分析原因并提供学习支持。同时,教师可在小组中进行评分,通过小组讨论总结出本组的得分情况并作出评价。此外,在项目式学习过程中,教师可以要求学生定期汇报学习进展情况及成果,或者以课外作业的形式进行检查。