[摘要]以落实核心素养教育为使命的项目化学习是如今的热门教学模式,高效化的STEM项目式学习,能更好地实现跨学科融合,以小组合作探究的方式把生活中的问题作为项目化学习的研究对象进行活动,发展学生的创新能力、分析与解决问题能力,提高学生的综合技能。本文以“学校操场有多大?”为问题,促使学生在项目化研究活动中得到能力提升。
[关键词]项目化学习;公顷;面积
一、选题依据
“公顷”是一个比较大的面积单位,常常用于测量土地的面积,学生很难建立表象,究竟要采用什么方式来加深学生对“公顷”的认识?项目化学习能有效地解决这一难题。采用以任务驱动的教学方式,能有效地让学生经历解决一个切实存在的生活问题或任务的过程,使学生在解决学校操场有多大的过程中,感受到“1公顷有多大?”,并有一定的表象意识,在亲身经历项目实施的过程中,了解研究问题的过程和方法,自发地对相关知识进行学习与探究,实现跨学科的有效融合,真正落实学科的核心素养。
二、课程标准
《新标准(2011)》将“公顷”的认识从第一学段调整到第二学段,学生在三年级下册已经学习了面积的概念及常用的面积单位“平方米、平方分米、平方厘米”等基础上,在认识图形面积的方法和如何直观表象的建立上已经积累了丰富的经验,帮助学生用现有的知识储备和知识水平进行项目化学习。
三、学习目标
结合本课的课程特点,制定以下教学目标:
第一,巩固面积单位的认识,进一步完善面积单位体系,帮助学生建立有效土地面积单位“公顷”的概念。
第二,通过观察、计算、推理和想象等活动,让学生经历从实例到表象建立的过程,丰富学生的直观经验,并解决生活中的关于土地面积的实际问题。
第三,让学生积累项目化学习的活动经验,体会数学与生活的联系,培养学生的空间观念和建立建模思想。
四、项目实施
(一)情境创设,问题产生
项目式学习来源于生活问题,每天围绕操场进行晨跑,那么我们学校的操场有多大?这一问题的提出,引起学生的极大兴趣,形成内在的问题驱动。
(二)分解任务,建立模型
为了更好地把一个复杂的问题简单化,教师需要进行有效的组织和指导,对研究的问题进行整体规划,梳理解决问题的步骤或任务,让学生在层层递进的实践活动中逐渐寻找要解决问题,找到解决问题的方法、途径和提高自己的思维能力。
1.确定测量单位
学生能在身边找到物体表面大约是1平方厘米、1平方分米和1平方米大小的例子,让学生经历如何运用旧知识来引出新知,并引起学生进行资料查阅,设计了以下活动。
活动一:用面积是1平方厘米、1平方分米和1平方米的小正方形,估一估,量一量,学校操场有多大?
学生在实际测量学校操场有多大时,会发现这三个常用的面积并不适合测量,以1平方厘米、1平方分米和1平方米的正方形测量时,如果真的要计算出需要多少个这样的正方形,工程量巨大,不符合实际。因此需要一个更大的面积单位——公顷。
2.确定测量方法
任务一:说一说,测量操场面积的大小,需要知道哪些信息?项目任务是引导学生交流测量面积大小的方法,让学生知道要先测量操场的长和宽,进而选择合适的测量单位“米”。然后观察操场的形状,把操场的形状近乎看成一个长方形,把新知转化为旧知,实现知识的融合再现。
任务二:量一量,测量操场的长和宽。学生首先要选取测量的工具,小组分工合作,利用卷尺进行测量。在测量过程中,可能会有小组提出疑问,操场的面积太大了,能否只测量操场一部分的面积,用小面积求出大面积。学生的测量方法多样,只要合理给予肯定和指导,让小组成员选择自己喜欢或者容易操作的方法进行,梳理出以下的测量方法:(附学习任务单)
方法一:直接用卷尺作为测量工具,测量出操场的长和宽,根据长方形的面积=长×宽,计算出操场的面积。
方法二:以操场的中线为分界线,把操场的面积平均分成两份,只测量操场面积的一半,即只测量操场一半长的长度,减少测量的工程量。根据长方形的面积=长×宽,得到操场面积的一半,再乘2得出完整操场的面积。
方法三:学生观察发现,操场的面积是由多块面积大小相同的草坪组成的,这些草坪的形状正好是大小相同的长方形,只需测量其中一块草坪的长和宽,根据一块草坪的面积=长×宽,而学校操场的面积=一块草坪的面积×块数。
方法四:学生充分运用体育课跑步比赛时观察到操场跑道长度的知识,知道操场的长正好就是100米跑道的长度。操场的宽200米比赛长度中的一部分,同时,观察发现200米比赛的跑道是由一条弯道+100米直道组成的,可以求出一条弯道的长度是200﹣100=100(米),操场的面积=100米跑道的长度×100米弯道的长度,即100×100=10000(平方米)=1公顷,从而估算出操场的面积。
方法五:利用身体作为尺子进行测量。选定一名学生的脚,测量一只脚的长度,以此作为测量的标准去度量操场的长和宽分别走了多少步,也可计算出操场的长和宽。
在整个项目化活动中,要引导学生开展小组学习活动,让学生在小组讨论交流中,确定测量方法,制定计算方法,进行分工合作和测量操场面积的方法进行总结。通过这两项任务后,学生从最简洁的方法向多样化的方法深入,较好地让学生经历1公顷的大小,加深对“公顷”这个面积单位的认知,并引领学生发散思维,既强化学生的方法选择意识,又能聚焦学生的思维广度,发现更多解决问题的方法和策略,优化方案。
3.实际应用
数学源于生活,用于生活。实践活动的设计时,应从学生的校园生活出发,从不同方面设计实践应用活动:如依据教参要求组织实践探究活动,将知识性课堂走向素养发展型的课堂,让学生在实践活动中生成知识,使学生的数学素养得到自然成长。在整个项目化活动中引导学生结合日常生活开展有意义的实践活动。
例如:五邑大小知多少。该活动要求学生寻找一幅江门地图,采用临摹的方式,把江门市的两市三区面积临摹出来,借助老师的帮忙,初步学习比例尺的相关知识,计算五邑各地区的面积大小,让学生感受测量土地的面积要用“公顷”作单位,再一次加深学生对“公顷”和“平方米”之间的进率的理解和掌握。
结合活动让学生在实践应用中学会运用项目学习的成果,把多学科进行融合,挖掘更多延伸的知识,将实践应用作为项目化学习的落脚点,使学生的综合能力和数学素养得到自然生长。
(三)成果汇报,分享体会
在项目化学习活动中,学生就自身经历的问题驱动、搭建模型、项目实施和展示成果四个项目阶段学习,在课堂中进行分享,总结方法,做到“做中学”和“学中做”,发展解决问题的思维能力,丰富知识储备,提升创新技能,培养团队协作能力。
五、项目成效和反思
(一)成效
这样的项目化学习提升了学生的核心素养,也让教师专业素养得到提升,加深教师对项目化学习活动开展中的理解,为以后的团队发展提供助力。
1.学生的核心素养提升
在项目化学习活动中,学生的合作探究能力得以提升,真正实现学生对新知识和新技能的建构,让学生主动经历知识的形成过程,不断积累学生的科学精神和实践创新的核心素养。
2.教师的专业技能成长
项目化教学活动可以让教师踏上寻找教学科研的探索之路,经历“合作探究—方法交流—实践验证—反思提升”等过程,对项目化学习开展有了清晰的认识,同时不断修正、完善项目的设计、实施和评价,实现从量变到质变的发展。
(二)反思
由于项目化学习具有“持续研究”和“多学科融合”的特点,涉及学科之间的融合,如何使课堂教学活动与各学科活动的有效统筹与规划?如何使项目化活动得到预期效果?如何对成果进行拓展或优化等?如何保证在激发学生探索欲的前提下,高效实现知识融合?这些问题都需要细细研究。
总之,项目化学习对数学学习具有驱动作用,对学生自主学习和探究学习发挥了扶手棍的作用,改变了传统数学学习样态,让学生思维活跃起来,引领数学课堂走向更深入。
附:
《学校操场有多大?》学习任务单
【项目名称】学校操场有多大
【学习目标】
1.巩固面积单位的认识,进一步完善面积单位体系,帮助学生建立有效地土地面积单位“公顷”的概念。
2.通过观察、计算、推理和想象等活动,让学生经历从实例到表象建立的过程,丰富学生的直观经验,并解决生活中的关于土地面积的实际问题。
3.让学生积累项目化学习的活动经验,体会数学与生活的联系,培养学生的空间观念和建立建模思想。
【学习方法】实验探究、观察记录
【活动过程】
一、小组合作探究:操场的长和宽是多少?