根據(jù)義務(wù)教育新課標(biāo)理念,教師在教學(xué)過程中應(yīng)根據(jù)學(xué)生所處的不同學(xué)習(xí)階段,有目的地融入項目式學(xué)習(xí)。這要求教師設(shè)計基于真實情境的項目,提升學(xué)生綜合運用各學(xué)科知識解決實際問題的能力。
在數(shù)學(xué)學(xué)科中,教師應(yīng)精心選擇和整合相關(guān)的數(shù)學(xué)內(nèi)容,并明確項目案例的設(shè)計思路,通過多樣化的策略,促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。這不僅有助于學(xué)生扎實掌握數(shù)學(xué)知識,提高他們深入思考和解決問題的能力,而且有助于他們提升社會適應(yīng)能力,更好地適應(yīng)未來社會的發(fā)展和變化。
以項目驅(qū)動教學(xué)的三種課型
根據(jù)項目內(nèi)容,我們設(shè)計了三種主要類型的課程,分別承載著學(xué)生不同學(xué)習(xí)階段的教學(xué)任務(wù)。在起始課階段,學(xué)生選定項目后,教師應(yīng)引導(dǎo)他們基于真實情境理解項目的驅(qū)動性問題及其相關(guān)子問題。接著,學(xué)生將被分組,并根據(jù)項目活動手冊準(zhǔn)備必要的文獻(xiàn)資料和教具。在制作課階段,學(xué)生應(yīng)基于項目內(nèi)容構(gòu)思個人或小組作品,并開始實際制作。在創(chuàng)作中,學(xué)生難免會遭遇預(yù)先未設(shè)想到的實際挑戰(zhàn)。因此,他們應(yīng)充分利用組內(nèi)協(xié)作、組間交流、向教師求教及自主查閱資料等多種途徑尋求解決方案。在此過程中,教師應(yīng)扮演輔助者的角色,為學(xué)生提供必要的指導(dǎo)和支持。在分享課階段,學(xué)生應(yīng)以小組為單位,展示其作品,并分享創(chuàng)作過程中的思路、方法及心得,在交流與反饋中獲得進(jìn)一步成長。作品展示形式應(yīng)豐富多樣,彰顯創(chuàng)造力與團(tuán)隊協(xié)作能力;教師應(yīng)注重提升他們的成就感與自信心。
項目式學(xué)習(xí)中促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的策略
巧引導(dǎo):以真實的驅(qū)動性問題,激發(fā)學(xué)生的求知欲。教師應(yīng)通過豐富有趣的活動,使學(xué)生理解驅(qū)動性問題,深刻體會數(shù)學(xué)與日常生活的密切聯(lián)系,從而積極投身于項目的實踐與探索。以“黃金分割的圖形美”項目為例,教師可通過展示生活中的例子吸引學(xué)生的注意力,如包裝盒的設(shè)計、舞臺主持人的站位等,據(jù)此引導(dǎo)他們探索這類設(shè)計背后的數(shù)學(xué)原理,思考如何將數(shù)學(xué)之美轉(zhuǎn)化為生活之美,激發(fā)學(xué)生投入后續(xù)項目的意愿。又如在“校園沙盤”項目中,教師以學(xué)校即將舉行的十周年校慶為背景,提出驅(qū)動性問題:假如你是一名建筑師,想要重新設(shè)計校園為母校獻(xiàn)禮,你會怎么做?請制作一個布局合理、功能齊全、美觀大氣,同時空間利用率較高的沙盤,呈現(xiàn)你心目中的理想校園。這個項目鼓勵學(xué)生運用數(shù)學(xué)的視角、基于美學(xué)的認(rèn)知,綜合運用學(xué)科知識去分析、構(gòu)建自己心中的理想校園,能夠很好地體現(xiàn)知識的應(yīng)用價值。在此過程中,學(xué)生須考慮整體與部分之間的關(guān)系,思考如何合理地擺放各個建筑模型。這不僅有利于學(xué)生掌握建筑的幾何性質(zhì),還有助于培養(yǎng)他們的動手操作能力和空間想象力。部分學(xué)生甚至創(chuàng)作了平面設(shè)計圖、3D模型和實物模型等,以多樣化的呈現(xiàn)方式展示了他們的創(chuàng)造性。這一項目不僅促進(jìn)了學(xué)生的深度學(xué)習(xí),也激發(fā)了他們對未來職業(yè)的向往,有學(xué)生表示想要制作鄭州市內(nèi)的標(biāo)志性建筑沙盤,有的則夢想成為一名真正的建筑師。
巧設(shè)問:拆解子任務(wù)、形成問題串,引導(dǎo)學(xué)生深入理解相關(guān)知識。以“時間的足跡”項目為例,學(xué)生通過一系列子任務(wù),逐步揭開時間測量的歷史面紗。在“立竿測影定方位”子任務(wù)中,學(xué)生探索殷商時期古人如何辨方位、計時,考慮古人的現(xiàn)實生存狀況,思考利用哪些工具可以確定準(zhǔn)確的方向。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生驗證實驗方案、記錄數(shù)據(jù),并探究立竿測影一天、一年的時間段內(nèi)影子的變化有什么規(guī)律,同時思考,每個小組確定的正南方向一樣嗎?如果不一樣,原因是什么?
在“日晷計時有技巧”子任務(wù)中,學(xué)生了解隋朝時期日晷的使用,并上網(wǎng)搜集不同類型的日晷,分析其計時的準(zhǔn)確性,思考日晷的晷面如何設(shè)置、為了準(zhǔn)確計時應(yīng)怎樣放置日晷等問題。接著,學(xué)生討論并制作赤道式日晷模型,進(jìn)行實地計時和誤差分析。同時深入探究:“日晷與地面所產(chǎn)生的夾角該如何測定?為什么在陽光充足的某一天,日晷卻無法指示時間?”
在“漏刻有時,擺動有率”子任務(wù)中,學(xué)生學(xué)習(xí)北宋時期漏刻的計時原理,討論、制作簡易水鐘,并思考“如果向漏壺中加水,會對計時產(chǎn)生何種影響?漏刻中泄水的流量與時間之間存在怎樣的函數(shù)關(guān)系?”他們還制作簡易單擺,研究鐘擺擺動的規(guī)律和影響因素。
在“制作簡易機(jī)械鐘”子任務(wù)中,學(xué)生了解14世紀(jì)歐洲機(jī)械鐘的計時方法,合作討論并嘗試制作機(jī)械鐘。而后進(jìn)一步探究:最初機(jī)械鐘的動力是什么?擺的等時性對機(jī)械鐘的發(fā)展起到了什么作用?擒縱結(jié)構(gòu)對于機(jī)械鐘有什么意義?為什么一面墻上的兩個掛鐘鐘擺會同步?接著引入惠更斯實驗,讓學(xué)生討論是不是任意兩個鐘擺最終都會同步等問題。最終讓學(xué)生基于對不同時期計時工具的了解,總結(jié)計時工具的發(fā)展歷程。
通過這些環(huán)環(huán)相扣的子任務(wù)與問題串,學(xué)生不僅能夠了解不同時期計時工具的發(fā)展變化,還能在實踐中提升自己的科學(xué)探究能力和解決問題的能力,有效地促進(jìn)了學(xué)生的深度學(xué)習(xí),使他們對時間測量的歷史和科學(xué)有了更為深入的認(rèn)識。
促合作:強(qiáng)調(diào)通過小組合作、交換看法,實現(xiàn)思維進(jìn)階。為了保證學(xué)生能在思維碰撞中生成新知,每個項目都應(yīng)精心設(shè)計至少兩次小組合作環(huán)節(jié),充分利用初中生同伴間的影響力,促進(jìn)學(xué)生從多角度理解問題并完善自己的思考。以“‘戰(zhàn)疫’福爾摩斯”項目為例,筆者設(shè)置了三次小組合作。
首先,基于小組討論,著手資料的搜集工作,以便深入理解相關(guān)背景。小組學(xué)生圍繞“傳染病的傳播機(jī)制”“傳染病所造成的具體危害”以及“識別常見的傳染病”三個研究主題分別進(jìn)行資料檢索,在小組合作中提高信息篩選效率與質(zhì)量,最后共同整理資料,形成有條理的知識體系,鍛煉組織與邏輯思維。
其次,圍繞問題討論分工,在思維碰撞中探索子任務(wù)的解決方案。小組成員合理分工,根據(jù)街區(qū)病人數(shù)量手繪傳染分布圖,探究如何找到傳染源的位置,教師可引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)沃羅諾伊圖相關(guān)知識;學(xué)生可通過視頻自學(xué)和互學(xué),逐漸掌握與之相關(guān)的大數(shù)據(jù)和地理信息系統(tǒng)的科普知識,完成疫情分級圖的繪制。在此基礎(chǔ)上,小組成員可進(jìn)一步合作,選定省份收集疫情數(shù)據(jù),利用空間位置分析方法繪制疫情分級圖,并探討相較于普通圖表,地圖數(shù)據(jù)的可視化優(yōu)勢。
最后,在合作中優(yōu)化“戰(zhàn)疫”方案,凝聚小組成員智慧。通過自學(xué)和互學(xué),掌握核酸檢測的流程及其費用,結(jié)合當(dāng)?shù)氐娜丝诜植继攸c,設(shè)計出最優(yōu)化的核酸檢測采樣方案。有小組細(xì)致調(diào)研了鄭州市各區(qū)小學(xué)、初中、高中的分布情況,運用合理的數(shù)據(jù)整理方法,以彩色圖表形式直觀呈現(xiàn)了調(diào)研數(shù)據(jù)。在撰寫調(diào)查報告時,教師可指導(dǎo)學(xué)生不斷完善措辭和句子結(jié)構(gòu),清晰地梳理邏輯關(guān)系,并進(jìn)一步思考設(shè)計方案的應(yīng)用潛力。
多交流:通過多種形式的表達(dá),深化學(xué)生對項目成果的理解與反思。鼓勵學(xué)生以多種方式展示項目成果,并在闡述成果的過程中進(jìn)行自我反思,思考哪些方面可以改進(jìn)、如何解決現(xiàn)存問題等。在欣賞同伴作品的同時,學(xué)生應(yīng)持續(xù)提出新問題,并在展示過程中不斷提升自我反思的意識和能力,同時鍛煉自己的表達(dá)技巧。例如,在“時間的足跡”項目中,部分學(xué)生使用電腦軟件Procreate來呈現(xiàn)項目成果,或通過話劇、三句半等形式生動地表達(dá)時間的變遷。
總之,項目式學(xué)習(xí)能夠有效地將知識與實踐相結(jié)合,為學(xué)生提供充滿挑戰(zhàn)和創(chuàng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境。在初中數(shù)學(xué)項目式學(xué)習(xí)中,學(xué)生經(jīng)過獨立思考、小組合作、嘗試多種解決方案等過程,能夠促進(jìn)其深化并內(nèi)化所學(xué)知識。全方面的評價體系不僅幫助學(xué)生清晰地認(rèn)知自己的學(xué)習(xí)成果狀態(tài),同時也為教師提供了實時、詳盡的學(xué)生學(xué)習(xí)狀況反饋。據(jù)此,教師能更精準(zhǔn)地識別學(xué)生需求、提供個性化的教學(xué)支持,使每位學(xué)生獲得更適合的學(xué)習(xí)資源,有效提升教學(xué)質(zhì)量。