小学数学项目式学习实施关键策略

作者: 程含英 祝碧

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随着数字时代的到来,数据分析与可视化能力变得愈加重要。为此,我们以人教版数学五年级下册第七单元“折线统计图”为核心,设计包括“认识折线统计图”“蚕宝宝成长记”“豆芽、蒜苗生长记”“预防近视我知道”“健康监测之血压测量”“‘绳’采飞扬”“小小天气预报员”7个子项目的“生活中的折线统计图”项目式学习活动,引导学生探析折线统计图相关实际问题。

一、多元化情境拓展认识现实世界的方式

多元化情境指教师结合数学知识与学生生活实际,创设指向多维度目标的复杂学习情境。生动有趣、富有挑战性的学习情境能为探究多元化的项目式学习内容服务,帮助学生拓展认识现实世界的方式,感受数学的魅力和价值。下面以子项目“豆芽、蒜苗生长记”为例做具体阐释。

1.问题情境引发实验探究

好的问题情境犹如一把钥匙,能够开启学生的创新思维,引导他们主动探究。项目实践中,教师先在课堂上展示以豆芽、蒜苗为主材制作美味菜肴的视频,吸引学生的注意力,然后创设问题情境:“学校即将开展美食节活动,我们班被邀请制作豆芽、蒜苗美食,特殊要求是食材由自己种植,准备时间是一周。大家了解豆芽和蒜苗的种植方法吗?我们怎样才能尽快种出优质的食材,变身美食小专家呢?”学生兴趣高涨,结合科学课所学知识提出分组实验的想法。

为指导学生实践,推进子项目有序实施,教师设计如下问题支架:①如何合理分组、分工试种豆芽和蒜苗?②种植过程中要收集哪些数据,如何整理数据?③如何根据数据制作折线统计图?④折线统计图能反映出哪些信息?⑤你能根据所获信息提出改进种植的方法吗?这些问题环环相扣,能引导学生细化实验探究过程,把握种植实践、观察植物、记录数据、整理数据、绘制图表、分析数据、提出结论等环节的要点,最终生成实践经验和创新思维,顺利解决怎样尽快种出优质豆芽和蒜苗的问题。

2.合作性情境引领团队实践

组建合作研究小组,让学生在交流与互动中碰撞思维方式,相互学习、启发,共同解决问题,能够有效培养学生的沟通能力、人际交往能力和团队协作精神。在试种环节,教师为学生搭建了合作学习情境,指导他们根据兴趣和特长分组,确保每组都有擅长种植、观察、记录、绘图、分析数据或对这些实践环节感兴趣的组员。教师还为各组选配组织能力强的学生担任项目经理,负责协调组内各项工作,确保项目顺利推进。种植前,思维活跃的组员组织大家进行头脑风暴,共同制订种植计划,包括前期查阅资料、选购种子、确定种植方式及养护方法等。种植环节,大家按照既定方案一起种植。种植后,大家一起观察豆芽和蒜苗的生长情况,动手能力强的组员负责测量和记录它们每天的生长情况,如植株高度、叶片数量等。一周后,绘图能力强的组员根据收集到的数据绘制折线统计图,并邀请组员共同检查、优化所绘制的统计图。例如,第五小组根据记录的表1中的数据,绘制出如图1所示折线统计图。

课堂上,教师组织各小组汇报交流,通过对比分析组内、组间相关数据,提出改进种植的方法,如调整浇水频率、增加光照时间、保持适宜温度等。

3.跨学科情境拓宽思维视角

在项目式学习活动中融入跨学科内容,创设跨学科学习情境,有助于学生从多学科视角理解和应用数学知识,认识现实世界,进而拓展、深化思维。“生活中的折线统计图”项目式学习活动将折线统计图的应用融入生命科学(蚕宝宝成长记)、美食制作(豆芽、蒜苗成长记)、健康监测(血压测量)等领域,由此形成跨学科学习情境,引导学生自主思考需要收集、记录哪些数据,并通过制作折线统计图分析数据的变化趋势,增强数据分析意识,提高问题解决能力和综合素养。

二、多样化实践培养理性精神和科学态度

多样化的项目实践方式不仅能丰富学生的学习体验,还能激发他们深度思考,通过实证和逻辑推理增强理性精神和科学态度。

1.多样化记录数据,凸显复式统计表的直观性

在观测豆芽、蒜苗一周内生长情况的过程中,有的小组写观察日记记录相关数据,有的小组用单式统计表分别记录土培、水培条件下植株每天的高度,有的小组用复式统计表对比记录土培和水培条件下植株每天的高度。通过对比,学生发现用复式统计表记录数据更直观、简洁,能清楚地呈现土培和水培条件下植株7天的生长变化情况,有利于对比分析环境对植株生长的影响。

2.多样化绘制统计图,体会复式折线统计图的优势

一周后,各小组根据测量、收集、整理的豆芽和蒜苗生长数据,绘制统计图。第四小组以两个单式折线统计图分别呈现室外阳光下蒜苗土培和水培的生长情况,但是在比较分析其生长快慢情况时感觉到不方便,于是组员把两幅单式折线统计图绘制成一幅复式折线统计图(如图2),直观呈现出数据对比情况和发展变化趋势。

3.多样化种植方式,探寻植物生长快慢的科学奥秘

同样是发制豆芽,第二小组采取了避光处理、保温等养护措施,而第三小组仅在自然环境下发制。同样是种植蒜苗,第四小组采用了水培和土培两种方式,第五小组采用了在室内暗处土培和在室外阳光下土培两种方式。一周后,各组根据收集、整理的数据绘制复式折线统计图,通过比较分析发现:豆芽在避光、保温环境下长得快;蒜苗用土培方式比用水培方式长得快,并且在室外阳光下比在室内暗处长得快。教师与学生互动探讨其原因,并预测它们的长势。通过梳理、总结,学生探究出了豆芽、蒜苗生长快慢的科学奥秘,即豆芽需避光、保温,蒜苗要用土培方式并增加光照时间,进而改进了种植方法,解决了怎样尽快种出优质豆芽和蒜苗的问题。

通过项目实践和研讨,学生深入理解和应用了折线统计图相关知识,提高了动手实践能力,学会了用数据说话,用折线统计图分析、预测、解决问题,增强了理性精神和科学态度。

三、多维度评价满足个性化发展需求

在评价学生的数学项目式学习成果时,教师不能仅仅关注数学知识掌握与应用情况,而要从多个角度、多个层面全面、客观地评价,以满足学生个性化发展需求。具体来说,教师一方面要关注学生在项目式学习活动过程中的表现,如参与度、合作能力、解决问题的能力等;另一方面要关注学生的项目成果,如作品的形式、质量、创新性等。在此基础上,教师可以设计自我评价和同伴评价环节,培养学生的自我反思能力和批判性思维。

“生活中的折线统计图”项目式学习评价包括“折线统计图知识掌握与应用情况、数据收集与处理能力、实践操作能力、创新思维表现、团队合作与沟通能力”5个评价维度,每个维度下设3个等级的评价指标。例如,“数据收集与处理能力”维度的A级指标为“能有效、全面地收集、整理和分析豆芽、蒜苗生长过程中的数据”;B级指标为“能收集、整理和分析豆芽、蒜苗生长过程中的基本数据”;C级指标为“能在组员或教师的指导下完成数据收集与处理任务”。又如,“创新思维表现”维度的A级指标为“既能改进种植方法,又能创新数据记录方式等”;B级指标为“仅能改进种植方法或仅能创新数据记录方式等”;C级指标为“创新能力一般,缺乏独到做法或见解”。

针对小组成员的活动表现,教师设计了小组表现评价表。该表针对组内项目经理、项目副经理、种植员、测量员、记录员、绘图员、拍照员、剪辑员等角色,同样从上述5个维度评价。其中,“折线统计图知识掌握与应用情况”采取组员自我评价方式;“数据收集与处理能力”采用组内同伴互评方式;其他3项均由教师评价。每项赋分值为3分,总分为15分,各评价主体在相关实践环节根据实际表现评分。通过多维度评价,教师可以更全面地了解学生的学习需求和发展状况。

此外,教师引导学生在项目式学习结束后写作简单的总结文案。如一名学生这样写:“你见过什么样的折线统计图?是记录身高变化的折线统计图,还是反映股价起伏的折线统计图?这次项目式学习给我创造了从课堂学习走向生活学习的机会。熟悉的折线统计图展现出另一种风采,它是生命成长的脚步(蚕宝宝成长记),是自我突破的印记(“绳”采飞扬),是味蕾的享受(豆芽、蒜苗生长记),是对身体的呵护(血压测量)、对光明的珍视(统计近视情况)、对家乡的热爱(小小天气预报员)。这次学习使我对数学有了不一样的理解。从现在开始,让我们一起走进生活学数学吧!”

(作者单位:程含英,随州市曾都区白云湖小学;祝碧,广水市应城街道办事处第五完全小学)