小學(xué)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)與實(shí)施-以《垃圾分類“零廢棄”》一課為例

小學(xué)數(shù)學(xué)工程化學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)與實(shí)施---以《垃圾分類“零廢棄”》一課為例【摘要】工程化學(xué)習(xí)是以真實(shí)情境為主線完成挑戰(zhàn)性任務(wù)，強(qiáng)調(diào)多途徑相結(jié)合的學(xué)習(xí)?；谛W(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科的工程化學(xué)習(xí)作為一種“做數(shù)學(xué)”的教學(xué)模式，旨在以學(xué)科知識(shí)為核心，以知識(shí)應(yīng)用為目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和應(yīng)用意識(shí)。本文通過(guò)對(duì)五年級(jí)數(shù)學(xué)工程化學(xué)習(xí)的研究，從內(nèi)容確立、設(shè)計(jì)設(shè)想、課堂實(shí)施等方面，淺談工程化學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)與實(shí)施。【關(guān)鍵詞】工程化學(xué)習(xí)小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)工程學(xué)習(xí)由美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授巴羅斯(Barrows)于1969年首創(chuàng)，強(qiáng)調(diào)以解決問(wèn)題為中心、多種學(xué)習(xí)方式途徑相結(jié)合。巴克教育研究所在《工程學(xué)習(xí)手冊(cè)》一書(shū)中指出：“工程化學(xué)習(xí)是一種系統(tǒng)的學(xué)習(xí)組織形式，學(xué)生通過(guò)經(jīng)歷事先設(shè)計(jì)的工程和一連串任務(wù)，在復(fù)雜、真實(shí)和充滿問(wèn)題的學(xué)習(xí)情境中持續(xù)探索和學(xué)習(xí)?！惫こ袒瘜W(xué)習(xí)是教與學(xué)相結(jié)合的一種模式，通過(guò)改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，有助于解決小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的多種問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)向“學(xué)生為中心”、“能力綜合型”的教學(xué)方式轉(zhuǎn)變。如何基于小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)開(kāi)展工程化學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在真實(shí)、有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題解決過(guò)程中，掌握數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)，提升適應(yīng)未來(lái)開(kāi)展的核心能力，是教師在教育教學(xué)中要思考的問(wèn)題。筆者團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)工程化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的案例研究，尋找學(xué)生深入建構(gòu)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，提升學(xué)習(xí)力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的學(xué)習(xí)方式。下面，就以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《折線統(tǒng)計(jì)圖》一課為例，談?wù)勅绾卧谛W(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科中實(shí)施工程化學(xué)習(xí)。工程內(nèi)容的選擇課標(biāo)視角，尋找理念支撐《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)〔2011年版〕》〔以下簡(jiǎn)稱《課標(biāo)》〕中明確指出，學(xué)生要“經(jīng)歷有目的、有設(shè)計(jì)、有步驟、有合作的實(shí)踐活動(dòng)”，要“貼近學(xué)生的實(shí)際，體驗(yàn)與理解、思考與探索”。工程化學(xué)習(xí)有較強(qiáng)的探索性、實(shí)踐性和綜合性，《課標(biāo)》給基于數(shù)學(xué)學(xué)科的工程化學(xué)習(xí)研究提供了理論指導(dǎo)和研究方向。教材視角，選擇適宜內(nèi)容工程化學(xué)習(xí)活動(dòng)選取的內(nèi)容或主題應(yīng)關(guān)注課本內(nèi)外知識(shí)，關(guān)注單一學(xué)科的多知識(shí)點(diǎn)或者多學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的整合。同時(shí)，內(nèi)容的選取應(yīng)有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，并能利用原有的認(rèn)知與新知產(chǎn)生相應(yīng)的聯(lián)系，通過(guò)自主探索與合作學(xué)習(xí)促使思維不斷開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)與能力的不斷提升。在教學(xué)人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《折線統(tǒng)計(jì)圖》這一單元時(shí)，我們?cè)O(shè)想如果能夠整合教學(xué)內(nèi)容，以工程化學(xué)習(xí)方式推進(jìn)，在實(shí)踐過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)折線統(tǒng)計(jì)圖的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，從而落實(shí)核心知識(shí)和關(guān)鍵能力，同時(shí)也落實(shí)相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)和技能。于是，以當(dāng)下社會(huì)熱點(diǎn)“垃圾分類”為情境，圍繞“如何用統(tǒng)計(jì)圖表說(shuō)明垃圾分類“零廢棄”行動(dòng)的重要性與可行性”這一驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題展開(kāi)活動(dòng)?！踩硨W(xué)生視角，適于實(shí)踐應(yīng)用人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《折線統(tǒng)計(jì)圖》這一單元中，學(xué)生對(duì)于作圖等學(xué)習(xí)方式簡(jiǎn)易操作，主要是落實(shí)相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)和技能，讓學(xué)生體會(huì)折線統(tǒng)計(jì)圖在實(shí)際生活中的應(yīng)用價(jià)值。本單元知識(shí)點(diǎn)少，且有利于學(xué)生親臨現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行調(diào)查、多維角度觀察比照后深入開(kāi)展實(shí)踐。工程理念確實(shí)立隨著生活生產(chǎn)的日益便利，垃圾的處置成為了當(dāng)前世界各國(guó)共同關(guān)切的環(huán)境問(wèn)題之一。對(duì)垃圾分類化、減量化、資源化、無(wú)害化的學(xué)習(xí)和實(shí)踐是培養(yǎng)學(xué)生綠色生活觀念、環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感的有效途徑。本工程引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)，從數(shù)學(xué)的角度作出說(shuō)明，判斷并提出合理建議。作為踐行者，學(xué)生要與合作伙伴確定必須收集的多種數(shù)據(jù)，制作成各類圖表；通過(guò)推算，用富有說(shuō)服力的圖表和數(shù)據(jù)表達(dá)自己的觀點(diǎn)，形成垃圾分類“零廢棄”的重要性和可行性的分析報(bào)告。這一過(guò)程潛移默化地增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。同時(shí)，該工程讓學(xué)生有參與學(xué)校管理的時(shí)機(jī)，能激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。工程驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題的設(shè)計(jì)工程化學(xué)習(xí)是通過(guò)驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題的導(dǎo)入來(lái)引發(fā)學(xué)生對(duì)于概念的思考與探索，好的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題能夠引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。筆者主要設(shè)計(jì)了以下三個(gè)問(wèn)題：1.我們校園里都產(chǎn)生了哪些垃圾？產(chǎn)生了多少垃圾？2.你能用統(tǒng)計(jì)圖表或數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明垃圾分類“零廢棄”行動(dòng)的重要性和可行性嗎？3.請(qǐng)你將調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)用統(tǒng)計(jì)圖表呈現(xiàn)出來(lái)，設(shè)計(jì)一份具有鮮明觀點(diǎn)、充分證據(jù)且形象生動(dòng)的“垃圾分類零廢棄”報(bào)告。工程設(shè)計(jì)與實(shí)施路徑通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，筆者設(shè)計(jì)工程實(shí)施的路徑主要由四個(gè)步驟組成，推進(jìn)并開(kāi)展工程探究的四種課型，確保工程化學(xué)習(xí)的開(kāi)展和聯(lián)系。主要是工程啟動(dòng)、工程探究、工程成果、工程評(píng)價(jià)。在每個(gè)步驟中，細(xì)化學(xué)生活動(dòng)與資源支持。在工程化學(xué)習(xí)的實(shí)施路徑中，主要采取四種課型來(lái)實(shí)施完成，基于驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題為根底，啟發(fā)學(xué)生發(fā)散思維，利用小組合作學(xué)習(xí)為工程腳手架，開(kāi)展啟動(dòng)課、探究課、推進(jìn)課、評(píng)價(jià)課一系列課程，以驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題進(jìn)行深入持續(xù)的探索，并在探索過(guò)程中加深對(duì)核心知識(shí)的理解，構(gòu)建培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)、解決問(wèn)題、創(chuàng)新精神等綜合能力的探究性的學(xué)習(xí)方式。〔一〕前期啟動(dòng)課對(duì)工程研究問(wèn)題進(jìn)行學(xué)科的學(xué)術(shù)性定向，建立關(guān)聯(lián)，引導(dǎo)學(xué)生討論交流研究方向，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)行整體架構(gòu)。本工程的啟動(dòng)課，以三大板塊解讀工程，引導(dǎo)學(xué)生異質(zhì)分組，小組合作，獲取制作統(tǒng)計(jì)圖所需要的數(shù)據(jù)。主要是以下三大板塊：板塊一：以“垃圾分類”為情境，提出問(wèn)題。板塊二：以“校園里的垃圾”為載體，設(shè)計(jì)行動(dòng)方案。板塊三：以“方案討論”為核心，細(xì)化行動(dòng)方案?！捕匙灾魈骄空n將工程內(nèi)容精心分解為不同的活動(dòng)主題，學(xué)生各自組建小組，并分配任務(wù)，共同解決問(wèn)題。探究課主要聚焦教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)，主要由自主探究、交流討論、優(yōu)化提升三個(gè)環(huán)節(jié)組長(zhǎng)，在課堂中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用單復(fù)式折線統(tǒng)計(jì)圖，統(tǒng)計(jì)分析問(wèn)題，會(huì)根據(jù)具體問(wèn)題背景選擇適宜的統(tǒng)計(jì)方法解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。板塊一：再現(xiàn)垃圾分類，引出課題板塊二：小組匯報(bào)交流，學(xué)習(xí)新知板塊三：聯(lián)系生活實(shí)際，開(kāi)展意識(shí)在課堂中，學(xué)生利用收集到的各種數(shù)據(jù)，與所學(xué)知識(shí)相結(jié)合，繪制單復(fù)式折線統(tǒng)計(jì)圖，共同學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高學(xué)生的綜合能力。【學(xué)生作品：折線統(tǒng)計(jì)圖】〔三〕中期推進(jìn)課提供交流、討論的支持平臺(tái)，從過(guò)程方法、知識(shí)技能等多層面對(duì)學(xué)生在自主探究過(guò)程中碎片化的學(xué)術(shù)探究經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行收集、梳理和優(yōu)化，包括學(xué)生的收獲、發(fā)現(xiàn)、碰到的問(wèn)題，還有待解決的問(wèn)題分享討論交流，從而獲得對(duì)工程更深層次的學(xué)術(shù)思考。推進(jìn)課再課后進(jìn)行，教師與學(xué)生交流次工程報(bào)告，對(duì)學(xué)生的作品包括圖表、手抄報(bào)、海報(bào)、視頻等進(jìn)行調(diào)整指導(dǎo)。【學(xué)生作品：工程報(bào)告】〔四〕展示評(píng)價(jià)課圍繞工程的可視化作品，組織全體學(xué)生分享成果，對(duì)工程成果進(jìn)行評(píng)估和分析。小組推薦代表進(jìn)行匯報(bào)，其他組成員評(píng)估分析，大家復(fù)盤反思。最后大家展示自己的成果并進(jìn)行評(píng)價(jià)。

開(kāi)展數(shù)學(xué)工程化學(xué)習(xí)，希望學(xué)生心里的數(shù)學(xué)不止是枯燥的知識(shí)點(diǎn)，而是更夠用數(shù)學(xué)的眼光看世界，并且能夠?qū)ΜF(xiàn)實(shí)問(wèn)題用數(shù)學(xué)思維思考，從而指向數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。在這個(gè)過(guò)程中努力實(shí)現(xiàn)工程化學(xué)習(xí)目標(biāo)：通過(guò)在解決問(wèn)題的過(guò)程中，推進(jìn)學(xué)科內(nèi)的思考，將學(xué)科知識(shí)、思維、技能的協(xié)同，豐富并完善學(xué)科核心概念，從而培養(yǎng)學(xué)生超越知識(shí)價(jià)值的核心素養(yǎng)。在未來(lái)的學(xué)習(xí)開(kāi)展中，由問(wèn)題驅(qū)動(dòng)高階思維參與的工程化學(xué)習(xí)，值得我們不斷思考與