基于學(xué)科項(xiàng)目學(xué)習(xí)提升學(xué)生核心素養(yǎng)

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1、基于學(xué)科工程學(xué)習(xí)，提升學(xué)生核心素養(yǎng) 鄭州市金水區(qū)文化路第一小學(xué)在深化教育教學(xué)改革的道路上從未停止探索的腳步，從學(xué)科微工程實(shí)踐到跨學(xué)科工程學(xué)習(xí)，再到走向深度的工程學(xué)習(xí)，形成了獨(dú)具特色的學(xué)習(xí)新樣態(tài)。我們嘗試以工程學(xué)習(xí)任務(wù)驅(qū)動(dòng)與小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)小學(xué)生的合作能力、創(chuàng)新能力和應(yīng)用意識(shí)，在基于學(xué)生開(kāi)展核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、批判性思維、自主探究與知識(shí)建構(gòu)，形成具有工程學(xué)習(xí)特色的學(xué)科教學(xué)模式。 筆者從小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)提升的視角下，進(jìn)行“文一未來(lái)校園3D模型制作〞學(xué)科工程學(xué)習(xí)的分析與反思。 一、以真實(shí)的問(wèn)題激發(fā)應(yīng)用意識(shí) 近幾年，學(xué)校因地理位置特殊，教室、功能室等空間

2、缺乏，數(shù)量增多，資源利用越來(lái)越緊張。這些真實(shí)的問(wèn)題引發(fā)了畢業(yè)班學(xué)生的關(guān)注，他們決定為母校的學(xué)弟學(xué)妹們做些什么。本著“我為母校獻(xiàn)禮，母校為我自豪〞的理念，在北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級(jí)下冊(cè)“比例尺〞“校園中的測(cè)量〞這兩節(jié)課的啟發(fā)下，學(xué)生決定依托文一校園原貌，結(jié)合所學(xué)知識(shí)與技能，為母校的未來(lái)建設(shè)和開(kāi)展設(shè)計(jì)一份未來(lái)校園的模型作品，作為禮物送給學(xué)校。 六年級(jí)畢業(yè)課程以學(xué)科工程學(xué)習(xí)為依托，開(kāi)展學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)、綜合能力，提升學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、質(zhì)疑思辨、勇于創(chuàng)新等核心素養(yǎng)，設(shè)計(jì)了富有挑戰(zhàn)性的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，“作為一名即將畢業(yè)的文一學(xué)子，如何利用所學(xué)立體圖形和比例的知識(shí)，依托校園原貌，設(shè)計(jì)文一未來(lái)校園3D模型？〞以真實(shí)的問(wèn)

3、題激發(fā)學(xué)生積極投入和主動(dòng)思考，刺激學(xué)生不斷調(diào)動(dòng)已有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)藏，綜合運(yùn)用六年所學(xué)知識(shí)，通過(guò)解決實(shí)際生活中的問(wèn)題開(kāi)展應(yīng)用意識(shí)。 二、以真實(shí)的探究過(guò)程培養(yǎng)應(yīng)用意識(shí) “文一未來(lái)校園3D模型制作〞的設(shè)計(jì)來(lái)源是基于教材中“數(shù)學(xué)好玩〞局部“繪制校園平面圖〞的內(nèi)容，在此工程學(xué)習(xí)中注重讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題的全過(guò)程，積累從頭到尾完整地思考和解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)，在完整“做事〞的過(guò)程中，培養(yǎng)應(yīng)用意識(shí)。 〔一〕基于教材、學(xué)情，重構(gòu)學(xué)習(xí)內(nèi)容 這屆六年級(jí)的學(xué)生具有“樂(lè)享中心教育空間設(shè)計(jì)〞和“戲劇社空間改造設(shè)計(jì)〞的工程學(xué)習(xí)經(jīng)歷，進(jìn)行過(guò)實(shí)地調(diào)查、采訪、討論、測(cè)量、軟件學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)、建模等一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)

4、。所以在這次“繪制校園平面圖〞的活動(dòng)時(shí)，我們進(jìn)行了挑戰(zhàn)性的設(shè)計(jì)任務(wù)，學(xué)生要去解決“如何測(cè)量，如何選擇測(cè)量工具，如何進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，怎么進(jìn)行合理分工，如何進(jìn)行按比例的平面圖繪制，怎么進(jìn)行立體模型制作，遇到問(wèn)題和困難如何解決〞等一系列問(wèn)題，提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，體會(huì)數(shù)學(xué)與生活之間的密切聯(lián)系。 根據(jù)工程學(xué)習(xí)的實(shí)施元素，對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，按照10個(gè)課時(shí)進(jìn)實(shí)施： 課時(shí)1：入項(xiàng)、明確挑戰(zhàn)任務(wù)、凝練驅(qū)動(dòng)問(wèn)題。 課時(shí)2：設(shè)計(jì)方案、組建團(tuán)隊(duì)、任務(wù)劃分。 課時(shí)3、4：實(shí)地測(cè)量、識(shí)圖獲取數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)資料梳理與核對(duì)。 課時(shí)5：按比例繪制校園平面圖。 課時(shí)6：階段性成果展示和匯報(bào)、交流與反思。 課時(shí)7、8

5、：按比例制作立體模型。 課時(shí)9：工程成果展示發(fā)布、學(xué)習(xí)辯論。 課時(shí)10：修正學(xué)習(xí)成果、完善過(guò)程資料。 這次學(xué)習(xí)綜合了“圖形與位置〞“比例尺〞“測(cè)量〞“計(jì)算〞“3D建模〞等知識(shí)和能力，學(xué)生要按比例繪制校園平面圖，并制作出立體模型，還要為畢業(yè)工程辯論做好準(zhǔn)備。 〔二〕基于課標(biāo)，梳理學(xué)習(xí)目標(biāo) 本次工程學(xué)習(xí)的內(nèi)容涉及課程標(biāo)準(zhǔn)中多個(gè)領(lǐng)域的要求，如“了解調(diào)查、測(cè)量等搜集數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單方法，并能用自己的方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果〞“了解比例尺，在具體情境中，會(huì)按給定的比例尺進(jìn)行圖上距離與實(shí)際距離的換算〞“在給定目標(biāo)下，感受針對(duì)具體問(wèn)題提出設(shè)計(jì)思路、制訂簡(jiǎn)單的方案解決問(wèn)題的過(guò)程〞等。 根據(jù)工程所涉及的各學(xué)

6、段及學(xué)習(xí)領(lǐng)域的課程標(biāo)準(zhǔn)，我們進(jìn)行細(xì)化分解，基于學(xué)生真實(shí)問(wèn)題和學(xué)習(xí)能力，確定本次學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1.以小組合作的形式進(jìn)行調(diào)查、測(cè)量、識(shí)圖、數(shù)據(jù)記錄等實(shí)際操作活動(dòng)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中積累問(wèn)題解決的經(jīng)驗(yàn)。 2.理解比例尺的意義，正確計(jì)算比例尺，并能將其應(yīng)用于繪制校園平面圖和3D模型設(shè)計(jì)中。 方案、動(dòng)手操作、交流反思的過(guò)程，開(kāi)展統(tǒng)籌規(guī)劃的能力，體驗(yàn)團(tuán)隊(duì)合作獲得成功的快樂(lè)。 4.經(jīng)歷使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言、符號(hào)和工具有效交流溝通的學(xué)習(xí)過(guò)程，體會(huì)數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系。 這些學(xué)習(xí)目標(biāo)中，對(duì)實(shí)物進(jìn)行度量是比較有難度的，但這也是學(xué)生在學(xué)習(xí)中觸及數(shù)學(xué)本質(zhì)的過(guò)程。在此之前，學(xué)生已經(jīng)具有一定的估算能力，但是對(duì)生活中實(shí)際建筑物的

7、測(cè)量，僅僅停留在初步感知階段。在此工程學(xué)習(xí)中，學(xué)生在已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)的根底上會(huì)合理選擇常用的測(cè)量工具和測(cè)量方法，解決簡(jiǎn)單的測(cè)量問(wèn)題，積累數(shù)學(xué)活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展學(xué)生的空間觀念，提高核心素養(yǎng)。 〔三〕基于實(shí)踐，優(yōu)化學(xué)習(xí)方法 在設(shè)計(jì)方案和動(dòng)手操作的過(guò)程中，學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況不斷調(diào)整學(xué)習(xí)策略，優(yōu)化學(xué)習(xí)方法，積極調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的正向遷移。首先，在測(cè)量學(xué)校主要建筑物、活動(dòng)場(chǎng)所時(shí)，任務(wù)比較重，學(xué)生遇到了困難，師生共同商量，首先把全班學(xué)生分為八個(gè)小組，分區(qū)測(cè)量。其次，在“如何收集數(shù)據(jù)，搜集哪些數(shù)據(jù)〞時(shí)，學(xué)生除了采用皮尺、估測(cè)的實(shí)際測(cè)量方法，還采用了紅外測(cè)量?jī)x器的工具，有的學(xué)生還想到采訪辦公室主任，獲取學(xué)校建

8、筑面積數(shù)據(jù)的方法，這些學(xué)習(xí)方法的不斷優(yōu)化，正表達(dá)了學(xué)生在面對(duì)“不良結(jié)構(gòu)〞的實(shí)際問(wèn)題時(shí)，靈活運(yùn)用不同方法解決問(wèn)題的應(yīng)用意識(shí)、積極解決問(wèn)題的良好學(xué)習(xí)品質(zhì)。 〔四〕基于評(píng)價(jià)，完善學(xué)習(xí)成果 評(píng)價(jià)量規(guī)不僅可以幫助學(xué)生進(jìn)行客觀分析、自我評(píng)價(jià)，調(diào)整學(xué)習(xí)方案和進(jìn)度，還可以幫助學(xué)生確定學(xué)習(xí)進(jìn)階的目標(biāo)，最終指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)立成果藍(lán)圖。學(xué)生在每次階段性的評(píng)價(jià)之后，以“1+1〞的形式，分享“最開(kāi)心的一刻〞“最糟糕的一刻〞，以“最想重新來(lái)過(guò)的……〞進(jìn)行學(xué)習(xí)反思和修正。 從最終成果和學(xué)習(xí)過(guò)程這兩個(gè)維度，我們?cè)O(shè)計(jì)了本節(jié)課中方便學(xué)生操作、具有針對(duì)性的評(píng)價(jià)量表〔見(jiàn)下表〕。 在“成果發(fā)布會(huì)〞的環(huán)節(jié)，各小組進(jìn)行成果發(fā)布，闡述學(xué)習(xí)

9、過(guò)程和設(shè)計(jì)理念。特別是有的小組幾易其稿，針對(duì)如何減少測(cè)量校園的數(shù)據(jù)誤差，不斷調(diào)整修改，繪制出多稿進(jìn)階的校園平面圖。 根據(jù)各教學(xué)樓實(shí)際大小及繪制大小，確定比例尺，并根據(jù)比例尺計(jì)算圖上距離，進(jìn)行三次修改確定最終稿，再進(jìn)行模型的設(shè)計(jì)。融合科學(xué)、美術(shù)學(xué)科中關(guān)于工程與建筑領(lǐng)域的內(nèi)容，確定設(shè)計(jì)理念，進(jìn)行3D建模。這種無(wú)形的學(xué)科融通貫穿于學(xué)生解決問(wèn)題的過(guò)程中，有助于學(xué)生進(jìn)行知識(shí)體系的建構(gòu)和應(yīng)用。 學(xué)生在多種形式、多種層次的協(xié)商與辯論中，不斷質(zhì)疑、改進(jìn)，進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，加深對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，完成對(duì)知識(shí)的整體性建構(gòu)，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行再次加工、融合、應(yīng)用，提升了學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)了應(yīng)用意識(shí)。 三、以真實(shí)的成長(zhǎng)提升素

10、養(yǎng)能力 基于工程的學(xué)習(xí)，改變著教師的教和學(xué)生的學(xué)，課題團(tuán)隊(duì)的教師面對(duì)新的挑戰(zhàn)，在實(shí)踐中將更全面、深度地審視和把握學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)關(guān)系。 〔一〕關(guān)注真實(shí)問(wèn)題的解決，作為提升素養(yǎng)的生長(zhǎng)點(diǎn) 基于工程的學(xué)習(xí)，以真實(shí)的問(wèn)題為始，自主、探究、合作、展示，將學(xué)與用融為一體，在用中學(xué)，以用促學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生知行合一的品質(zhì)特性。這種學(xué)以致用的思維習(xí)慣能調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，注重讓學(xué)生體會(huì)“數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)源于生活，又回歸于生活〞，只有在真實(shí)問(wèn)題的解決過(guò)程中，學(xué)習(xí)者才能夠不斷受到解決真實(shí)問(wèn)題的任務(wù)驅(qū)動(dòng)，獲得真正的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，才能夠?qū)ⅰ耙延械闹R(shí)經(jīng)驗(yàn)、技能〞在將來(lái)的實(shí)際情境中真正遷移應(yīng)用。 〔二〕

11、關(guān)注學(xué)習(xí)中的體驗(yàn)，作為提升素養(yǎng)的關(guān)鍵點(diǎn) 問(wèn)題解決的過(guò)程并不是一帆風(fēng)順的，學(xué)習(xí)者不斷地調(diào)整應(yīng)用的策略，回憶反思學(xué)習(xí)的過(guò)程，形成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和堅(jiān)毅的學(xué)習(xí)品格，是開(kāi)展學(xué)生素養(yǎng)能力的關(guān)鍵點(diǎn)。 數(shù)學(xué)的創(chuàng)造性智慧，源于它是一種創(chuàng)造性的活動(dòng)，這種創(chuàng)造性不是推翻已有的大廈重建，而是在原有的根底上添磚加瓦，即便是另立高樓，也會(huì)在新樓與舊樓之間構(gòu)造回廊。 〔三〕關(guān)注方法形成后的再應(yīng)用，作為提升素養(yǎng)的延伸點(diǎn) 在經(jīng)過(guò)前期的調(diào)查研究后，學(xué)生按照工程需求設(shè)計(jì)工程實(shí)施方案;經(jīng)歷了測(cè)量記錄、團(tuán)隊(duì)組建、合作分工、平面圖繪制、立體模型制作、反思修正等一系列學(xué)習(xí)過(guò)程，過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，最終呈現(xiàn)出平面圖、3D模型和

12、工程報(bào)告等學(xué)習(xí)成果。 工程學(xué)習(xí)“文一未來(lái)校園3D模型制作〞，與小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)相結(jié)合，在以數(shù)學(xué)學(xué)科大概念“如何按比例制作模型〞進(jìn)行工程學(xué)習(xí)過(guò)程中，指向真實(shí)的問(wèn)題解決的學(xué)習(xí)，聚焦提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)，在自主獲取知識(shí)的過(guò)程中促進(jìn)能力的提升，積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，形成數(shù)學(xué)根本思想。 總之，具有工程學(xué)習(xí)特色的學(xué)科教學(xué)模式，能有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，提高應(yīng)用意識(shí)，提升參與者的團(tuán)隊(duì)合作、質(zhì)疑思辨、勇于創(chuàng)新等核心素養(yǎng)能力，將視角擴(kuò)展到真實(shí)世界中，將學(xué)校教育與真實(shí)世界緊密聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生在真實(shí)而有挑戰(zhàn)性的任務(wù)驅(qū)動(dòng)下獲得成長(zhǎng)。走向?qū)W科深處的工程學(xué)習(xí)可以豐富當(dāng)前核心素養(yǎng)背景下小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)方式和范例，為提升學(xué)生思維水平和核心素養(yǎng)發(fā)揮重要影響。 參考文獻(xiàn)： 夏雪梅.工程化學(xué)習(xí)：學(xué)習(xí)素養(yǎng)視角下的國(guó)際與外鄉(xiāng)實(shí)踐[M].北京：教育科學(xué)出版社，2021. 注：本文系河南省教育科學(xué)“十三五〞規(guī)劃一般課題“基于學(xué)生開(kāi)展核心素養(yǎng)的小學(xué)數(shù)學(xué)工程學(xué)習(xí)實(shí)踐與思考〞〔課題編號(hào)：[2021]-JKGHYB-0667〕的階段性研究成果。