【摘要】小學數學中“綜合與實踐”領域的項目化學習可以作為學生初探STEAM課程的入口。構建STEAM課程,教師應注重課程內容的豐富多樣、時間上的長短相宜和空間上的因地制宜。在具體實施時,應注重學生系統化知識的前接后連、學科關鍵能力的前移后續、跨學科經驗的前承后啟和學生綜合素養的前通后至,使學生的視界變得開闊,數學素養得以提升。
【關鍵詞】跨界思維;STEAM課程;綜合與實踐;項目化學習
【中圖分類號】G623.5 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009(2017)01-0029-03
【作者簡介】潘香君,江蘇省常州市武進區星河小學(江蘇常州,213100)金蘋果園主任,一級教師,常州市骨干教師。
近年來,STEAM課程在國內掀起了一股熱潮。STEAM課程一方面讓國內學校趨之若鶩,另一方面又讓許多教師望而卻步,原因在于一些教師缺少跨界思維和課程統整能力。其實,小學數學中“綜合與實踐”領域的內容可以作為學生初探STEAM課程的入口。我校數學團隊曾深入研究課例“車輪為什么是圓的”,現以該課的“綜合與實踐”領域主題課為切入點,淺談STEAM視野下項目化學習的內涵、建構及實踐。
一、STEAM視野下項目化學習的內涵
1.理解概念,打破學科壁壘。
STEAM是由美國弗吉尼亞理工大學的學者Yakman首次提出。STEAM中五個字母分別表示科學、技術、工程、藝術和數學學科,它致力于使分科學習逐漸走向融合,培養學生的整體性視野和思維。小學數學中的“綜合與實踐”側重于培養學生綜合運用知識與方法解決實際問題的能力,培養學生的問題意識、應用意識和創新意識,使他們積累活動經驗,從而提高解決現實問題的能力。“綜合與實踐”領域衍生出的項目化學習可以突破教材進行拓展延伸。
2.厘定關系,走向課程融通。
STEAM和“綜合與實踐”這兩個概念具有共通之處,它們都是基于整合的理念設計學習活動,都是從單一的學科走向多門學科的融合,從單一的學科知識走向綜合的學科知識領域。對學生而言,這既是一個發現和獲得知識的過程,又是一個獲得經驗、感悟思想、提升能力的過程。
3.指向價值,發展學科核心素養。
STEAM視野下的“綜合與實踐”教學可以使傳統教學中存在的知識碎片化問題得以解決,使學生的學習在發現、分析、解決問題的過程中真正發生。在此基礎上,學生不僅能理解、運用知識,他們的語言表征能力、問題解決能力、合作交流能力等核心素養也將得到較大提升。
二、STEAM視野下項目化學習的建構
1.跨學科整合,內容上的豐富多樣。
STEAM視野下項目化學習的內容選擇及課例開發,要結合學生的發展需求設置可供選擇的、多樣的課程,促進學生個性、特長的養成與發展。教師可以基于教材選擇內容,如蘇教版五上“圖形的分割”、蘇教版四上“美妙的杯琴”都是基于教材內容進行的跨學科整合。除此之外,教師還可以利用校內外的教育資源,設計貼近學生生活的課例,如“車輪為什么是圓的”“握手問題”等。要注意的是,教師選擇教學內容時應充分尊重學生的心理和認知特點。
2.跨學時設計,時間上的長短相間。
課堂教學內容的差異會導致教學時間的長短不同。STEAM視野下的項目化學習在課堂類型上可以豐富多元,按時間長短可以分為微課、常規課和長課。根據內容的特點,教師應選擇合理的課型開展實踐探究活動。有些片段式的實踐研究需要的時間并不長,可以以微課的形式開展。像“算24點”“握手問題”,就可以以常規課時40分鐘來開展研究。而“車輪為什么是圓的”內容較多,需要分兩節課開展教學。對于蘇教版三下的“一周上學時間的統計”,學生則需要一周的時間進行記錄,再集中進行討論和研究。教師要靈活選擇教學內容,合理安排時間。
3.跨地域聯結,空間上的因地制宜。
STEAM視野下的項目化學習可以依據實際條件就地取材,創造性地發掘和利用學校、家庭、社會已有的資源,引導學生開展體驗、調查、制作、游戲等活動。例如:探究“車輪為什么是圓的”時,學生需要進入場館進行實地研究;學習“校園綠地面積”時,學生需要到校園中進行測量;學習“購物中的學問”時,學生需要利用周末去商場進行調查、研究。因此,STEAM視野下的項目化學習還要考慮空間上的因地制宜。
三、STEAM視野下項目化學習的實踐
1.問題的生成,兒童系統化知識的前接后連。
“車輪為什么是圓的”不僅是數學問題,還涉及科學、信息技術,甚至是工程、藝術等。學生可以通過動手制作車輪、利用3D打印技術打印各種各樣的輪胎進行對比實驗,最后利用思維導圖展示研究過程或收獲的知識與方法,讓自己的思維可視化。在解決“車輪為什么是圓的”這一問題時,學生需要了解車輪的發展過程,這意味著他們不僅要運用已知的圓的知識,還要延伸到后續的學習中。在問題解決過程中,學生能體會到知識的前沿后續,養成系統學習知識的習慣。
2.構題的過程,學科關鍵能力的前移后續。
教師在具體設計“車輪為什么是圓的”這節課時,該如何以問題串的形式將活動板塊無痕連接、精彩呈現呢?
(1)目標在場,腦中有“桿”
在整體設計教學時,教師要有清晰的目標,它是活動實施的方向,是活動的出發點和最終歸宿。教師應明確本節課的三維目標,即:利用相關知識探索車輪為什么是圓的;在探究中建立解決此類問題的方法模型;在研究過程中提升自主學習、動手實踐、有效合作、語言表征等能力。只有腦中有清晰的“標桿”,才能“測量”出活動實施的效度。
(2)兒童在場,眼中有“人”
教師設計教學時眼中要有“人”——兒童。研究“車輪為什么是圓的”的主體是五年級學生,他們充滿好奇心、想象力和創造力,已經掌握了一些圓的知識,而且在科學、綜合實踐學習過程中積累了一定的研究方法。因此,在設計這節課時,教師可以將主題課程的學習與小課題研究相結合,采用“1+1”方式,即大主題下的小課題研究。教師可以將這一主題研究分為兩節課開展,第一節課進行選題指導,第二節課則是實踐探究、交流分享。教師應在充分了解學生的基礎上不斷完善教學設計。這樣的教學設計才“接地氣”,這樣的課堂才充滿人文關懷,能真正體現以生為本。
(3)項目在場,心中有“域”
教學設計要關注課堂活動的整體性,這就需要教師心中有板塊活動的“場域”。“車輪為什么是圓的”第一節課分為三個板塊:第一板塊是產生主題(如圖1),第二板塊是提出小課題(如圖2),第三板塊是分組選擇小課題。第二節課分為四個板塊,分別是:小組交流、完善方案,分組實驗、觀察記錄,實驗匯報、建構模型,推理實驗、延伸運用。教師只有心中有“域”,才能抓住學生的注意力,凝聚團隊合作的力量,提煉學習方法的模型,培養學生跨界學習的能力,真正提升他們的學科關鍵能力與核心素養。
3.解題的伸展,跨學科經驗的前承后啟。
在探究“車輪為什么是圓的”的過程中,既有數學教師引領學生探索前行,也有科學、信息教師協同參與、指導研究,這種方式打破了傳統課堂單一學科教師授課的局面。在分組研究小課題時,有一組學生在科學教師的指導下進入場館研究方輪車,利用測量及相關科學知識,他們發現方輪車能否平穩行駛與軸心到路面的距離有關,他們認為方形車輪也能前行,但是對路面有一定的要求。還有一組學生在信息教師的指導下,利用3D打印技術打印出正方形、正五邊形、正六邊形、正八邊形、正十二邊形、正二十四邊形的車輪……通過實驗,學生發現:隨著輪胎邊數的增加,從中心點到邊上距離相等的線段也越來越多,而圓中的每條半徑都相等,因此圓的輪胎在平地上會滾得快。這樣的課堂是靈動、可感的,有利于學生探索生活中的問題,通過合作學習培養跨學科能力。
4.評題的延伸,兒童綜合素養的前通后至。
STEAM視野下項目化學習的課堂評價聚焦學生的綜合素養。在教學中,教師要關注學生的好奇心、思維量、表達力、方法值、學習組和創新點,從這六個維度評價課堂教學。在研究“車輪為什么是圓的”的過程中,教師可以采用評價主體多元、評價方式多樣的形式對學生的學習行為進行綜合評價。
(1)評價主體多元
小組匯報完,可以向全班提問:聽了我們的匯報,大家對我們組的研究還有什么補充嗎?
生1:我要給這組點個贊,因為他們組的對比實驗很巧妙,容易觀察和比較。
生2:我想問問這一組,你們知道為什么軸心在圓心行駛就平穩,軸心不在圓心行駛起來就非常顛簸嗎?
在這樣的交流中,學生不僅能真誠地欣賞同伴的優點,還能激發他們進一步思考。除了同伴互評,教師也可以對學生的分工或合作進行有效的評價,例如:老師覺得這一組團隊分工有序,活動中有分有合,而且在實驗過程中能合理選擇觀察與記錄的方法。這樣的評價既是對小組的肯定,也是提示性的點評,可以為其他小組提供參考。多元的評價主體,可以讓課堂研究真正走向深入,讓學習真正發生。
(2)評價方式多樣
STEAM視野下項目化學習課堂的評價方式可以多樣化,可以是師生、生生之間的語言點評,也可以是學生用思維導圖評價自己的學習過程。回顧這節課時,教師可以啟發學生:今天的實驗與探究在你心中留下了什么?通過今天的實驗研究,你又聯想到了哪些值得你去思考和探索的主題呢?這樣,在教師的啟發下,學生可以厘清課中的一些知識及研究方法,有的學生會聯想到對生活中的一些物體進行改造,還有的學生會用思維導圖將自己的思考過程呈現出來。
STEAM視野下項目化學習的實施,需要教師具備淵博的知識儲備、開發課程的能力、團隊協作的精神和跨界的思維。STEAM視野下項目化學習的實施能讓學生得到長遠的發展,他們的視界將變得開闊,核心素養將得到提升。這樣的課堂將助力教師的成長和學生的發展,在雙贏的基礎上推動學校特色的發展。<\\Ysc02\d\邱\江蘇教育\小學版\2017\01\KT1.TIF>
【參考文獻】
[1]莊惠芬.做學玩合一,思創行一體:小學數學實驗教學的設計與實踐[J].教育研究與評論,2015(3).
[2]傅騫,王辭曉.當創客遇上STEAM教育[J].教學研究,2014(10).