數(shù)學(xué)素養(yǎng)是21世紀(jì)技能不可或缺的一種素質(zhì),而“綜合與實(shí)踐”是培養(yǎng)與提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要教學(xué)領(lǐng)域。在互聯(lián)網(wǎng)時代,開展項(xiàng)目學(xué)習(xí)是踐行綜合實(shí)踐課程的有效模式,它使數(shù)學(xué)教學(xué)的內(nèi)容和形式更加形象、生動、多元,富有吸引力。更重要的是,這種學(xué)習(xí)活動使學(xué)生在觀察分析、實(shí)驗(yàn)操作、調(diào)查統(tǒng)計、語言交流、合作判斷等各方面為數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升提供了可能,為培養(yǎng)學(xué)生具有21世紀(jì)技能開拓了廣闊的天地。
“21世紀(jì)技能”應(yīng)包括信息素養(yǎng)、全球化視野、批判性思維、有效的數(shù)字溝通、數(shù)據(jù)分析和解讀等方面。數(shù)學(xué)素養(yǎng)是指人用數(shù)學(xué)觀點(diǎn)、數(shù)學(xué)思維方式觀察、分析、解決問題的能力及其傾向性,包括數(shù)學(xué)意識、解決問題、數(shù)學(xué)推理、信息交流、數(shù)學(xué)心理素質(zhì)等方面,它是21世紀(jì)技能不可或缺的一種素質(zhì)。
數(shù)學(xué)課標(biāo)(2011版)指出:“綜合與實(shí)踐”是一類以問題為載體,學(xué)生主動參與的學(xué)習(xí)活動,是幫助學(xué)生積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn)、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用意識與創(chuàng)新意識的重要途徑;創(chuàng)新的核心是“發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題”??梢姟熬C合與實(shí)踐”成為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)與提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)的模式和教學(xué)途徑。無疑,在數(shù)學(xué)課堂上我們時刻都在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),但課堂因“圍墻”而產(chǎn)生了局限性:時間較少、空間較小,知識點(diǎn)多、考試壓力大,等等,學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)還有很大很多發(fā)展空間無法挖掘與提升。因而進(jìn)行恰當(dāng)?shù)捻?xiàng)目學(xué)習(xí)活動,能夠把教學(xué)內(nèi)容不斷地延伸到課堂之外,為學(xué)生研究數(shù)學(xué)、培養(yǎng)數(shù)學(xué)眼光、形成數(shù)學(xué)素養(yǎng)開拓廣闊天地,讓學(xué)生在調(diào)查訪問、實(shí)驗(yàn)收集、動手操作、比賽游戲等行為中,體驗(yàn)數(shù)學(xué)之中實(shí)踐與綜合的真諦,助力提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
以六年級的項(xiàng)目活動“自行車?yán)锏臄?shù)學(xué)”為例,學(xué)習(xí)活動以4~6位同學(xué)為一小組,合作完成以下任務(wù):
【任務(wù)1】了解生活中的自行車,羅列數(shù)學(xué)知識,提出探究問題。
【任務(wù)2】開展探究活動,將實(shí)
驗(yàn)測試結(jié)果填入兩個探究表,總結(jié)
發(fā)現(xiàn)。
【任務(wù)3】應(yīng)用發(fā)現(xiàn)與結(jié)論進(jìn)行嘗試創(chuàng)造活動,驗(yàn)證數(shù)學(xué)結(jié)論。
【任務(wù)4】展示成果,制作項(xiàng)目報告,相互交流,進(jìn)行學(xué)習(xí)評價。
“任務(wù)1”包括三個活動步驟:初步觀察,訪問查詢;親密接觸自行車,尋找數(shù)學(xué)問題;討論協(xié)商,確定研究的問題。邁出探究活動的第一步,從“我所認(rèn)識的自行車”慢慢地把學(xué)生的眼光從自行車的發(fā)明、構(gòu)造、類型、功能等好玩的問題聚焦到“自行車?yán)镉惺裁磾?shù)學(xué)奧秘”;“我想了解的問題”引導(dǎo)學(xué)生親密接觸自行車,尋找數(shù)學(xué)問題,激發(fā)學(xué)生把心中產(chǎn)生的疑惑與興致完全暴露出來,他們開始不滿足于對自行車的表面認(rèn)識,而追求更深層次的了解。“車輪轉(zhuǎn)一圈自行車能走多遠(yuǎn)?”“兩個齒輪有什么作用?為什么一個大一個小?”“變速自行車為什么會有那么多齒輪?”學(xué)生完成調(diào)查表,寫下調(diào)查日記。
小組經(jīng)過充分討論,并進(jìn)行遠(yuǎn)程交流,以及師生共議,最終確定研究的步驟和問題:
1.觀察、測量車輪大小——車輪走
一圈是多遠(yuǎn)?轉(zhuǎn)動踏板,觀察前后齒輪數(shù)與轉(zhuǎn)數(shù)的關(guān)系——車輪和什么一起轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)幾圈?觀察、測量——蹬一圈自行車走多遠(yuǎn)?與什么有關(guān)?
2.觀察前后齒輪數(shù)——怎樣組合?變速與什么有關(guān)?哪種組合速度最快?
這么多有價值的數(shù)學(xué)問題,正是他們用數(shù)學(xué)眼光觀察世界和發(fā)現(xiàn)問題的展現(xiàn)。從了解表象到尋找問題再到確定研究方向,活動過程的推進(jìn)已讓學(xué)生的思維意識向“數(shù)學(xué)化”遞進(jìn)。
拿起尺子,動起筆,學(xué)生像測繪專家般開始測量和計算,深入地探究普通自行車和變速自行車,測量并整理到記錄表。展開討論、分析,得出初步結(jié)論:自行車的大小與車輪半徑的大小有關(guān),車輪走一圈的距離就是車輪的周長;前齒輪轉(zhuǎn)的圈數(shù)×前齒輪的齒數(shù)=后齒輪轉(zhuǎn)的圈數(shù)×后齒輪的齒數(shù),蹬一圈的距離=車輪的周長×(前齒輪的齒數(shù)÷后齒輪的齒數(shù)),車輪轉(zhuǎn)的圈數(shù)=后齒輪轉(zhuǎn)的圈數(shù);前后齒輪數(shù)的倍數(shù)越大,蹬一圈的距離越長;變速的快慢與齒輪的組合有關(guān),變速與前后齒輪各有多少齒數(shù)有關(guān),前后齒輪數(shù)的商越大,速度就越快……
當(dāng)然,這個過程最艱難,測量方法要不斷討論改進(jìn),收集數(shù)據(jù)誤差大,要多次進(jìn)行,這其中要得到家長的幫助,要教師親歷親為,耐心指導(dǎo),但這正是體現(xiàn)項(xiàng)目學(xué)習(xí)“合作、探究,運(yùn)用正確的思維方法,啟用多方資源”的要義。在這個過程中,學(xué)生可積累大量的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn),找到“數(shù)學(xué)式”的測量方法與竅門,歸納了計算方法,懂得用數(shù)據(jù)說話,進(jìn)行數(shù)學(xué)推理,推斷結(jié)論;學(xué)會觀察與辨析結(jié)合,在互相啟發(fā)中學(xué)會從表面現(xiàn)象看清數(shù)學(xué)本質(zhì),解決了疑問,并用數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)出來,讓說理底氣十足。
學(xué)生不僅獲得了書本上的知識,
更重要的是,他們經(jīng)歷了一次從不知到知,從知之甚少到知之甚多的過程。這個過程是方法的獲得、思想的形成,是合作的甜蜜以及科學(xué)態(tài)度的樹立。在這一過程中,學(xué)生用數(shù)學(xué)思想方法分析解決問題的能力得到明顯提高。
(一)聯(lián)系理論知識,溝通數(shù)學(xué)與生活:圓的周長,回答了“自行車輪轉(zhuǎn)一圈走多遠(yuǎn)”這樣的問題;“前后齒輪的關(guān)系”也在學(xué)習(xí)了正反比例之后,得到了解釋。學(xué)生逐漸發(fā)現(xiàn),
原來自行車?yán)镞€有這么多的數(shù)學(xué)奧秘。他們開始明白了“為什么變速自行車要裝上那么多的齒輪”,他們用正反比例的常識詮釋了其中的奧秘。反之對變速自行車齒輪組的探究實(shí)驗(yàn)稀釋了學(xué)生對于抽象難懂的正反比例知識的不解,理在事中,事中看理。
(二)回歸課本與課堂,梳理知識,提高理性思維和邏輯推理能力,讓知識與能力積淀得更厚實(shí)。在充足的實(shí)踐探究后,又著實(shí)地完成課本內(nèi)容《自行車?yán)锏臄?shù)學(xué)》的教學(xué),因?yàn)橛辛嘶顒臃e累,有了事實(shí)證據(jù),教師不再畏難,學(xué)生不再感到生澀難啃;而實(shí)踐中,一些凌亂的思緒、干擾的因素經(jīng)過課堂的補(bǔ)救教學(xué),得到澄清與梳理,學(xué)生在進(jìn)行推理分析時顯得邏輯性強(qiáng),他們的合情推
理與邏輯推理能力得到顯著提升。
(三)訪問、查詢、交往漸“老道”。學(xué)生用不同的調(diào)查渠道、不同的手段策略(訪問、查閱書籍、上網(wǎng)等形式)獲取信息,嘗到了獲取、判斷、使用、篩選信息的甜頭,這方面的能力也是平時課堂上很難學(xué)到的,極大地挖掘了學(xué)生處理信息的潛能。
(四)嘗試創(chuàng)造活動,驗(yàn)證數(shù)學(xué)結(jié)論。第三階段(即“任務(wù)3”)學(xué)生并不滿足于解決了問題,他們進(jìn)一步提出:變速原理是不是在生活中能有運(yùn)用,為我們的生活服務(wù)?他們進(jìn)行了深入的思索。
學(xué)生有的把科學(xué)知識、數(shù)學(xué)原理寫成了數(shù)學(xué)小論文;有的把活動過程寫成了日記、博客。最令我們感動的是有一組同學(xué),制作出了“手搖風(fēng)扇”和“起重器”的模型圖,還自豪地講:“老師,你看這風(fēng)扇,手搖一圈,風(fēng)葉就能轉(zhuǎn)十圈?!薄斑@個起重器,可省力了,不過就是慢了點(diǎn),要手搖100圈,繩子才會轉(zhuǎn)一圈?!睂W(xué)生體驗(yàn)了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣與成功的喜悅,探究精神、解決問題的能力與協(xié)作意識、態(tài)度與能力得到有效提高;數(shù)學(xué)思維方法進(jìn)一步形成;提高了信息收集和處理的能力,以及網(wǎng)絡(luò)交流互動的能力。
項(xiàng)目學(xué)習(xí)打破了以往的個體教學(xué)模式,形成了團(tuán)隊合作的氛圍,為那些平時不敢發(fā)言的學(xué)生增添了不少信心,促進(jìn)了學(xué)生的團(tuán)隊意識和集體榮譽(yù)感的形成。
最后階段,就是進(jìn)行項(xiàng)目研究的報告,要把自己所在小組在這次活動當(dāng)中的核心的東西用各種方式展示出來。本次項(xiàng)目學(xué)習(xí)中,學(xué)生把整個小團(tuán)隊的活動過程制作成了PPT,并展示匯報給大家欣賞,同時也通過遠(yuǎn)程協(xié)作進(jìn)行兩地共同分享,每個學(xué)生都把自己的所見、所聞、所思、所感通過日志發(fā)表在網(wǎng)上與同學(xué)一起交流。在這個活動中,學(xué)生思維的火花碰撞出來了,學(xué)生的情感也變得更加和諧,大家在評價中學(xué)會反思,再次提升,在評價中激發(fā)自己繼續(xù)學(xué)習(xí)活動的熱情,給自己更大的目標(biāo)。
總之,通過“自行車?yán)锏臄?shù)學(xué)”這個項(xiàng)目學(xué)習(xí),學(xué)生經(jīng)歷一系列數(shù)學(xué)問題的探究與思考,不僅領(lǐng)會了自行車?yán)锏臄?shù)學(xué)奧秘,更有價值的是培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與協(xié)作意識、獨(dú)立思考與溝通交往等品質(zhì)能力;提高了學(xué)生動手操作、數(shù)學(xué)統(tǒng)計、語言表達(dá)、解決問題的能力;激發(fā)了學(xué)生探究創(chuàng)造的精神,提升了學(xué)生獲取使用信息、網(wǎng)絡(luò)空間交流分享協(xié)作等信息素養(yǎng)。
顯而易見,我們要關(guān)注小學(xué)生的生活,有目的地收集和挖掘與他們的生活密切相關(guān)的數(shù)學(xué)問題,通過對現(xiàn)行教材資源的合理利用,開發(fā)項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動,創(chuàng)造與拓展實(shí)踐時空,幫助他們在自主探索和合作交流的過程中真正理解和掌握基本的數(shù)學(xué)知識和技能、數(shù)學(xué)思維和方法,獲得廣泛的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗(yàn),保證學(xué)生的數(shù)學(xué)知識及時在日常生活中得到應(yīng)用和驗(yàn)證,深化所學(xué)的課內(nèi)知識。優(yōu)質(zhì)的項(xiàng)目學(xué)習(xí),能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,使學(xué)生感受數(shù)學(xué)知識在生活中的應(yīng)用,溝通數(shù)學(xué)解題方法與生活問題解決策略之間的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生從周圍情境中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題,運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力,發(fā)展學(xué)生的應(yīng)用意識,讓學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)與21世紀(jì)技能悄然提升。