隨著數(shù)字時代的到來,數(shù)據分析與可視化能力變得愈加重要。為此,我們以人教版數(shù)學五年級下冊第七單元“折線統(tǒng)計圖”為核心,設計包括“認識折線統(tǒng)計圖”“蠶寶寶成長記”“豆芽、蒜苗生長記”“預防近視我知道”“健康監(jiān)測之血壓測量”“‘繩’采飛揚”“小小天氣預報員”7個子項目的“生活中的折線統(tǒng)計圖”項目式學習活動,引導學生探析折線統(tǒng)計圖相關實際問題。
一、多元化情境拓展認識現(xiàn)實世界的方式
多元化情境指教師結合數(shù)學知識與學生生活實際,創(chuàng)設指向多維度目標的復雜學習情境。生動有趣、富有挑戰(zhàn)性的學習情境能為探究多元化的項目式學習內容服務,幫助學生拓展認識現(xiàn)實世界的方式,感受數(shù)學的魅力和價值。下面以子項目“豆芽、蒜苗生長記”為例做具體闡釋。
1.問題情境引發(fā)實驗探究
好的問題情境猶如一把鑰匙,能夠開啟學生的創(chuàng)新思維,引導他們主動探究。項目實踐中,教師先在課堂上展示以豆芽、蒜苗為主材制作美味菜肴的視頻,吸引學生的注意力,然后創(chuàng)設問題情境:“學校即將開展美食節(jié)活動,我們班被邀請制作豆芽、蒜苗美食,特殊要求是食材由自己種植,準備時間是一周。大家了解豆芽和蒜苗的種植方法嗎?我們怎樣才能盡快種出優(yōu)質的食材,變身美食小專家呢?”學生興趣高漲,結合科學課所學知識提出分組實驗的想法。
為指導學生實踐,推進子項目有序實施,教師設計如下問題支架:①如何合理分組、分工試種豆芽和蒜苗?②種植過程中要收集哪些數(shù)據,如何整理數(shù)據?③如何根據數(shù)據制作折線統(tǒng)計圖?④折線統(tǒng)計圖能反映出哪些信息?⑤你能根據所獲信息提出改進種植的方法嗎?這些問題環(huán)環(huán)相扣,能引導學生細化實驗探究過程,把握種植實踐、觀察植物、記錄數(shù)據、整理數(shù)據、繪制圖表、分析數(shù)據、提出結論等環(huán)節(jié)的要點,最終生成實踐經驗和創(chuàng)新思維,順利解決怎樣盡快種出優(yōu)質豆芽和蒜苗的問題。
2.合作性情境引領團隊實踐
組建合作研究小組,讓學生在交流與互動中碰撞思維方式,相互學習、啟發(fā),共同解決問題,能夠有效培養(yǎng)學生的溝通能力、人際交往能力和團隊協(xié)作精神。在試種環(huán)節(jié),教師為學生搭建了合作學習情境,指導他們根據興趣和特長分組,確保每組都有擅長種植、觀察、記錄、繪圖、分析數(shù)據或對這些實踐環(huán)節(jié)感興趣的組員。教師還為各組選配組織能力強的學生擔任項目經理,負責協(xié)調組內各項工作,確保項目順利推進。種植前,思維活躍的組員組織大家進行頭腦風暴,共同制訂種植計劃,包括前期查閱資料、選購種子、確定種植方式及養(yǎng)護方法等。種植環(huán)節(jié),大家按照既定方案一起種植。種植后,大家一起觀察豆芽和蒜苗的生長情況,動手能力強的組員負責測量和記錄它們每天的生長情況,如植株高度、葉片數(shù)量等。一周后,繪圖能力強的組員根據收集到的數(shù)據繪制折線統(tǒng)計圖,并邀請組員共同檢查、優(yōu)化所繪制的統(tǒng)計圖。例如,第五小組根據記錄的表1中的數(shù)據,繪制出如圖1所示折線統(tǒng)計圖。
課堂上,教師組織各小組匯報交流,通過對比分析組內、組間相關數(shù)據,提出改進種植的方法,如調整澆水頻率、增加光照時間、保持適宜溫度等。
3.跨學科情境拓寬思維視角
在項目式學習活動中融入跨學科內容,創(chuàng)設跨學科學習情境,有助于學生從多學科視角理解和應用數(shù)學知識,認識現(xiàn)實世界,進而拓展、深化思維?!吧钪械恼劬€統(tǒng)計圖”項目式學習活動將折線統(tǒng)計圖的應用融入生命科學(蠶寶寶成長記)、美食制作(豆芽、蒜苗成長記)、健康監(jiān)測(血壓測量)等領域,由此形成跨學科學習情境,引導學生自主思考需要收集、記錄哪些數(shù)據,并通過制作折線統(tǒng)計圖分析數(shù)據的變化趨勢,增強數(shù)據分析意識,提高問題解決能力和綜合素養(yǎng)。
二、多樣化實踐培養(yǎng)理性精神和科學態(tài)度
多樣化的項目實踐方式不僅能豐富學生的學習體驗,還能激發(fā)他們深度思考,通過實證和邏輯推理增強理性精神和科學態(tài)度。
1.多樣化記錄數(shù)據,凸顯復式統(tǒng)計表的直觀性
在觀測豆芽、蒜苗一周內生長情況的過程中,有的小組寫觀察日記記錄相關數(shù)據,有的小組用單式統(tǒng)計表分別記錄土培、水培條件下植株每天的高度,有的小組用復式統(tǒng)計表對比記錄土培和水培條件下植株每天的高度。通過對比,學生發(fā)現(xiàn)用復式統(tǒng)計表記錄數(shù)據更直觀、簡潔,能清楚地呈現(xiàn)土培和水培條件下植株7天的生長變化情況,有利于對比分析環(huán)境對植株生長的影響。
2.多樣化繪制統(tǒng)計圖,體會復式折線統(tǒng)計圖的優(yōu)勢
一周后,各小組根據測量、收集、整理的豆芽和蒜苗生長數(shù)據,繪制統(tǒng)計圖。第四小組以兩個單式折線統(tǒng)計圖分別呈現(xiàn)室外陽光下蒜苗土培和水培的生長情況,但是在比較分析其生長快慢情況時感覺到不方便,于是組員把兩幅單式折線統(tǒng)計圖繪制成一幅復式折線統(tǒng)計圖(如圖2),直觀呈現(xiàn)出數(shù)據對比情況和發(fā)展變化趨勢。
3.多樣化種植方式,探尋植物生長快慢的科學奧秘
同樣是發(fā)制豆芽,第二小組采取了避光處理、保溫等養(yǎng)護措施,而第三小組僅在自然環(huán)境下發(fā)制。同樣是種植蒜苗,第四小組采用了水培和土培兩種方式,第五小組采用了在室內暗處土培和在室外陽光下土培兩種方式。一周后,各組根據收集、整理的數(shù)據繪制復式折線統(tǒng)計圖,通過比較分析發(fā)現(xiàn):豆芽在避光、保溫環(huán)境下長得快;蒜苗用土培方式比用水培方式長得快,并且在室外陽光下比在室內暗處長得快。教師與學生互動探討其原因,并預測它們的長勢。通過梳理、總結,學生探究出了豆芽、蒜苗生長快慢的科學奧秘,即豆芽需避光、保溫,蒜苗要用土培方式并增加光照時間,進而改進了種植方法,解決了怎樣盡快種出優(yōu)質豆芽和蒜苗的問題。
通過項目實踐和研討,學生深入理解和應用了折線統(tǒng)計圖相關知識,提高了動手實踐能力,學會了用數(shù)據說話,用折線統(tǒng)計圖分析、預測、解決問題,增強了理性精神和科學態(tài)度。
三、多維度評價滿足個性化發(fā)展需求
在評價學生的數(shù)學項目式學習成果時,教師不能僅僅關注數(shù)學知識掌握與應用情況,而要從多個角度、多個層面全面、客觀地評價,以滿足學生個性化發(fā)展需求。具體來說,教師一方面要關注學生在項目式學習活動過程中的表現(xiàn),如參與度、合作能力、解決問題的能力等;另一方面要關注學生的項目成果,如作品的形式、質量、創(chuàng)新性等。在此基礎上,教師可以設計自我評價和同伴評價環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生的自我反思能力和批判性思維。
“生活中的折線統(tǒng)計圖”項目式學習評價包括“折線統(tǒng)計圖知識掌握與應用情況、數(shù)據收集與處理能力、實踐操作能力、創(chuàng)新思維表現(xiàn)、團隊合作與溝通能力”5個評價維度,每個維度下設3個等級的評價指標。例如,“數(shù)據收集與處理能力”維度的A級指標為“能有效、全面地收集、整理和分析豆芽、蒜苗生長過程中的數(shù)據”;B級指標為“能收集、整理和分析豆芽、蒜苗生長過程中的基本數(shù)據”;C級指標為“能在組員或教師的指導下完成數(shù)據收集與處理任務”。又如,“創(chuàng)新思維表現(xiàn)”維度的A級指標為“既能改進種植方法,又能創(chuàng)新數(shù)據記錄方式等”;B級指標為“僅能改進種植方法或僅能創(chuàng)新數(shù)據記錄方式等”;C級指標為“創(chuàng)新能力一般,缺乏獨到做法或見解”。
針對小組成員的活動表現(xiàn),教師設計了小組表現(xiàn)評價表。該表針對組內項目經理、項目副經理、種植員、測量員、記錄員、繪圖員、拍照員、剪輯員等角色,同樣從上述5個維度評價。其中,“折線統(tǒng)計圖知識掌握與應用情況”采取組員自我評價方式;“數(shù)據收集與處理能力”采用組內同伴互評方式;其他3項均由教師評價。每項賦分值為3分,總分為15分,各評價主體在相關實踐環(huán)節(jié)根據實際表現(xiàn)評分。通過多維度評價,教師可以更全面地了解學生的學習需求和發(fā)展狀況。
此外,教師引導學生在項目式學習結束后寫作簡單的總結文案。如一名學生這樣寫:“你見過什么樣的折線統(tǒng)計圖?是記錄身高變化的折線統(tǒng)計圖,還是反映股價起伏的折線統(tǒng)計圖?這次項目式學習給我創(chuàng)造了從課堂學習走向生活學習的機會。熟悉的折線統(tǒng)計圖展現(xiàn)出另一種風采,它是生命成長的腳步(蠶寶寶成長記),是自我突破的印記(“繩”采飛揚),是味蕾的享受(豆芽、蒜苗生長記),是對身體的呵護(血壓測量)、對光明的珍視(統(tǒng)計近視情況)、對家鄉(xiāng)的熱愛(小小天氣預報員)。這次學習使我對數(shù)學有了不一樣的理解。從現(xiàn)在開始,讓我們一起走進生活學數(shù)學吧!”
(作者單位:程含英,隨州市曾都區(qū)白云湖小學;祝碧,廣水市應城街道辦事處第五完全小學)