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信息技术融合下小学数学项目式学习的探索实践

——以北师大版五年级《多边形的面积》单元复习课为例

罗韶童
  
新时代教育
2022年32期
西安经开第六小学 陕西西安 710018

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摘要:学生所具有的综合能力是新时代对人才发展的要求,新课程改革中强调“教育不仅要注重学生学习学科知识,更要注重培养学生的独立探索、多角度全方位独立思考、提升学生实践能力和创新意识。现代新型教学模式项目式学习以培养学生的综合应用能力为目的,符合当前新社会发展对人才的要求。本文主要从项目式学习的内涵界定、项目式学习的特点、信息技术在小学项目式学习中的重要性以及基于信息化背景下小学数学项目式学习的教学案例开发方面展开论述。

关键词:小学数学;项目式学习;信息技术;教学案例

现代信息技术的快速发展,使得信息技术也慢慢融入到了基础教育阶段。各个学科在信息技术的支持下能够更好的帮助学生对知识的理解。依托网络环境的项目式学习是更利于学生综合发展的一种新型学习模式。本文从小学数学的学科视角出发,基于网络环境,设计开发项目式学习在图形与几何模块单元复习课的教学案例,尝试为小学数学一线教师设计实施项目式学习提供一定的教学实践参考。

一、项目式学习的内涵界定

项目式学习(Problem-based Learning,简称 PBL)[1],是通过问题引发学生对概念的思考和探索。网络环境下的项目式学习是基于复杂而有意义的问题情境,使学生发现数学问题,利用信息技术,以小组协作的探究学习方式直击核心问题,通过不断的思维碰撞和深度交流,最终解决实际生活问题的一种探究性学习方式。

传统的数学教学更重视学生的记忆、模仿、训练等,而项目式学习最突出的特点是“综合、团队协作”,将由教师传授的知识转移到由学生自主探索发现,是理论与实践相结合在一线课堂教学的体现,使得学生的数学学习达到知行合一得理想状态。

二、项目式学习的特点

项目式学习在目前得教育领域越来越受到一线教师的广泛应用,其表现出的鲜明特点与传统教学有着鲜明的区别与优势,前者更利于教师对学生综合能力的培养。笔者查阅相关资料,总结概括出项目数学习的以下五个特点:

(一)情境真实性

项目式学习是围绕生活中的真实情境,教师设计好各个项目,学生针对各自的项目展开讨论、交流、探索的过程。正是因为项目的真实性,学生丰富的生活经验创造出不同的项目成果,有效提高学生的实践探究能力,培养学生思考问题的全面性。

(二)学科融合性

项目式学习将较为复杂的生活实际问题设计成一个个项目进行解决,学生在解决问题的过程中单纯的依靠学科知识并不能很好的解决项目中的问题,这时学科融合的必要性就尤为重要。依托网络环境,小学数学项目式学习中融合信息技术,能够更好的解决传统教学中难以理解的知识,提高学生学习的有效性。

(三)团队协作性

项目式学习中一个至关重要的特点是团队协作性。团队成员在面对真实的问题情景时,自主设计解决方案、自主分工、相互之间交流协作、共同完成项目,在解决问题的过程中提升学生之间的团队协作精神。

(四)操作方式开放性

项目式学习过程中,教师由传统的“讲授者”转变为“引导者”,教师角色的转变使得教学的关注点不再聚焦于项目作品的结果,而是关注学生在解决项目时经历、探索过程。面对真实而又复杂的项目,学生自主设计方案、选择项目人员、设计思路、人员分工等,解决项目的方法、思路没有固定套路。这种开放性的操作模式将极大的调动学生学习的积极性,能够有助于学生树立创新意识。

(五)综合性

项目式学习的综合性更多的体现在学生不仅需要依靠信息技术支持、学科之间融合而且也可以依靠很多学习资源进行解决问题。不再是单一头脑思考、纸笔书写解决问题,学生之间讨论交流、借助网络查阅资料、利用3D打印等。拓宽学生知识面的同时,培养了学生信息搜索、筛选、收集、整理的能力。

三、信息技术在小学数学项目式学习中的重要性

信息技术与数学都有着对逻辑规律的追求和探寻,从学科发展角度来看,信息技术的出现,本质上是数学知识系统的延伸,大量的数学知识或数学概念会最终体现在信息技术层面,而一些信息技术也蕴含着丰富的数学原理[2]

(一)学科融合的可行性

数学学科概念具备抽象性和逻辑性强的特点,多数学生难以理解,运用信息技术将抽象的数学概念具体化,实现数学概念和知识的可视化,学生对知识的理解更加深入。

学生在解决较为复杂的项目时以数学知识为主,信息技术为辅帮助解决问题,强化学生问题解决能力的同时提升了信息技术操作方面的能力。

(二)信息技术与数学项目式学习融合的优势

提升学生学习的有效性。数学是研究数量关系和空间形式的科学[3]。其高度的逻辑性和抽象性使学生难以理解,合理的运用信息技术,实现知识的可视化,激发学生学习的积极性、提高学生课堂参与度以及课堂学习的效率。

拓宽学生知识面,激发学生创造力。《数学课程标准(2022年版)》指出:合理的利用现代化信息技术,提供丰富的学习资源,提升学生的探究热情,开拓学生的视野,激发学生的想象力,提高学生的信息素养”[4]。使学生感受到信息技术对数学学科的重要性,更好的激发学生数学学科方面的创造性。

四、信息技术融合下小学数学项目式学习的教学案例开发

本文以北师大版五年级上册教学教材《多边形的面积》这一单元复习课作为小学数学项目式教学实践为例进行案例开发和实践探索,希望为一线小学数学教师更好的设计复习课项目式学习教学案例提供一定的参考。

(一)案例教学分析

教材分析

《多边形的面积》这个单元是北师大版五年级上册第四单元的内容,本单元教学内容属于图形与几何领域,主要包括平面图形面积大小的比较方法、平行四边形面积的计算方法、三角形面积的计算方法以及梯形面积的计算方法等。

从教材内容上看,平行四边形、三角形、梯形的特征以及面积计算是之前长、正方形面积计算的升华。教材内容安排学生理解并掌握数格子法、割补法、拼接法,在理解中渗透转化的数学思想。

学情分析

本单元之前学生已较好地掌握了面积与面积单位,长方形、正方形面积的计算方法。同时五年级学生已经具备了一定的合作探究能力,但是抽象思维能力较弱,主动探究意识不强,学生在实践操作中还存在一定的困难,需要教师不断的引导、启发。

(二)案例设计

1.教学准备

学习准备:思维导图、项目计划表、课件、电脑、3D 打印机等

参与人员:五年级学生、任课教师、高段数学组教师

2.教学目标

⑴ 通过思维导图方式对多边形的面积有关的知识进行系统整理,建构本单元各知识点之间的联系。

⑵ 依托网络环境,学生能够在解决实际问题的同时,熟练应用平行四边形、三角形、梯形的面积公式。

⑶ 经历团队项目的计划、操作、交流、展示等活动,增强学生解决问题的策略意识、反思意识以及团队协作意识。

3.教学重难点

教学重点

⑴ 本单元的知识利用思维导图的方式进行系统整理,并能够在项目实施过程中利用平行四边形、三角形、梯形等公式解决实际问题。

⑵ 在团队的协作中,能够人人参与,培养学生的分析、解决问题的意识、反思意识以及团队协作意识。

教学难点

学生在解决问题的过程中,如何能够利用动画、实物等教学辅助工具更加直观地帮助大家解决问题。

4.教学过程设计

一、知识的整理与交流。

1.课题引入。

同学们,这学期我们在第四单元学习了多边形的面积,这节课我们将对《多边形的面积》这一单元进行整理与复习(出示课题)。

2.小组交流。

课前老师,已经让大家利用思维导图的方式整理了本单元的知识点,下面请大家先在小组之内对思维导图的内容进行交流和补充。

3.全班交流。

选取某一小组进行上台分享,其他同学随时举手补充。

4.教师总结。

【设计意图】思维导图对于小学高段学生知识的系统化起着举足轻重的作用,学生收集、整理知识的过程其实就是构建知识网络的过程。学生之间交流,将遗漏的知识及时补充,梳理学生的知识脉络,为项目化的学习提供扎实的学科知识基础。

二、项目的开展与实施。

1.项目引入。

同学们,我们都知道“光说不练假把式”,所以我们不仅要整理这些知识点,而且还要学会解决问题。不过今天我们这个解决问题和以往不一样,需要我们4人小组作为一个团队先选取所要解决的问题,这个问题不仅仅是大家写一写算一算,需要小组利用电脑、3D打印或者其它工具制作一些动画或者教具等帮助大家更好的理解题目,等下节课每个小组带上你制作的动画或者教具给大家讲解你们的问题。

2.项目选取。

(1)每一小组的组长抽取问题,并领取项目计划表。

(2)教师展示各个小组的项目。

3.项目计划与实施

(1)小组讨论准备制作什么样的动画或者教具帮助大家解决这个问题,并进行人员分工。

(2)学生选用工具进行实施。(教师提供电脑、3D打印、纸、剪刀等工具)

(3)完成项目计划表。

【设计意图】学生的学习不仅仅是写写算算,使学生在“做中学、做中经历体会”,对问题的理解将会更加深刻。

三、项目的展示与评价。

学生经过思考、研究、实践等诸多环节之后,教师将学习的主动权交给学生,让学生以小组为单位就整个过程的研究予以讲解,比如方案设计、人员分工、技术支持、遇到问题的应对策略、项目成果等进行详尽阐述。学生在对整个项目分享和交流的同时会重新审视项目,对项目中的问题有更深层的理解。

【设计意图】给学生搭建交流分享的平台,重点通过动画或者教具的演示使学生对题目理解更加深刻,有助于提升学生对同类问题解决的效率。教师适时引导学生针对项目中存在的疑惑提出自己的想法,学生交流探讨出更优的解决方案。

五、结束语

项目式学习相较于以往传统学习方式有内在联系的同时又有其独特的特点,数学题目的项目化使得整个教学过程以学生为主体,使学生经历了“项目选取—项目计划的制定—项目的实施与操作—项目汇报”这一系列过程,经历整个项目的探索过程。项目式学习在教学中虽存在巨大的优势,但又有一定的局限性,比如:对学生的学习能力、理解水平、应用能力有较高要求,以学生为主体的项目式学习耗时较长,需要教师更深入的研读数学课程标准,对课程内容多角度思考,考察教师的综合能力等。因此,我们需要立足课程标准,深入思考课程设计,如何更好的利用优质的教学资源,科学合理的制定项目式学习评价体系,设计出可供一线教师更好在课堂中实践的项目式学习案例。

参考文献:

[1]夏雪梅.项目化学习设计:学习素养视角下的国际与本土实践[M].北京:教育科学出版社,2018.

[2]徐帅峰.小学信息技术与小学数学学科融合的整合教育思考[J].2021教育信息化与学科建设研讨会论文集,2021.

[3]中华人民共和国教育部制定.义务教育数学课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012,01:1.

[4]中华人民共和国教育部制定.义务教育数学课程标准(2022年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2022,04:4.

*本文系陕西省教育科学“十三五”规划2020年度课题“信息化环境下小学数学项目式学习设计与实践研究--以复习课为例”(课题编号:SGH20Q077)的研究成果。

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