陳淑美
“綜合與實(shí)踐”作為《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》設(shè)定的重要領(lǐng)域之一,重視學(xué)科內(nèi)知識(shí)和學(xué)科之間知識(shí)的融合,是發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要載體。STEAM教學(xué)關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)之間的學(xué)科融合,其教學(xué)理念與“綜合與實(shí)踐”領(lǐng)域課程內(nèi)容的價(jià)值取向高度契合,教師可以從真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)、提出關(guān)鍵問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)施方案、成果交流等方面以STEAM教學(xué)助力實(shí)現(xiàn)“綜合與實(shí)踐”的課程價(jià)值。
一、創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,激發(fā)實(shí)踐熱情
STEAM教學(xué)特別強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生在真實(shí)的情境中開(kāi)展探究活動(dòng),在教學(xué)中,教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)真實(shí)的生活情境,激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐熱情。以教學(xué)人教版六上“確定起跑線”為例,教師組織一堂綜合實(shí)踐活動(dòng)課,在教學(xué)前播放我國(guó)著名短跑運(yùn)動(dòng)員蘇炳添在2021年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)100米半決賽中以9秒83刷新亞洲紀(jì)錄,以及中國(guó)男子田徑隊(duì)獲4×100米男子接力銅牌的比賽視頻,利用激動(dòng)人心的比賽情境激發(fā)學(xué)生愛(ài)國(guó)熱情的同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和數(shù)學(xué)眼光發(fā)現(xiàn)4×100米比賽項(xiàng)目每個(gè)賽道起跑線不在一條直線上。接著,組織學(xué)生對(duì)400米跑道進(jìn)行觀察、比較和分析:相鄰兩條跑道起跑線的距離就是兩個(gè)彎道所組成兩個(gè)圓的周長(zhǎng)差,πD-πd=π(D-d),而D-d等于跑道寬度的2倍,即1.25米×2×π就是標(biāo)準(zhǔn)體育場(chǎng)中4×100 米比賽相鄰賽道起跑線的距離。最后,再對(duì)學(xué)校操場(chǎng)的200米跑道進(jìn)行實(shí)地測(cè)量,從而確定200米比賽各個(gè)賽道的起跑線,通過(guò)測(cè)量與計(jì)算,驗(yàn)證兩條跑道的總長(zhǎng)度,看看自己確定的起跑線是否準(zhǔn)確。學(xué)生在綜合實(shí)踐活動(dòng)中進(jìn)一步體驗(yàn)到數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系,有效地培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用意識(shí)。在此綜合實(shí)踐的活動(dòng)課中,讓數(shù)學(xué)的學(xué)科知識(shí)與工程、體育等學(xué)科得到有機(jī)融合,通過(guò)真實(shí)情境的引入,激發(fā)了學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)的激情,進(jìn)而開(kāi)拓了學(xué)生的思維。
二、提出關(guān)鍵問(wèn)題,孕育高階思維
學(xué)生在學(xué)習(xí)伊始發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出問(wèn)題,或者通過(guò)教師提出的關(guān)鍵問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生借助自身的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作、查找資料、教師或家長(zhǎng)的幫助等外部支持,進(jìn)行分析問(wèn)題并解決問(wèn)題。為此,關(guān)鍵問(wèn)題的提出就顯得尤為重要,它不但能提供問(wèn)題化的活動(dòng)方案架構(gòu),還能引發(fā)學(xué)生的高階思維,促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。以人教版四下“營(yíng)養(yǎng)午餐”的教學(xué)為例,在課前教師布置資料搜集作業(yè):關(guān)于10歲左右兒童健康飲食的營(yíng)養(yǎng)配比。在課程進(jìn)行過(guò)程中,教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身的生活經(jīng)驗(yàn)及課前檢索資料提出關(guān)鍵問(wèn)題:10歲兒童需要哪些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)?各種食物所含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的比例是多少?如何設(shè)計(jì)午餐食譜,以符合10歲兒童的身體需求?針對(duì)各種食物具有的營(yíng)養(yǎng)成分及其搭配方案等內(nèi)容都可以用數(shù)學(xué)圖表的形式進(jìn)行表達(dá),將生命科學(xué)與數(shù)學(xué)知識(shí)相融合。“綜合與實(shí)踐”領(lǐng)域所涉及的問(wèn)題大多是現(xiàn)實(shí)生活中的開(kāi)放性問(wèn)題,因此,在教學(xué)過(guò)程中,要引導(dǎo)學(xué)生把現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,再綜合應(yīng)用各學(xué)科的知識(shí)和方法解決問(wèn)題。
三、設(shè)計(jì)實(shí)施方案,實(shí)現(xiàn)跨界學(xué)習(xí)
在確定了學(xué)習(xí)內(nèi)容與主題后,設(shè)計(jì)與實(shí)施學(xué)習(xí)方案(包括學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目標(biāo)、具體流程、時(shí)間安排、人員分工及開(kāi)展該項(xiàng)目所需的課前準(zhǔn)備等)是STEAM教學(xué)的核心環(huán)節(jié)?!熬C合”是學(xué)習(xí)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施的重要方法,也是STEAM教學(xué)的核心理念。這里的“綜合”包括數(shù)學(xué)內(nèi)部各知識(shí)領(lǐng)域的綜合、數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間的綜合、課內(nèi)與課外的綜合、校內(nèi)與校外的綜合等。以人教版三下“年、月、日”為知識(shí)基礎(chǔ),設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐活動(dòng)課“年、月、日的秘密”:1.制訂周末一天的時(shí)間規(guī)劃。結(jié)合具體的生活情境,讓學(xué)生理解24時(shí)計(jì)時(shí)法與12時(shí)計(jì)時(shí)法的聯(lián)系與區(qū)別,指導(dǎo)學(xué)生用自己喜歡的方式制訂周末一天的時(shí)間規(guī)劃,并組織學(xué)生小組內(nèi)交流、互評(píng)。2.日歷中的發(fā)現(xiàn)。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢,翻看手機(jī)日歷、掛歷或臺(tái)歷等途徑,結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)年、月、日以及它們之間的關(guān)系。3.了解二十四節(jié)氣。組織學(xué)生搜集與二十四節(jié)氣相關(guān)的民間故事、傳說(shuō)等,通過(guò)舉辦班級(jí)“二十四節(jié)氣故事會(huì)”或數(shù)學(xué)手抄報(bào)等形式,讓學(xué)生充分了解古人依據(jù)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)周期劃分四季與二十四節(jié)氣,并指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。4.感悟土圭之法。指導(dǎo)學(xué)生查找資料,了解中國(guó)古代如何運(yùn)用土圭之法判別四季。師生也可以在校園內(nèi)嘗試“立桿測(cè)影”,觀察記錄一段時(shí)間內(nèi)影子長(zhǎng)度的變化,在增強(qiáng)文化自信的同時(shí)感受度量時(shí)間的意義。通過(guò)精心設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)STEAM教學(xué)的學(xué)科融合理念,把數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科元素融合在學(xué)習(xí)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)施和調(diào)整的全過(guò)程。STEAM活動(dòng)是多學(xué)時(shí)的長(zhǎng)程學(xué)習(xí),在方案的設(shè)計(jì)與實(shí)踐時(shí),可以根據(jù)實(shí)際情況把探究活動(dòng)從課內(nèi)延伸到課外、從校內(nèi)拓展到校外,打破學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間和空間的限制,發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
四、交流展示成果,促成交互評(píng)價(jià)
STEAM教學(xué)強(qiáng)調(diào)解決真實(shí)世界中的開(kāi)放性問(wèn)題,其課堂教學(xué)也應(yīng)圍繞這些問(wèn)題的解決而展開(kāi)。在解決問(wèn)題的過(guò)程中,最終形成一個(gè)物化成果,這個(gè)成果可以是一個(gè)可操作的方案,也可以是一個(gè)根據(jù)方案形成的作品,甚至是研究小論文或研究報(bào)告等??舍槍?duì)STEAM的階段性學(xué)習(xí)成果進(jìn)行可行性測(cè)評(píng),即通過(guò)成果的交流展示,組織學(xué)生對(duì)各自成果交互評(píng)價(jià),促進(jìn) 學(xué)生完善各自方案,促成學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度理解和學(xué)習(xí)成果的靈活應(yīng)用。如在六年級(jí)下冊(cè)學(xué)完小學(xué)數(shù)學(xué)的所有課程內(nèi)容后,讓學(xué)生以學(xué)校操場(chǎng)改建為問(wèn)題背景,組織項(xiàng)目式學(xué)習(xí):在一個(gè)長(zhǎng)80米、寬60米的長(zhǎng)方形里完成操場(chǎng)的平面設(shè)計(jì),要求不但要滿足學(xué)校舉辦各種活動(dòng)的功能需求,還要給同學(xué)們提供一個(gè)景色優(yōu)美、愉悅舒適的學(xué)習(xí)生活環(huán)境。要完成這個(gè)項(xiàng)目式學(xué)習(xí),學(xué)生必須掌握方向與位置、圖形的測(cè)量與計(jì)算、比例尺等數(shù)學(xué)的知識(shí)與方法,還要求學(xué)生要具備一定的藝術(shù)素養(yǎng)和工程項(xiàng)目的管理協(xié)調(diào)能力。交流評(píng)價(jià)活動(dòng)應(yīng)當(dāng)貫穿于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的全過(guò)程:方案設(shè)計(jì)完成后組織各小組交流論證,取長(zhǎng)補(bǔ)短;項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中及時(shí)分享經(jīng)驗(yàn),完善提升;項(xiàng)目完成后交流展示,促進(jìn)綜合應(yīng)用。這種交流展示活動(dòng)是交互式的,可以在STEAM學(xué)習(xí)的各個(gè)階段中進(jìn)行。如在成果交流展示時(shí),生1:“我的設(shè)計(jì)方案總感覺(jué)缺少點(diǎn)什么,請(qǐng)老師和同學(xué)們多提建議,幫我完善提升?!鄙?:“要是你能保證師生活動(dòng)不受影響的情況下,在設(shè)計(jì)中再增加一些花壇或綠植,讓校園更綠色環(huán)保。”在類似的自評(píng)、他評(píng)、互評(píng)中實(shí)現(xiàn)了師生和生生之間多向的交流互動(dòng),開(kāi)拓和修正學(xué)生的探究思路,激發(fā)學(xué)生的探究熱情,有效培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)、藝術(shù)、工程等學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,實(shí)現(xiàn)STEAM教學(xué)的評(píng)價(jià)功能。
(作者單位:福建省德化縣實(shí)驗(yàn)小學(xué))