【摘要】實(shí)踐課程是小學(xué)數(shù)學(xué)中重要的課程,是激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的重要平臺(tái)?;陧?xiàng)目學(xué)習(xí)的實(shí)踐課程是實(shí)踐課程的有效組織和實(shí)施模式。文章以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級(jí)上冊(cè)“數(shù)學(xué)廣角—優(yōu)化”中的“烙餅問(wèn)題”為例,詳細(xì)闡述基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)踐課程的實(shí)施過(guò)程。
【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目學(xué)習(xí);小學(xué)數(shù)學(xué);實(shí)踐課程
作者簡(jiǎn)介:頓霞霞(1985—),女,甘肅省天水市張家川回族自治縣木河鄉(xiāng)坪王小學(xué)。
項(xiàng)目學(xué)習(xí)是指在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生利用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí),針對(duì)實(shí)際生活中的數(shù)學(xué)問(wèn)題,進(jìn)行系統(tǒng)化的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,嘗試解決問(wèn)題的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式,是提升學(xué)生數(shù)學(xué)實(shí)踐能力的有效手段。文章以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級(jí)上冊(cè)“數(shù)學(xué)廣角—優(yōu)化”中的“烙餅問(wèn)題”為例,闡述如何具體實(shí)施項(xiàng)目學(xué)習(xí)。
一、問(wèn)題的提出
本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是:通過(guò)合作探究生活優(yōu)化問(wèn)題,初步感受統(tǒng)籌思想在日常生活中的應(yīng)用,嘗試用統(tǒng)籌的方法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,學(xué)會(huì)科學(xué)合理地安排時(shí)間。但在教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生對(duì)教材中的方法提出了以下幾個(gè)方面的質(zhì)疑。
(一)操作的合理性
教材情景中使用的烙餅工具是平底鍋,每次最多只能烙2張餅,烙一面需要3分鐘,烙兩面則需要6分鐘。針對(duì)這一預(yù)設(shè),學(xué)生提出了質(zhì)疑,認(rèn)為一張餅翻過(guò)來(lái)烙反面需要的時(shí)間要比烙正面需要的時(shí)間短。學(xué)生的解釋是:一張餅烙正面的時(shí)候吸收的熱量比較多,當(dāng)把正面烙好后,餅其實(shí)已經(jīng)七分熟了,所以反面所用的時(shí)間不會(huì)像正面那么長(zhǎng)。這種質(zhì)疑是有科學(xué)依據(jù)的,在放入鍋內(nèi)前,餅的正反面溫度基本接近室溫,而把正面烙好時(shí),餅的正面溫度近200度,且溫度會(huì)傳導(dǎo)到餅的反面,導(dǎo)致反面的溫度也會(huì)比較高,在翻餅的時(shí)候,明顯會(huì)燙手,說(shuō)明餅的反面溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于室溫[1]。因此,一張餅烙反面需要的時(shí)間比烙正面需要的時(shí)間要短一些,如果還按照烙正面所需時(shí)間來(lái)計(jì)算的話,明顯不科學(xué),而且會(huì)把餅烙糊。
(二)策略的選擇
作為優(yōu)化策略中具有代表性的事例之一,教材編寫者的本意是讓學(xué)生明白策略的優(yōu)化在實(shí)際生活中的有效運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)統(tǒng)籌、合理安排時(shí)間的數(shù)學(xué)思維能力,但在實(shí)際操作過(guò)程中,這樣的策略并不能起到優(yōu)化的作用,反而會(huì)適得其反。教材中,烙3張大小相同的餅的策略是:先把1號(hào)餅的正面和2號(hào)餅的正面放到鍋里,烙3分鐘,然后取出2號(hào)餅放在一邊,把3號(hào)餅的正面放在鍋里,和1號(hào)餅的反面一起烙3分鐘,接下來(lái)取出烙好的1號(hào)餅,把2號(hào)餅的反面放到鍋里,和3號(hào)餅的反面一起再烙3分鐘,這樣3張餅就全部烙好了,共用時(shí)9分鐘。但學(xué)生并不認(rèn)同這種烙餅方法,提出了強(qiáng)烈的質(zhì)疑。許多學(xué)生認(rèn)為這樣烙出來(lái)的2號(hào)餅是夾生餅,不能吃,有的學(xué)生還講述了吃?shī)A生餅鬧肚子的故事[2]。關(guān)于2號(hào)餅?zāi)懿荒艹?、是不是夾生餅的問(wèn)題,學(xué)生分成了兩派,各執(zhí)一詞,爭(zhēng)執(zhí)不下。面對(duì)這一突發(fā)事件,教師并沒(méi)有直接為學(xué)生下定論,而是因勢(shì)利導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生采取科學(xué)的方式進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證,并和學(xué)生一起制訂了項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)施方案。
二、項(xiàng)目的實(shí)施
(一)小組討論,梳理問(wèn)題
結(jié)合課堂教學(xué)實(shí)際,教師引導(dǎo)學(xué)生以小組討論的形式,梳理總結(jié)出關(guān)于“烙餅問(wèn)題”的三個(gè)核心問(wèn)題。問(wèn)題一:烙餅的過(guò)程中,烙完正面再烙反面,正反面所用的時(shí)間是否相同?如果不同,烙哪面所需時(shí)間更短一點(diǎn)?問(wèn)題二:按照教材中的策略烙3張餅,取出來(lái)放在一邊的2號(hào)餅?zāi)苁靻???huì)不會(huì)成夾生餅?問(wèn)題三:如何烙3張餅最節(jié)省時(shí)間?數(shù)量不同的餅,烙餅的最優(yōu)方法是否相同?教師引導(dǎo)學(xué)生圍繞這三個(gè)核心問(wèn)題開展數(shù)學(xué)探究活動(dòng)。
(二)走訪求證,探尋問(wèn)題
針對(duì)梳理出的三個(gè)核心問(wèn)題,學(xué)生通過(guò)走訪的方式對(duì)問(wèn)題進(jìn)行初步的探究。學(xué)生先選擇學(xué)校的同學(xué)進(jìn)行走訪,再對(duì)部分教師進(jìn)行走訪,最后走出校門,采訪路人,并對(duì)其回答進(jìn)行記錄。在采訪結(jié)束后,教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)采訪內(nèi)容進(jìn)行整理,并進(jìn)行歸納和總結(jié)。學(xué)生通過(guò)歸納發(fā)現(xiàn),很多人并不清楚核心問(wèn)題一的答案,能夠準(zhǔn)確回答的大概占采訪人數(shù)的40%,而且觀點(diǎn)不一。對(duì)于核心問(wèn)題二,認(rèn)為會(huì)成夾生餅的占采訪總數(shù)的60%,認(rèn)為不會(huì)成夾生餅的占總數(shù)的40%,說(shuō)明還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。對(duì)于核心問(wèn)題三,能夠回答的人數(shù)只有30%,說(shuō)明如何科學(xué)地烙餅是一個(gè)值得探究的數(shù)學(xué)問(wèn)題。根據(jù)采訪結(jié)果,學(xué)生得出結(jié)論:烙餅是一項(xiàng)比較專業(yè)的技術(shù)活,還需要請(qǐng)教專業(yè)人士。
(三)調(diào)查探究,專業(yè)尋訪
結(jié)合走訪情況,為了探究這三個(gè)核心問(wèn)題的答案,學(xué)生找到了一家烙餅店,就這三個(gè)核心問(wèn)題與烙餅店的師傅進(jìn)行了交流。對(duì)于問(wèn)題一,烙餅店師傅給出的答案是烙正反面的時(shí)間不相同,烙反面的時(shí)間會(huì)短一點(diǎn),并為學(xué)生進(jìn)行了解釋。對(duì)于問(wèn)題二,一張餅烙完一面后拿出來(lái)放置幾分鐘,再烙另一面,會(huì)不會(huì)成夾生餅,烙餅店師傅給出的回答是肯定的。烙餅店師傅解釋說(shuō)因?yàn)轱灧胖玫臅r(shí)候熱量會(huì)散失,再次加熱會(huì)導(dǎo)致餅內(nèi)溫度不均勻,所以會(huì)成夾生餅。對(duì)于問(wèn)題三,烙餅店師傅表示他們從來(lái)沒(méi)考慮過(guò)這個(gè)問(wèn)題,一時(shí)半會(huì)不知道如何回答。學(xué)生又調(diào)查了第二家店,第二家店給出的答案和第一家店基本相同。通過(guò)走訪調(diào)查,學(xué)生發(fā)現(xiàn),要想解決這三個(gè)核心問(wèn)題,走訪調(diào)查顯然不夠,還需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,才能得到全面的答案。
(四)動(dòng)手操作,實(shí)踐驗(yàn)證
1.實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備
根據(jù)教材中的預(yù)設(shè)情景,學(xué)生準(zhǔn)備了一個(gè)平底鍋??紤]到實(shí)驗(yàn)的安全問(wèn)題,學(xué)生決定采用電加熱方式開展實(shí)驗(yàn)。學(xué)生還準(zhǔn)備了卷尺,用來(lái)測(cè)量鍋的直徑和餅的大小,以及紅外線測(cè)溫計(jì),用來(lái)測(cè)量溫度。接下來(lái),教師幫助學(xué)生和好面,放入發(fā)酵粉,放置1小時(shí),等待面團(tuán)發(fā)酵。為了能夠區(qū)分做好的餅,學(xué)生準(zhǔn)備了記號(hào)筆和小紙條,放置在相應(yīng)的位置,用來(lái)標(biāo)記餅的序號(hào)。最后,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)分工:學(xué)生A作為實(shí)驗(yàn)組長(zhǎng),負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)實(shí)施的指導(dǎo)工作,學(xué)生B負(fù)責(zé)烙餅,學(xué)生C負(fù)責(zé)記錄時(shí)間,學(xué)生D負(fù)責(zé)標(biāo)記餅的序號(hào),學(xué)生E負(fù)責(zé)把餅切開,學(xué)生F負(fù)責(zé)拍照,學(xué)生G負(fù)責(zé)錄像,學(xué)生H負(fù)責(zé)測(cè)溫,其他學(xué)生負(fù)責(zé)記錄。
2.實(shí)驗(yàn)的實(shí)施
面團(tuán)發(fā)酵好后,教師引導(dǎo)學(xué)生思考應(yīng)該搟多大的餅才能滿足鍋中每次最多只能放2張餅的要求,且能夠最大化地利用鍋的受熱面積。通過(guò)思考,學(xué)生認(rèn)為餅的直徑最大應(yīng)該不大于鍋的半徑。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行精確計(jì)算。通過(guò)準(zhǔn)確的計(jì)算,學(xué)生得出結(jié)論:餅的直徑應(yīng)該小于鍋的半徑而大于鍋半徑的0.928倍。在解決餅的大小問(wèn)題后,教師幫助學(xué)生按照要求搟制了餅。接下來(lái),在學(xué)生H測(cè)得鍋內(nèi)溫度在120度以上時(shí),學(xué)生B把1號(hào)餅和2號(hào)餅從案板移至鍋中,并蓋上鍋蓋,學(xué)生C開始計(jì)時(shí)。3分鐘后,學(xué)生B取出2號(hào)餅,放置在標(biāo)注好的位置上,并把3號(hào)餅放入鍋中,將1號(hào)餅翻面,蓋上鍋蓋,學(xué)生C開始計(jì)時(shí)。3分鐘后,學(xué)生B打開鍋蓋,取出1號(hào)餅,同時(shí)把放置在一邊的2號(hào)餅的反面放入鍋中,將3號(hào)餅翻面,蓋上鍋蓋,學(xué)生C同步計(jì)時(shí)。3分鐘后,學(xué)生B取出2號(hào)餅和3號(hào)餅,放置在標(biāo)注的位置上。學(xué)生E把3張餅切成若干份,分給參與實(shí)驗(yàn)的同學(xué)們觀察和品嘗。通過(guò)觀察和品嘗,學(xué)生發(fā)現(xiàn),1號(hào)餅雖然烙熟了,但餅的反面出現(xiàn)焦糊現(xiàn)象;2號(hào)餅兩邊熟了,但是中間沒(méi)熟,是夾生餅;3號(hào)餅與1號(hào)餅的情況相同。為了解決1號(hào)餅和3號(hào)餅反面焦糊的問(wèn)題,學(xué)生再次嘗試,發(fā)現(xiàn)烙反面時(shí),只需要2分鐘就可以烙熟。
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)
通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生基本能夠解答“烙餅問(wèn)題”中的三個(gè)核心問(wèn)題。對(duì)于問(wèn)題一,實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生用相同的時(shí)間(3分鐘)連續(xù)烙1號(hào)餅和3號(hào)餅的正反面,餅的反面都出現(xiàn)了焦糊的現(xiàn)象,說(shuō)明反面烙的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),需要縮短烙反面的時(shí)間。對(duì)于問(wèn)題二,實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生發(fā)現(xiàn),烙好一面后暫時(shí)取出3分鐘再烙第二面的2號(hào)餅中間沒(méi)熟,是夾生餅,說(shuō)明學(xué)生的質(zhì)疑是正確的。對(duì)于如何烙3張餅最節(jié)約時(shí)間以及烙餅方法與烙餅數(shù)量之間的關(guān)系的問(wèn)題,學(xué)生提出了許多富有創(chuàng)意的解決方案,需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
4.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與優(yōu)化
優(yōu)化方案一:合理安排烙餅時(shí)間,改變餅的口感。在所有條件不變的情況下,先烙1號(hào)餅和2號(hào)餅的正面,3分鐘后,同時(shí)翻過(guò)來(lái),再烙兩張餅的反面,烙2分鐘。接著,單獨(dú)烙3號(hào)餅的正面,3分鐘后再烙其反面,烙2分鐘。由此,烙好3張餅共需要10分鐘[3]。
優(yōu)化方案二:改變餅的形狀,提高烙餅效率。在之前的烙餅過(guò)程中,學(xué)生每次最多放2張餅,鍋里還空出好多空間,浪費(fèi)了許多熱量。如果改變餅的形狀,把餅搟成橢圓形,這樣雖然每次還是放2張餅,但可以最大限度地鋪滿鍋底,有效利用熱量。由于餅的厚度減小,面積增大,所需要的時(shí)間也隨之減少,烙一面大約需要2分鐘,烙第二面大約需要1.25分鐘。在烙完1號(hào)餅和2號(hào)餅后,把3號(hào)餅搟成和鍋底一樣大的薄餅,這樣烙一面所需要的時(shí)間大概是之前的1/3。這樣烙3張餅大概需要5.25分鐘,大大提高了烙餅的效率[4]。
(五)總結(jié)分析,得出結(jié)論
通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生親身體驗(yàn)了烙餅的全過(guò)程,對(duì)烙餅中的數(shù)學(xué)問(wèn)題形成了深刻的認(rèn)識(shí),用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖侄蔚玫搅巳齻€(gè)核心問(wèn)題的答案,增強(qiáng)了思維的嚴(yán)謹(jǐn)性。通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生得出以下結(jié)論:看似簡(jiǎn)單的“烙餅問(wèn)題”中包含許多有趣的數(shù)學(xué)知識(shí),這充分說(shuō)明數(shù)學(xué)與生活是密切相關(guān)的,學(xué)好數(shù)學(xué)可以解決許多生活中的數(shù)學(xué)問(wèn)題;在解決“烙餅問(wèn)題”的過(guò)程中,除了用數(shù)學(xué)思維思考,還要結(jié)合生活實(shí)際,這樣的數(shù)學(xué)設(shè)計(jì)才會(huì)對(duì)生活有幫助;優(yōu)化的數(shù)學(xué)思想不僅能夠解決“烙餅問(wèn)題”,還可以讓工作和學(xué)習(xí)更加高效和有秩序。
三、項(xiàng)目總結(jié)
在實(shí)踐項(xiàng)目結(jié)束后,教師要及時(shí)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià),查缺補(bǔ)漏,提高項(xiàng)目實(shí)施的效率。一般來(lái)說(shuō),項(xiàng)目總結(jié)包括以下幾個(gè)方面。
(一)總結(jié)項(xiàng)目實(shí)施的全過(guò)程,撰寫總結(jié)報(bào)告
教師要引導(dǎo)學(xué)生回顧項(xiàng)目實(shí)施的全過(guò)程,總結(jié)項(xiàng)目是否實(shí)施成功、取得了哪些成果,并在總結(jié)的基礎(chǔ)上得出結(jié)論。在總結(jié)的過(guò)程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合項(xiàng)目提出的問(wèn)題和假設(shè),對(duì)照假設(shè)和結(jié)論。如果項(xiàng)目有效解決了之前提出的問(wèn)題,說(shuō)明項(xiàng)目的實(shí)施是成功的,反之則說(shuō)明需要修正項(xiàng)目,重新進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證。這一過(guò)程對(duì)于剛剛接觸項(xiàng)目學(xué)習(xí)的小學(xué)生來(lái)說(shuō)有一定的難度,但是在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生能夠掌握項(xiàng)目開展方法,并協(xié)作完成項(xiàng)目,從而加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí),提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
(二)以研究報(bào)告為基礎(chǔ),撰寫小論文
論文是項(xiàng)目學(xué)習(xí)的總結(jié)和項(xiàng)目成果的重要呈現(xiàn)形式,將項(xiàng)目學(xué)習(xí)成果撰寫成小論文能夠提高學(xué)生的各項(xiàng)能力。在學(xué)生剛開始學(xué)寫論文時(shí),教師可以給予學(xué)生全面的指導(dǎo),向?qū)W生講解論文撰寫的基本框架、需要寫清楚哪些問(wèn)題、結(jié)論需要哪些事例作支撐等,并引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)小組協(xié)作的方式完成小論文撰寫。在學(xué)生完成小論文后,教師可以對(duì)學(xué)生的小論文進(jìn)行修改,提高小論文的邏輯性和科學(xué)性,并將學(xué)生的小論文發(fā)布在校園媒體平臺(tái)上,讓學(xué)生獲得成就感,激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)和探究興趣。
【參考文獻(xiàn)】
[1]劉憲升.關(guān)于“烙餅問(wèn)題”教材編寫和教學(xué)的研究(二):“優(yōu)化烙法”難以達(dá)成的主要原因[J].小學(xué)教學(xué)參考,2021(14):4-5.
[2]聞浩.“數(shù)學(xué)烙餅”豈能吃[J].教育實(shí)踐與研究(A),2011(2):29.
[3]鄧建.體會(huì)優(yōu)化思想,提升解決問(wèn)題的能力:“烙餅問(wèn)題”的教學(xué)實(shí)踐與思考[J].安徽教育科研,2021(23):62-63.
[4]陳成,楊海榮.追尋有過(guò)程的教學(xué):“烙餅問(wèn)題”教學(xué)實(shí)踐與思考[J].科學(xué)咨詢(教育科研),2020(8):226-227.