小學(xué)數(shù)學(xué)實驗課程建構(gòu)與實施

時間:2022-04-23 09:46:50

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小學(xué)數(shù)學(xué)實驗課程建構(gòu)與實施

摘要:小學(xué)數(shù)學(xué)實驗課程是校本化實施數(shù)學(xué)國家課程的有效載體,指向?qū)W生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。在建構(gòu)實施的過程中須聚焦數(shù)學(xué)實驗方式,確立指向素養(yǎng)的課程目標(biāo);挖掘核心素養(yǎng)元素,選擇衍生拓展的課程內(nèi)容;落實核心素養(yǎng)理念,設(shè)計有效的課程策略;診斷核心素養(yǎng)現(xiàn)狀,跟進(jìn)互動反饋的課程評價。

關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);小學(xué)數(shù)學(xué)實驗課程;課程建構(gòu)與實施

數(shù)學(xué)實驗是學(xué)生通過動手動腦,以“做”為支架的數(shù)學(xué)教與學(xué)的活動方式[1]。其引導(dǎo)學(xué)生借助實驗工具“做”數(shù)學(xué),多感官參與學(xué)習(xí)活動,有助于學(xué)生由“被動接受”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃犹骄俊薄ⅰ半x身思辨”轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬呱眢w驗”,“知識零散”轉(zhuǎn)變?yōu)椤八仞B(yǎng)結(jié)構(gòu)”。小學(xué)數(shù)學(xué)實驗課程是以數(shù)學(xué)實驗為核心而開發(fā)的校本課程,是小學(xué)階段國家數(shù)學(xué)課程的一種補充,是校本化實施國家數(shù)學(xué)課程的有效載體,指向?qū)W生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。該課程的構(gòu)建和實施,能有效促進(jìn)學(xué)生思維品質(zhì)的提升、關(guān)鍵能力的培育和情感態(tài)度與價值觀的養(yǎng)成,實現(xiàn)核心素養(yǎng)的真正落地,也為核心素養(yǎng)在小學(xué)階段的研究提供校本化的方案和經(jīng)驗。

一、聚焦數(shù)學(xué)實驗方式,確立指向素養(yǎng)的課程目標(biāo)

課程目標(biāo)是課程建設(shè)和發(fā)展的方向,是想要達(dá)到的境地或標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生通過數(shù)學(xué)實驗的方式學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),獲得必需的數(shù)學(xué)“四基”和“四能”,能學(xué)會數(shù)學(xué)地思維;在該課程的學(xué)習(xí)過程中逐步形成抽象能力、推理能力、模型思想、運算能力、幾何直觀和數(shù)學(xué)分析觀念等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng);通過該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,增強數(shù)學(xué)實驗?zāi)芰?,養(yǎng)成良好實驗習(xí)慣,發(fā)展自主、合作學(xué)習(xí)的能力,提升創(chuàng)新意識和樹立科學(xué)精神。

二、挖掘核心素養(yǎng)元素,選擇衍生拓展的課程內(nèi)容

課程內(nèi)容是學(xué)生課程活動的對象,是實現(xiàn)課程目標(biāo)的直接載體。數(shù)學(xué)實驗是以學(xué)生“做”為主要特征的學(xué)習(xí)方式,需要契合的課程內(nèi)容支撐“做數(shù)學(xué)”的過程,即實驗內(nèi)容選擇、工具開發(fā)和學(xué)習(xí)單研制,實現(xiàn)“內(nèi)容→工具→學(xué)習(xí)單”的一體化內(nèi)容建設(shè)模式。遵循實驗需求性、工具操作性、活動探究性和素養(yǎng)發(fā)展性等原則,充分挖掘促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展的課程內(nèi)容。1.精選數(shù)學(xué)實驗內(nèi)容以梳理教材內(nèi)規(guī)定的數(shù)學(xué)實驗內(nèi)容、改編教材內(nèi)相關(guān)的數(shù)學(xué)實驗內(nèi)容和創(chuàng)生教材外適合的數(shù)學(xué)實驗內(nèi)容為策略,從數(shù)學(xué)課本、初等數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)游戲和日常生活等領(lǐng)域中選取實驗內(nèi)容,滿足不同年級學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的需求。每項實驗內(nèi)容都要有明確的實驗主題、目標(biāo)、工具、來源,以及指向具體的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。如六年級上冊精選的數(shù)學(xué)實驗內(nèi)容有正方體展開圖、圍長方體或正方體、體積的認(rèn)識、長方體的體積、搭框架、探秘歐拉公式、表面涂色的正方體、分?jǐn)?shù)乘分?jǐn)?shù)和樹葉中的比9個主題。其中探秘歐拉公式來自于初等數(shù)學(xué)史,引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、填表、比較、計算、猜想、驗證、推理和概括等實驗活動,探究多面體面、棱、頂點數(shù)量之間的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀、推理能力、運算能力和模型思想等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。2.開發(fā)數(shù)學(xué)實驗工具小學(xué)數(shù)學(xué)實驗工具是按照一定的開發(fā)原則和路徑,對傳統(tǒng)教具、學(xué)具的有效拓展和精細(xì)補充,是有益于開展數(shù)學(xué)實驗教與學(xué)活動的工具,其對培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)起著關(guān)鍵性的作用。在開發(fā)過程中,以目的性、簡便性、實用性和啟發(fā)性為開發(fā)原則,以“生活用品、恰當(dāng)使用,完全匹配、直接購買,現(xiàn)有不符、適當(dāng)改造,難以獲取、自行創(chuàng)造”為開發(fā)路徑,以“一物一用,重日常教學(xué),建設(shè)實驗工具主題群;一物多用,重校本開發(fā),建構(gòu)實驗工具課程網(wǎng);多物一用,重對比研究,建立實驗工具資源包”為使用策略,開發(fā)有學(xué)校特色的數(shù)學(xué)實驗工具,助推本課程的有效實施[2]。如“有趣的多面體”的數(shù)學(xué)實驗活動中,通過科學(xué)課中的三棱鏡、超市中購買的直六棱柱餅干盒和學(xué)過的長方體,引發(fā)學(xué)生對多面體面、棱、頂點數(shù)量之間的關(guān)系,即“面數(shù)+頂點數(shù)-棱數(shù)=2”的猜想,再借助插花用的“花泥”,學(xué)生自主切成任意的多面體,驗證猜想,并通過科學(xué)的解釋得出結(jié)論,發(fā)展學(xué)生抽象能力、幾何直觀和推理能力等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。整個實驗活動,運用了多種實驗工具,有購買的、有改造的、有身邊的,形成了本次活動的實驗工具資源包。3.研制數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)單數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)單是學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實驗研究的文本,能留下學(xué)生觀察、猜想、驗證、結(jié)論等思維軌跡,數(shù)據(jù)、算式、圖形、表格等實驗成果,失敗、成功、不足、收獲等反思成長。它是學(xué)生數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)的點滴記錄,可以在課堂上或課外運用,也可以獨自或小組合作使用。學(xué)生將一個學(xué)期的學(xué)習(xí)單收集成冊,形成數(shù)學(xué)實驗成長記錄袋,能自主評價數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)的成效,改進(jìn)存在的不足,養(yǎng)成善總結(jié)、勤反思的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)品質(zhì),核心素養(yǎng)在潛移默化中得到提升。數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)單上有實驗主題、問題、猜想、工具、過程、結(jié)論和反思等板塊,也有學(xué)習(xí)提示語,是學(xué)生動手實踐、自主探索和合作交流的重要載體。如“周長的變化”的實驗學(xué)習(xí)單,通過“6個邊長1厘米的小正方形拼成不同的圖形,周長會有變化嗎?”的問題引發(fā)學(xué)生猜想,用6個邊長1厘米的小正方形,學(xué)生在實驗單上拼一拼、畫一畫圖形,算一算、比一比周長,說一說、寫一寫發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生幾何直觀、運算能力和推理能力等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

三、落實核心素養(yǎng)理念,設(shè)計有效的課程實施策略

課程實施是課程執(zhí)行的路徑,是實現(xiàn)預(yù)期課程目標(biāo)的手段。核心素養(yǎng)的培育需要滲透在學(xué)生學(xué)習(xí)生活的全過程和全領(lǐng)域中,設(shè)計適合學(xué)生自主、合作和探究的實驗內(nèi)容,以課堂融入、社團參與、環(huán)境營造和家校共育為實施策略,引導(dǎo)學(xué)生在課堂中、校園內(nèi)和家庭里開展實驗活動,養(yǎng)成動眼觀察、動手操作、動腦思考、動口表達(dá)、動情體悟等良好的實驗學(xué)習(xí)習(xí)慣,逐步形成數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。1.融入實驗課堂,建立核心素養(yǎng)培育主陣地數(shù)學(xué)實驗教學(xué)以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,以課堂為主陣地,深入挖掘數(shù)學(xué)實驗的育人價值,將其融入數(shù)學(xué)教學(xué)活動的全過程,建設(shè)面向每一位學(xué)生的數(shù)學(xué)實驗基礎(chǔ)課程。以數(shù)學(xué)實驗屬性和目的為分類標(biāo)準(zhǔn),將基礎(chǔ)課程分為探究型實驗課、檢驗型實驗課和整合型實驗課,旨在通過課堂教學(xué),使每一位學(xué)生運用數(shù)學(xué)實驗的方式學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),從整體上擁有“知識怎樣來、知識是什么、知識有何用”的完整經(jīng)歷,達(dá)成“四基”“四能”和核心素養(yǎng)等課程目標(biāo),夯實數(shù)學(xué)素養(yǎng)發(fā)展基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)實驗基礎(chǔ)課程是對國家課程的適度調(diào)整和優(yōu)化,三大課型中的教學(xué)內(nèi)容是課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的或適合學(xué)生而補充的內(nèi)容。這些內(nèi)容依據(jù)鮮明的實驗?zāi)繕?biāo)、合理的實驗設(shè)計、規(guī)范的實驗操作和數(shù)學(xué)化的實驗分析等實驗教學(xué)特征進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭?chuàng)生、拓展和整合,并形成相應(yīng)的實驗教學(xué)指導(dǎo)建議。2.拓展實驗時空,建構(gòu)核心素養(yǎng)培育新路徑(1)自主選擇的數(shù)學(xué)實驗拓展課程。數(shù)學(xué)實驗拓展課程是滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求的課程,是學(xué)校社團課程的一部分。本課程聚焦歷史、游戲、生活和工具四個維度,突出核心素養(yǎng)和知識拓展的結(jié)合,選擇和設(shè)計課程內(nèi)容,形成歷史重溫閣、游戲暢玩吧、實驗生活館和工具制作坊四個社團,著力實現(xiàn)回望歷史、萌發(fā)信心,把玩游戲、感受樂趣,走進(jìn)生活、尋覓數(shù)學(xué),學(xué)具自制、手中創(chuàng)造等實驗價值。社團中引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需求和興趣愛好,自主選擇課程內(nèi)容開展實驗活動,在實驗過程經(jīng)歷和成果展示中感受數(shù)學(xué)史的人文價值,體驗數(shù)學(xué)的好玩有趣,拓展生活的數(shù)學(xué)眼光。(2)開發(fā)潛能的數(shù)學(xué)實驗活動課程。數(shù)學(xué)實驗活動課程是以解決問題為主線,學(xué)生以合作為主要形式開展數(shù)學(xué)實驗活動的課程。本課程主要是以“長作業(yè)”“長過程”的方式,將實驗活動延伸到課堂外和家庭里。學(xué)生經(jīng)歷實驗問題和設(shè)計、實驗合作和記錄、實驗結(jié)論與反思、實驗展示與交流等過程,有助于激發(fā)學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)潛能。根據(jù)合作對象的不同,分為不同的合作實驗活動,分別是ME樂園、ME家庭和ME劇場(數(shù)學(xué)實驗的英文是“MathematicsExperiment”,簡稱“ME”,也有“我”的意思)。引導(dǎo)學(xué)生與不同年齡、不同水平的人合作,增加同伴間、親子間和師生間的交流機會,增強用不同方式記錄和表達(dá)自己觀念的水平,提升合作學(xué)習(xí)能力,發(fā)展創(chuàng)新意識、形成科學(xué)精神。3.營造實驗環(huán)境,建設(shè)核心素養(yǎng)培育全場域在學(xué)校原有硬件實施的基礎(chǔ)上,加強數(shù)學(xué)實驗軟環(huán)境建設(shè),即數(shù)學(xué)實驗班級園、數(shù)學(xué)實驗DIY室和數(shù)學(xué)實驗文化墻,提供給學(xué)生自主動手、自行思考和自由表達(dá)的時空,形成數(shù)學(xué)知識由抽象化為直觀、數(shù)學(xué)思維由淺顯逐漸深刻、數(shù)學(xué)創(chuàng)造由激發(fā)走向自主的場域,營造數(shù)學(xué)實驗氛圍,彰顯學(xué)校數(shù)學(xué)課程的特色。(1)數(shù)學(xué)實驗班級園。秉持“教室即數(shù)學(xué)實驗室”的理念,讓數(shù)學(xué)實驗隨時發(fā)生。學(xué)生結(jié)合基礎(chǔ)課程的具體實驗內(nèi)容,在班級里利用工具盒中的工具開展數(shù)學(xué)實驗活動,教室是數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)的常駐之地。(2)數(shù)學(xué)實驗DIY室。數(shù)學(xué)實驗DIY室的第一價值是普通教室的功能拓展,彌補普通教室教學(xué)的不足。數(shù)學(xué)實驗室按功能進(jìn)行區(qū)域劃分,分為實驗教學(xué)區(qū)、學(xué)生活動區(qū)、實驗工具存放區(qū)、實驗作品展示區(qū)和數(shù)字平臺區(qū)等。(3)數(shù)學(xué)實驗文化墻。將學(xué)生優(yōu)秀的實驗作品利用墻面環(huán)境進(jìn)行展示,其他同學(xué)在觀摩、交流、反思的過程中,不斷提升自身對數(shù)學(xué)實驗的認(rèn)識,調(diào)整實驗學(xué)習(xí)的策略,掌握更好的實驗方法,其是實驗成果的展示區(qū)。

四、診斷核心素養(yǎng)現(xiàn)狀,跟進(jìn)互動反饋的課程評價

課程評價的目的主要是了解學(xué)生運用數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)后,達(dá)成核心素養(yǎng)的程度如何。根據(jù)課程目標(biāo)和課程內(nèi)容,厘清評價體系的三方面,即評價什么、怎樣評價和誰來評價。通過評價得到的反饋信息,了解達(dá)成課程目標(biāo)的程度,發(fā)現(xiàn)課程實施過程中存在的問題,改進(jìn)課程內(nèi)容和實施方式。1.評價內(nèi)容多維化(1)實驗內(nèi)容選擇的評價。從實驗需求性、工具操作性、活動探究性和素養(yǎng)發(fā)展性等維度來設(shè)計“內(nèi)容-工具-學(xué)習(xí)單”的評價內(nèi)容,考查其是否有助于數(shù)學(xué)實驗教與學(xué)的開展,能否有效提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),提升了哪些素養(yǎng)。(2)實驗課堂教學(xué)的評價。從教師的教和學(xué)生的學(xué)兩個維度設(shè)計評價內(nèi)容,教師的教主要圍繞教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容設(shè)計、工具開發(fā)、教學(xué)行為等,學(xué)生的學(xué)主要圍繞觀察操作、學(xué)會思維、問題解決、實驗精神等,聚焦是否達(dá)成數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),是否利于學(xué)生實驗學(xué)習(xí)習(xí)慣的改善。(3)學(xué)生數(shù)學(xué)實驗?zāi)芰Φ脑u價。從課程目標(biāo)維度設(shè)計評價內(nèi)容,基于年段目標(biāo)分解,考查學(xué)生是否達(dá)到“會操作、敢猜想、巧驗證、能表達(dá)、樂合作、勤反思”等數(shù)學(xué)實驗?zāi)芰Α?.評價方式多樣化(1)過程性評價。利用小學(xué)數(shù)學(xué)實驗教學(xué)評價表對教師的實驗教學(xué)進(jìn)行評價,利用數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)單的完成情況對學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)進(jìn)行評價;從自主與合作、交流與發(fā)現(xiàn)、展示與創(chuàng)造等方面對學(xué)生的社團活動和合作學(xué)習(xí)進(jìn)行評價。(2)展示性評價。利用數(shù)學(xué)實驗成長記錄袋展示學(xué)生一段時間內(nèi)的實驗成果,包括實驗活動的學(xué)習(xí)單或?qū)嶒瀳蟾妗⒆珜懙膶嶒炄沼浐椭谱鞯膶嶒炐?、PPT等。(3)總結(jié)性評價。通過數(shù)學(xué)實驗(設(shè)計、操作、問題解決等)能力檢測,對學(xué)生數(shù)學(xué)實驗?zāi)芰M(jìn)行定性和定量相結(jié)合(以定性評價為主)的總結(jié)性評價。3.評價主體多元化評價主體的多元是指教師、學(xué)生本人、同伴及家長都可以作為評價者。教師關(guān)注學(xué)生在課堂內(nèi)外數(shù)學(xué)實驗學(xué)習(xí)的表現(xiàn)和習(xí)慣,設(shè)計檢測題和實驗?zāi)芰Ρ任涞刃问娇疾閷W(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)達(dá)成情況;學(xué)生本人注重自己實驗活動中的收獲與不足;同伴著重相互之間的合作交流;家長關(guān)注學(xué)生在家自主實驗活動時的表現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]吳迪.小學(xué)數(shù)學(xué)實驗工具的開發(fā)和使用[J].小學(xué)數(shù)學(xué)教育,2020(10):23-24.

作者:吳迪 單位:江蘇常州市鐘樓實驗小學(xué)