本文約3000字預計閱讀時間5分鐘
數字化時代,對化學實驗采取項目式和生活化教學是一項有益的嘗試,有利于通過應用數字化技術建立中學生的數學素質、信息素質,并逐漸產生新的教學模式。
項目式學習(-,簡稱PBL)是一種動態的自主學習方式,是讓中學生通過完成某一特定“任務”,以最終能解決一個實際問題為核心,完成相關章節知識的教學。
筆者對中學化學實驗教學中的創新與合作策略做了實踐研究,并以“浮力的借助”為例,應用信息技術創新數學學習的方式與過程,為中學生創造更具體的問題解決情景,為中學生的項目式學習提供幫助,讓中學生在經歷導出、設計、實施、展評等學習過程后,實現建立知識與提高能力的目標。
(課堂教學視頻)
對項目式學習的認識
義務教育階段,化學是一門講求實驗的自然科學基礎課程。此階段的化學教學應讓中學生經歷實驗探究過程,學習科學知識和科學探究方式,提升剖析問題和解決問題的能力。中學數學實驗教學應重視中學生主動學習,提倡團隊合作探究的方法。
項目式學習有助于中學生逐漸產生探求、質疑、合作、分享的品質,這正是當前教育變革所提倡的。將化學知識應用于生活實踐,能充分彰顯項目式學習對化學實驗生活化的重要意義。化學實驗生活化教學與項目式學習的融合應用,可以突破傳統課堂教學的時空局限,但是形式多樣。在課堂教學中以生活常見物品為例創新化學實驗,可充分彰顯學習者的自主與協作。
●協作很重要
完成項目式學習的特定任務,團隊協作尤為重要。在數學課堂教學中,班主任與中學生是最重要、最活躍的誘因。中學生怎樣有效學習知識并解決問題,須要班主任指導。數字化時代,班主任與中學生面對的信息源是要等階的,因此班主任不能僅講授知識,關鍵是把錯綜復雜的信息通過特定的設計,引導中學生根據特定的軌跡舉辦學習,以培養中學生解決問題的能力。
班主任應與中學生一起確定任務,通過舉辦項目式學習活動,讓中學生角色定位確切合理,將中學生的學習興趣、特長融合到未來發展中。在教學過程中,班主任要尊重差別化和多樣性,突出中學生主體地位,非常應做好啟發和指導工作,讓中學生自主探究并積極剖析。稟性這么能夠,既張揚每位中學生的個性,又發揮團隊協作的優勢,從而提升中學生的自主學習能力。
●融合是關鍵
優化任務驅動,多學科深度融合是關鍵。項目式學習與中學數學實驗生活化教學融合,最大的特征是將化學學科教學轉化為多個單一特定的“任務”。班主任要悉心設計每位單一的任務,組合產生一系列的任務群,打造一項具有實踐意義的活動。在優化的任務驅動下,只有堅持團隊協作研究,整合多學科知識,解決在真實的實踐活動中遇見的問題,能夠有效推動中學生信息和學科核心素質發展。
舉辦項目式學習對時間的要求是很高的,班主任須要給中學生充分的時間打算和思索。為此,單一的課堂教學是不夠的,班主任須要加強多學科多維度的融合,課上課下統籌安排好“任務”,引導中學生借助好閑暇時間,針對課程中某章節知識展開學習。
●突破在綜合
突破局限,需提倡綜合革新。項目式學習是一種有別于傳統課堂的深度融合的主題型教學,在這些模式下中學生能運用信息技術融合不同事科的知識,構建系統的知識體系,培養中學生解決問題的能力。中學數學本身是一門以實驗為基礎的實踐性、綜合性學科,教學過程中必將會出現較多實踐性、綜合性內容。
通過將項目式學習應用于中學數學實驗生活化教學中,班主任可以將教材中的實驗與中學生日常生活緊密地關聯到一起,將具象的、難理解的數學理論知識,生活化、具象化地呈現給中學生,因而迸發中學生對化學課程的學習積極性。中學數學實驗生活化教學中的項目式學習,可以跨越學科時空的局限,舉辦動態的、有彈性的學習。這須要班主任對中學生適度放手,對中學生進行一定程度的指引就好。
在生活化教學中怎樣舉辦項目式學習
中學數學實驗生活化教學中施行項目式學習,主要分為導出、設計、實施、展評四個方面。在此,以“浮力的借助”為例,進行剖析。
●“魔術”“異象”導入,平添項目式學習的興趣點
高中數學的學習重在實驗,實驗的關鍵在于捉住中學生的興趣點。班主任迸發中學生的興趣,才能充分調動中學生的積極性,發揮中學生在學習過程中的能動作用。筆者通過微課展示并實際操作“魔術”和“異象”的小實驗,吸引中學生的眼珠,吸引中學生注意,把中學生引導步入班主任事先設計好的教學思路中,讓中學生在軌道內發揮想像并自主探究。班主任按照中學生的興趣愛好,個性化編排相應的項目式數字物理習小組,對每位小組進行設置,選出主任、副主任并由她們做學習分工。
對于數學教學,中學生主動探究是班主任期盼的目標。以“浮不起的兵乓球”為例,筆者在課前給中學生打算豐富的多媒體講義和實驗用具,讓中學生嘗試、猜想、討論“因何在瓶中的兵乓球不能浮起”。中學生對現象飽含好奇,興趣徒增。
班主任引導中學生思索闡述,讓中學生很快理解了“此時的兵乓球未受壓強作用初中物理實驗教學設計,而是遭到水對它向上的壓力作用”。當用手擋住瓶口的時侯,兵乓球迅速浮起,說明它遭到了壓強作用——浮力形成的緣由是上下表面的壓力差。筆者再用“浮沉子”來激勵中學生探究物體沉浮的原理,讓中學生分組實驗,嘗試制做“浮沉子”,理解原理,剖析現象,討論問題,親身感受“物理從生活中來到生活中去”。
●“創新”“慎思”設計,提高項目式學習的操作性
舉辦項目式學習須要各小組依據自己的“任務”制訂合理科學的計劃,分組實驗、探究,化學實驗生活化教學的創新與合作恰好符合這一點。
項目任務設計好壞的關鍵在于是否與我們的生活息息相關。在考慮眾多誘因以后,筆者決定引導中學生創新潛水艇的模型來展開第一個知識點操作。班主任和中學生做打算是須要時間的,所以筆者提早在平臺上通知各個小組長安排相關的事項。筆者突出項目式學習的時空特殊性(不局限于課堂之上),實現“課前—課中—課后”系統化操作,提高項目式數字物理習的可操作性。小組經過熱烈的討論過后,最終確定用注射器來模擬潛水艇。
怎樣用注射器來模擬潛水艇,解決在實踐過程中出現的問題?班主任與中學生共同思索。班主任引導中學生解決注射器不能豎直放置的問題。中學生聯想不倒翁的實例,考慮重心問題將細鐵絲配重到注射器一端,使其在水底才能矗立。接著,通過改變注射器內部空氣柱的容積,來使其下浮或下沉,得出潛水艇通過改變自身重力的辦法來實現下浮下沉的原理。中學生在討論過程中,提出魚是如何在水底沉浮的問題,小組對這一問題展開拓展研究。結合生物知識,中學生曉得魚有魚肚(在魚的體內能改變容積),馬上聯想到魚的下浮和下沉,通過汽球、砝碼、輸液管、注射器來模擬具體的情況。
最終,中學生解釋了魚是通過魚肚來改變自身的容積使壓強發生變化進而實現沉浮的。這樣,產生了知識體系的對比,建立了跨學科的聯系,具有很強的可操作性。
●“協作”“分組”實施,突出項目式學習的主題性
高中化學實驗生活化教學重視中學生的協作能力,指出分組實驗。筆者在舉辦“浮力應用”教學中,還通過分組協作來培養中學生的團隊意識。在各小組舉辦學習的過程中,班主任指導中學生借助互聯網積累資料處理信息,并及時關注各小組活動的進展。班主任針對中學生的學習主題布置真正的任務,中學生通過學習完成任務——合理分工,實現人人進步。中學生在研究過程中分享自己的經驗,用她們特有的話語和交流形式展開靈活的協作,突出項目式學習的主題性。
比如,班主任針對“輪船的原理”教學,播放客輪的視頻后,要求中學生分組探究。船是人們生活中比較常見的一種交通工具,大部份中學生坐過船。船有大有小,班主任毋須囿于船浮于海面的具體知識,重在呈現船能浮于海面的真正緣由。經過小組研究和打算,中學生決定用錫箔紙疊船,來模擬輪船。錫箔紙是金屬,密度比水大,雙層放置在水底會漸漸墜入水中,而且將其疊成船的款式(或則是制造出好多縫隙)初中物理實驗教學設計,它都會浮于海面。把船撫摸成團,錫箔紙能夠浮在海面上,當用鑷子把錫箔紙團壓扁以后便墜入水中。一系列的現象讓中學生明白“空心”是客輪浮起的誘因。可見,聯系生活實際,發揮團隊協作意識更能突出項目的主題。
●“互動”“互享”展評,呈現項目式學習的深度融合
班主任運用“互聯網+教育”思維及手段,可以將項目式學習深入融合到學科教學中,讓師生、生生互動互享,彰顯項目式學習在高中數學生活化教學中的重要意義。中學生借助QQ、微信等網路工具,可突破時間空間的局限,實現時時互動、互享學習,小組間的交流互動也可以在群組里展開,研習成果也通過圖片、視頻等方式及時呈現。在班主任引導下,中學生自由發揮個性,發揮優勢,在小組中角色定位確切合理,人人都可獲得成功的喜悅。
班主任向各小組分享熱氣球升空的視頻,讓中學生思索其原理。中學生通過網路舉辦小組討論并得出推論:汽球是加入了密度比空氣小的二氧化碳,與飛艇相像,但熱氣球是通過加熱的方法促使二氧化碳受熱膨脹密度變小而升起的。現實生活中,很難找到或購置一個熱氣球來進行研究,中學生通過剖析生活中的常用物品,創新了這一實驗——用乳品袋和酒精燈模擬熱氣球的原理。乳品袋中的空氣在酒精燈加熱下受熱膨脹密度變小而迅速上升,升空后氣溫增加,密度變大在重力作用下,又開始下滑,此過程正好與熱氣球的沉浮原理相像。中學生聯想孔明燈就是這樣的原理,并針對孔明燈展開探討。考慮安全隱患,不能隨意放孔明燈,筆者更多的是融合舉辦環保教育、消防安全教育,并鼓勵感興趣的中學生借助相關軟件舉辦虛擬的數字化實驗。
“浮力的借助”教學實踐證明:應用數字技術和生活化場景可以創新中學生對知識的學習方法,培養中學生解決實際問題的能力,建立跨學科知識融合的綜合能力,革新傳統數學課堂教學,以化學實驗生活化教學回歸數學本真。