探究性长作业活动教学
作者: 曹建萍教育的最终目标是实现人的全面发展。探究性长作业活动教学通过在真实情境中解决问题,充分激活学生探究欲望,促使他们调用相关知识去思考、去实践、去探索,是我们在学科上促进学生提高综合应用和创新能力、提升思维品质及核心素养、获得全方位发展的新尝试。长作业可以横向生成数学与生活的联系,亦可以纵向递进数学知识之间的联系,这些融合“领会”与“探究”的数学深度学习,实现了学习的变革。
此次,我们以小学数学《可能性的大小》这一知识单元内容为依托,通过实施长作业,让学生在应用知识解决具体问题的过程中得到深刻体验、延伸相关知识,进而深化知识理解,丰富探究经历。
一、基于真实需求,确定长作业的目标与内容
(一)基于教学内容与实际学情的需求,确立长作业目标
《可能性的大小》是沪教版第十册《可能性》单元的教学内容,属“统计与概率”模块。课堂上,通过具有启发性的游戏和活动,使学生初步感受随机现象的统计规律性,逐步丰富对不确定现象发生可能性大小的体验,从而达成“知道不确定现象发生的可能性是有大小的,并初步了解一些简单不确定现象发生的可能性的大小,体验事件发生的可能性”等教学目标。但受时空限制,学生在课堂上对可能性大小的体验还称不上“丰富”。实施课后长作业作为实践性拓展活动,在此处显得尤为必要。
同时,这部分内容看似简单,抽象要求实则很高,实验的不确定性对学生理解可能性的大小造成困难。在“抛硬币”实验中,教材出现了用分数1/2表示可能性的大小,但后续的教学内容中没有出现这类内容。根据现今小学生的生活经验和学习表现,在以操作活动所得实验数据建构概率初步概念的基础上,尝试理解数据表达的可能性大小,让学生从具体数值来感受可能性大小的学习过程,值得一探。
基于以上教学内容和实际学情的真实需求,我们确立了“可能性的大小”长作业目标,包括:通过自学等方式了解可能性大小的表示方法,初步理解其含义并尝试用分数(小数)表示,以具体数值感受可能性的大小;在实施游戏过程中,积累可能性大小的真实经验,进一步理解可能性大小的含义;经历调查、统计等过程,学会合理地运用调查结果,发展数据分析观念;运用可能性大小的知识解决生活中的实际问题,体会用数学知识解决问题、服务生活的成功和快乐。
(二)基于解决现实生活问题的需求,设计长作业内容
作业问题设计基于学生熟悉的生活场景。这些现实问题有的是学生提出的,有的则需要教师加以提炼。教师提出:为奖励学习表现出色的同学,老师打算结合日常评价进行集满20个赞即可抽奖一次的小游戏。设计并实施抽奖游戏是解决现实生活问题的需求,且与此次作业目标高度契合。
在这个真实的生活情境中,学生提出“游戏该怎么设计?可以如何实施?”作为长作业探究性活动内容,触发其应用可能性大小知识解决问题的兴趣,促使他们高度参与其中。
二、提供适切支架,引导长作业的合作与探究
(一)明确作业实施思路,形成探究学习支架
长作业的完成时间一般跨度较长,加上作业综合性强,解决问题往往需要在不同时期完成不同任务。这些任务联系紧密,也有不同侧重。因此,师生先共同讨论解决问题的路径,明确了实施作业的思路(图1):

据此,我们将此次长作业分为“启动”“调查与交流”“操作与总结”三个阶段逐步推进,以达到设计成并实施好抽奖游戏的最终目标。梳理每个阶段需要重点解决的问题(表1),形成作业单成为学生探究学习支架,为有效完成作业提供支持。

(二)问题分解有序推进,促进自主体验理解
1.启动——分析问题、表征核心
设计抽奖游戏一定会考虑多方面的因素,这是分析问题的起点,学生的生活经验在此时被激活。学生首先考虑到的是中奖率,还有奖项设置、奖品准备等。通过思考和分析,学生从总体全面考量,关注最直接、最根本的问题,发现设计一个抽奖游戏最关键的是要合理确定各个奖项的得奖率,以“可能性的大小”这一数学知识表征了核心问题所在。
学生通过各种学习的途径,初步了解了用分数或小数表示可能性大小的方法,而且能比较准确地理解和解释其中的意思。例如,有学生认为0.001也就是1/1000的获奖可能,打个比方也就是1000个人里有1个人得奖。学生以自己的经验回答“获奖可能性多大比较合适”时,都很理智、公正,比较合理。
随后,在进一步的思考中,学生认为在设定获奖可能性大小时,站在不同角度会有不同的想法。学生都想获奖,但这样老师会花较多钱;奖励太少,学生又会失去参与的热情。因此,学生最后认为要分别了解两个不同角色所能接纳的范围,再通过求平均值来确定获奖的可能性大小。同时,大家同意采用分组的方式,通过调查统计、借鉴其他抽奖活动或凭借经验直觉等方法来提出参考获奖率。
2.调查与交流——确立方案、解决问题
这个阶段里,学生尝试通过各种途径设定合理的获奖可能性:有的上网查阅资料,想借鉴其他类似活动来确定;有的询问亲朋好友,以得到相关经验并进行判断;有的采用听听同学和老师的想法,通过调查,用统计的数据说话;有的甚至去买了彩票,亲身感受获奖的可能性大小。最终,得到了他们心目中获得特等奖和一、二、三等奖的可能性大小(图2)。

在各小组数据的汇报交流与全班讨论之后,师生最终达成共识,双方把获奖可能性大小确定为:特等奖3%、一等奖10%、二等奖17%、三等奖30%,也就确立了解决问题的方案。
3.操作与总结——呈现成果、实践检验
学生按照既定的获奖可能性大小制作抽奖工具,由于马上就要进入到实施阶段了,大家都异常兴奋,学习热情也很高涨。各小组想象着、准备着自己的成果……最后,小组代表呈现并介绍了自己设计的抽奖工具,然后在全班进行抽奖。

与预期一样,做成转盘的小组没有按照可能性大小来划分各奖项区域。随即有学生提出360°周角的想法,当事人表示会再制作一个,以达到规定的获奖可能性大小。还有两位机器人社团的学生尝试用电脑技术设置抽奖游戏,他们一人用了EXCEL的随机函数,另一人则采用了SCRATCH编程。
现场实践带来不少惊喜。学生用“抽奖箱”进行抽奖时,没抽几人就有人提出了质疑:“抽走的纸条是否应该放回去?不放回去就不公平,每人获奖的可能性大小不一样了。”只有在真实操作时才会更加触动思维,提出这么现实和宝贵的疑问!我把这个问题留给了学生进一步思考。
抽奖游戏结束后,引导学生再次统计结果并与预设的中奖率比对,用自己设计的游戏和现场数据来检验,同时用可能性大小这一核心知识加以解释,这才是不忘初心、锦上添花。例如,电脑程序抽奖中各奖项获奖率分别为7%、13%、17%、23%,全班获奖率正好为60%。
以上各阶段活动,促使学生将课堂学习内容延伸到课后,通过将一个长作业的大问题分解并不断有序推进,使学生体会到解决问题的逻辑性。期间,我们始终体现学生是参与学习过程的主体,同时发挥教师合作者的引导作用,以促进学生真探究、深体验。
三、评价指引活动,提升长作业的效度
评价作为教学基本环节之一贯穿学习活动之中,于长作业同样如此。由于长作业时间跨度较长、内容较多,学生在探究过程中容易遗忘活动的意义与目的,对各个阶段的重点模糊不清。通过评价引导学生开展长作业探究活动,对达成长作业的目标效度有其重要意义。
针对不同阶段需解决的主要问题,我们设计了相应的评价指标。例如,第二阶段的“会用分数来表示可能性的大小,能积极参与调查或统计等学习活动,能和同学(或家长)讨论问题并得出结论,能公正地设定获奖可能性大小”等自评、互评标准,既指向知识技能掌握的情况,又有对学习方法策略的评价,还有情感态度的引导。又如,学生在作业中回顾此间的感受和收获,是对自我的评价,有利于促进其反思性成长。

四、实践探究性长作业的思考
长作业实现了课内学习向课外学习、教学向导学、知识巩固向素养培育的转变。正因为如此,这次实践更增强了我们实施长作业的勇气和信心,我们深刻体会到长作业的设计和实施要体现以下几点:
1.基于真实性。长作业是从真实情境开始的,将生活中的实际问题与相关学科知识联系起来,启迪学生创造性地解决问题,发展综合能力和素养。
2.突出综合性。长作业的内容看似只是一个问题,实则卷入了学科各领域的相关知识,有时甚至是跨学科的,但要突出核心问题;长作业常常以调查研究、尝试探索、操作实践等多种形式开展;长作业可以得到同伴、老师、家长甚至社会人士的协助和指导;长作业可以使学生巩固学科知识,增进学生体验,促使学生的数学思考、问题解决、情感态度等多方面发展。
3.蕴含挑战性。因其真实性和综合性,使得长作业充满了挑战性。解决一个问题,往往不像知识技能那般有既定的答案;在作业实施过程中经常会遇到一些未知的新问题,有较强的生成性;有些问题甚至涉及没有学习过的相关知识。因此,完成长作业也充满着挑战。