STEM 作为一种教学策略,其核心理念是利用跨学科整合的知识解决实际问题,用以培养学生的解决问题能力。而数学与体育的课程融合教学是基于体育问题,并展开分析、综合、概括、抽象与比较,然后利用数学思维进行教育,应用数学的观点去思考、解决体育问题。这样的尝试和实践意在打破学科之间的壁垒,将不同学科之间知识的联系明晰化,为不同学科的整合提供创新的思路和启发,也为开发基于国家课程的项目式学习课程的探索积累经验。
本研究选取人教版四年级下册第八单元《平均数》一课,教学的第一个环节首先为学生创设收集矿泉书瓶的情境,通过认识一组数据的最大值和最小值,培养学生观察图表的能力,同时观察每个人收集塑料瓶个数的关系,为“移多补少”求平均数做铺垫。在这一环节中,教师注重让学生自主探索、合作交流,尝试用不同的方法求平均数,充分经历知识的形成过程。无论是直观形象的操作演示,还是运用平均分来计算,都为学生理解平均数这一概念提供了感性支撑,使学生初步理解了平均数的意义,掌握了求平均数的基本方法。
但是,这一活动知识借助直观表象让学生浅表的感知平均数,那么,怎样才能够依托实际活动经验实现学生对“平均数”意义的深度理解呢?
一、基于数学经验,提出体育问题
第二个环节的教学情景是体育课中的踢毽子比赛,在具体的体育问题情境中,感受学习求平均数是解决每队踢毽子数量这一实际问题的必要方法,通过体育学习的技能经历学习求数学中平均数的过程,能让计算简单数据平均数的方法解决一个体育问题。数学课前进行了体育前测,利用体育课做了踢毽子数量的前测,了解学生一分钟内踢毽子个数,为设置教学数据提供依据,体育老师也从中了解学生踢毽子水平,为后续体育课程训练设计提供方向。
但出于实际考虑,课堂上理解平均数的意义需要由浅入深,因此这一环节先设置了人数较少的数据,在最后巩固练习环节加入求男生和女生踢毽子平均数的提升练习。
二、呈现体育数据,巧设数学矛盾
(1)聘请同学们当裁判,引出裁判最重要的素养:公平公正。 为后续男女生人数不同,比较总数不公平做铺垫。
(2)分析男生队和女生队的比赛成绩,提出那一组的踢毽子水平高的问题?学生展开讨论交流,有的认为看总数,第一组应该领先,有的认为在人数不同的时候,用总量来比不公平,只能用平均数来比较。
(3)引发学生通过对不公平的深入思考,体会平均数是解决这个问题的好办法。
出示计算的方法。
女:(16+18+17+21)÷4=18(个)
男:(18+20+19)÷3=19(个)
因为19>17,所以男生队的成绩好。
小结:我们通常用比较平均数的方法来对比两组数据的整体水平。在这一环节中,通过2组数据的比较,环环相扣地提出问题,将学生的思维一步步引向深入。学生在比较中可以感知到,用平均数解决体育比赛评比类问题具有合理性和普适性。教师在引导学生时突出了“不公平”三个字,让学生体会平均数的意义和产生的必要性,使学生对平均数的理解更为深刻。
三、创设一境到底,探究由浅入深
设置悬念,感受平均数的变化。在刚刚比赛的两个小组的基础上,各组依次增加2名组员的踢毽子成绩。请同学们依次计算每组的平均成绩,最终选取提高整体平均水平的同学入组。用提前预判、猜测比赛结果的方式设置悬念,激发学生学习兴趣,使学生在整个练习过程中,充分感知平均数受一组数据中每个数据的影响,以及平均数与每个数据之间的联系,使学生对平均数的理解更为深刻。最后归纳小结,让学生用一个句话形容他自己对平均数的理解。
通过数学与体育的课程整合,一方面,从两组学生踢毽子的水平比较引出求平均数的问题,学生尝试学习简单的搜集、整理以及描述数据的方法,应用统计的相关知识和技能,并根据统计结果分析其中所反应的问题,也为下一节学习统计表和单式条形统计图的信息读取做出铺垫。让学生亲身经历数据的变化引起平均水平的变化的过程,培养学生理智看待问题的习惯,渗透有些事物从整体上看有一定的规律,但在出现偶然性的时候,也可以理智地分析对待的道理。另一方面,强化了基于STEM教育理念下,小学中段数学与体育学科纵向上的有效衔接和横向上的协调配合。通过体育活动积累分析和处理数据的方法,发展学生的统计观念和推理能力。跨学科的教育教学活动的理论基础源自于建构主义,将相关学科的教育内容有机整合,这也是当今课程改革的方向,“课程整合”已然是核心素养教育最为主要的路径,也是项目式学习的核心策略。
参考文献:
[1] (美)826全美|译者:林悦.基于课程标准的STEM教学设计(有趣又料有效的STEM跨学科培养教学方案)[A].中国青年,2018(03).
[2] 黄蕊.小学数学项目式学习中表现性评价框架的建构与运用[J].小学数学教与学,2021(4):61-63.