【摘要】基于STEM理念下,以學(xué)科知識(shí)為基礎(chǔ),圍繞新冠疫情下的各種大數(shù)據(jù),引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)自主開展以認(rèn)識(shí)大數(shù)據(jù)、尋找大數(shù)據(jù)、分析大數(shù)據(jù)為主題的數(shù)學(xué)綜合與實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)生嘗試用數(shù)學(xué)知識(shí)解釋生活,用探究方式研究生活,并在活動(dòng)中受到潛移默化的思政教育。
【關(guān)鍵詞】STEM;數(shù)學(xué)綜合與實(shí)踐;創(chuàng)設(shè);實(shí)施
一、課題研究背景
STEM最早源于美國(guó),這種教育模式并不是簡(jiǎn)單的學(xué)科教育疊加,而是對(duì)跨領(lǐng)域的知識(shí)進(jìn)行綜合,鼓勵(lì)學(xué)生把學(xué)到的科學(xué)、數(shù)學(xué)以及其它學(xué)科的知識(shí)應(yīng)用到生活中去,更好地培養(yǎng)孩子的創(chuàng)新與實(shí)踐能力。在這樣學(xué)習(xí)模式下,學(xué)生不再是知識(shí)的被灌輸者,更多是主動(dòng)的學(xué)習(xí)者,思維想法的實(shí)現(xiàn)者。
“綜合與實(shí)踐活動(dòng)”在《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》是這樣敘述的“‘綜合與實(shí)踐’是一類以問題為載體、以學(xué)生自主參與為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)。在學(xué)習(xí)活動(dòng)中,學(xué)生將綜合運(yùn)用‘?dāng)?shù)與代數(shù)’‘圖形與幾何’‘統(tǒng)計(jì)與概率’等知識(shí)和方法解決問題。
2020年春節(jié)期間新冠疫情突如其來,引發(fā)了一場(chǎng)持久的抗疫阻擊戰(zhàn)。每天的新聞報(bào)道為我們呈現(xiàn)各種各樣詳盡的數(shù)據(jù)信息。宅在家里的孩子面對(duì)這些數(shù)據(jù)信息會(huì)做出怎樣的思考?數(shù)據(jù)是怎么來的?為什么以這樣的形式呈現(xiàn)?這些數(shù)據(jù)表面說明什么?背后又反映些什么?作為六年級(jí)的孩子能夠讀懂這些數(shù)據(jù)嗎?能夠從這些數(shù)據(jù)中了解疫情嗎?帶著這些疑問,在六年級(jí)的數(shù)學(xué)老師的引導(dǎo)下,孩子們以《大數(shù)據(jù)看疫情》為題開展了一次有意義的數(shù)學(xué)綜合實(shí)踐小課題活動(dòng)。
二、課題研究過程
此次數(shù)學(xué)綜合與實(shí)踐小課題包括以下幾個(gè)板塊:
(一)認(rèn)識(shí)大數(shù)據(jù)
大數(shù)據(jù)、云計(jì)算這些名詞常常出現(xiàn)在新聞報(bào)導(dǎo)中,大數(shù)據(jù)已經(jīng)融入到生活的各個(gè)方面。
(1)揭開大數(shù)據(jù)的面紗。
購物中我們常常會(huì)看到有些看似沒有關(guān)聯(lián)的東西擺放在緊緊相鄰的區(qū)域,其原因是通過商場(chǎng)的銷售數(shù)據(jù)分析得出人們購買的習(xí)慣,從而設(shè)置商品的擺放位置?,F(xiàn)在生活中網(wǎng)購,互聯(lián)網(wǎng)會(huì)自動(dòng)記錄下購買者登錄的網(wǎng)站、關(guān)注過的商品,分析購買者的興趣、需求,然后會(huì)根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息為購買者推送相關(guān)商品的。
從熟悉的購物情境引入,揭開大數(shù)據(jù)的面紗,學(xué)生確切感受到“大數(shù)據(jù)”并不陌生,既然大數(shù)據(jù)和我們的生活息息相關(guān),那我們就要更好地認(rèn)識(shí)它,產(chǎn)生研究的需要。
(2)了解大數(shù)據(jù)的處理。
數(shù)據(jù)就是現(xiàn)實(shí)世界運(yùn)轉(zhuǎn)留下的痕跡。而這些痕跡會(huì)被如何展示出來?數(shù)據(jù)科學(xué)家收集數(shù)據(jù)、采集樣本將具象的世界轉(zhuǎn)化為抽象的數(shù)據(jù),用多種方式去描述、揭示這些過程,使人們更好地理解數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。
數(shù)據(jù)雖然是枯燥的,但數(shù)據(jù)科學(xué)家將具象的世界轉(zhuǎn)化為抽象的數(shù)據(jù),這個(gè)過程是非常富有創(chuàng)造性。這么復(fù)雜的流程,環(huán)環(huán)相扣不容得半點(diǎn)疏忽,從中感受到科學(xué)家種嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度。
(二)尋找大數(shù)據(jù)
突如其來的新冠疫情,每天關(guān)于疫情的數(shù)據(jù)鋪天蓋,這正是孩子近距離接觸大數(shù)據(jù)的時(shí)機(jī)。
老師以個(gè)人申報(bào)疫情期間行程查詢?yōu)槔?,引?dǎo)孩子收集到了各種各樣的統(tǒng)計(jì)圖表,并從統(tǒng)計(jì)圖表中發(fā)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)在疫情防控中的發(fā)揮的巨大作用,從圖表分析中發(fā)現(xiàn)人們生活的變化,從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的對(duì)比中看到疫情中大家的努力。
孩子們通過六年的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),在統(tǒng)計(jì)與概率的學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析觀念。利用收集到的、豐富的圖表,讀懂統(tǒng)計(jì)圖,根據(jù)統(tǒng)計(jì)信息的來源和讀出的數(shù)據(jù)得出結(jié)論、根據(jù)結(jié)論作出合理的判斷和預(yù)測(cè),在網(wǎng)絡(luò)答疑時(shí)進(jìn)行交流分享。數(shù)學(xué)與生活的緊密聯(lián)系不再是一句話,而是一個(gè)個(gè)具體的事例。對(duì)事例的如實(shí)分析,合理預(yù)測(cè),形成尊重事實(shí)、用數(shù)據(jù)說話的態(tài)度。
(三)分析大數(shù)據(jù)
(1)透過數(shù)據(jù)看疫情
課余孩子們把通過各種渠道收集到的統(tǒng)計(jì)圖表進(jìn)行數(shù)據(jù)閱讀、分析,了解疫情的發(fā)展變化趨勢(shì)。
有的孩子收集了關(guān)于死亡率下降、治愈率上升、出院人數(shù)上升……的統(tǒng)計(jì)圖。根據(jù)數(shù)據(jù)的升降變化趨勢(shì),孩子們認(rèn)識(shí)到了疫情并不可怕,只要做好衛(wèi)生措施、多鍛煉增強(qiáng)體質(zhì)、提高防范意識(shí),疫情是可防可控的。有的孩子根據(jù)病例的年齡分布統(tǒng)計(jì),提出了要關(guān)愛老人。如果發(fā)現(xiàn)身體不適應(yīng)該及時(shí)就醫(yī),早發(fā)現(xiàn)早治療。
一張張對(duì)全國(guó)疫情累計(jì)趨勢(shì)的統(tǒng)計(jì)圖表,孩子們看到病例數(shù)字一降一升之間,是戰(zhàn)“疫”取得實(shí)效的體現(xiàn)。全國(guó)人民為此付出了艱辛的努力,每個(gè)數(shù)字變化背后,也是我們每一個(gè)人的戰(zhàn)“疫”表現(xiàn)。
(2)通過疫情看生活
疫情之下,孩子們還發(fā)現(xiàn),我們的生活各個(gè)方面發(fā)生了明顯的變化。收集了出行方式的變化、企業(yè)復(fù)工的情況、志愿者的分布情況……的統(tǒng)計(jì)圖。孩子們透過數(shù)據(jù)從社會(huì)的各個(gè)方面看到了疫情的不斷好轉(zhuǎn),同時(shí)感受到每個(gè)數(shù)據(jù)變化的背后——安寧生活之不易,要懂得感恩那些為我們負(fù)重前行的人們。
人們常說用數(shù)據(jù)說話。孩子們通過搜圖、讀圖,分析數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)的生活現(xiàn)狀,思考數(shù)據(jù)所反映的社會(huì)問題,這恰恰就是數(shù)學(xué)源于生活,數(shù)學(xué)用于生活的體現(xiàn)。
三、課題研究心得
(一)用數(shù)學(xué)知識(shí)解釋生活
“統(tǒng)計(jì)”是通過對(duì)數(shù)據(jù)的收集、整理、分析與描述獲得對(duì)一些整體性規(guī)律的認(rèn)識(shí),從而幫助人們對(duì)大量紛繁蕪雜的信息作出恰當(dāng)?shù)倪x擇與判斷。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,統(tǒng)計(jì)課程的核心目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念,要使學(xué)生接受統(tǒng)計(jì)特有的觀念,最有效的方法是讓他們真正投入到產(chǎn)生和發(fā)展統(tǒng)計(jì)思想的全過程。
抓住疫情中各種數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)的契機(jī),以綜合與實(shí)踐活動(dòng)為載體,學(xué)生在活動(dòng)中留意時(shí)事,關(guān)注疫情數(shù)據(jù)變化,把統(tǒng)計(jì)中學(xué)到的知識(shí)技能應(yīng)用于對(duì)現(xiàn)實(shí)生活的理解與分析,真切感受數(shù)學(xué)的實(shí)用性。
借助統(tǒng)計(jì)圖,通過疑似病例、確診病例、治愈人數(shù)……讀懂?dāng)?shù)據(jù)的變化,認(rèn)識(shí)到新冠病毒不可怕,科學(xué)防疫很必要。通過數(shù)據(jù)讀懂疫情形勢(shì)的積極變化,這個(gè)變化的背后是全國(guó)一心抗“疫”的努力,是我們每一個(gè)人的戰(zhàn)“疫”表現(xiàn)。透過疫情,孩子們還看到了我們生活的變化——自己家庭生活的變化、志愿者的服務(wù)情況、工廠企業(yè)的復(fù)工情況……從生活中收集到的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)反映了生活的變化,這就是最貼近學(xué)生生活的統(tǒng)計(jì)活動(dòng)。
(二)用探究式方法研究生活
STEM學(xué)習(xí)是基于現(xiàn)實(shí)問題的探究式的學(xué)習(xí)方式。探究式學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生自主的發(fā)現(xiàn)、探究和解決問題為主的學(xué)習(xí)方式。以學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)積累為基礎(chǔ),以“What—→Why—→How”為思路設(shè)計(jì)小課題探究。
(1)What,什么是大數(shù)據(jù)
“這是什么?”這是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)一項(xiàng)事物時(shí),首先想要了解的。“數(shù)據(jù)”學(xué)生不陌生,“大數(shù)據(jù)”這個(gè)IT行業(yè)術(shù)語對(duì)于學(xué)生來說可能感覺很遙遠(yuǎn)。其實(shí)并不然。疫情中的各種數(shù)據(jù)就是現(xiàn)實(shí)的生活情境,就是讓孩子近距離了解什么是大數(shù)據(jù)的原素材。這些素材源于生活,學(xué)生熟悉,有助于對(duì)“大數(shù)據(jù)”這樣高端詞語的了解,感受大數(shù)據(jù)與我們的生活密切相連。
(2)Why,為什么要研究大數(shù)據(jù)
通過對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)家參與數(shù)據(jù)科學(xué)工作的各個(gè)環(huán)節(jié),讓學(xué)生感受科學(xué)家們的任務(wù)很艱巨,這個(gè)過程極具創(chuàng)造性,感嘆大數(shù)據(jù)里有很多學(xué)問。平常,我們生活中的各種數(shù)據(jù)信息,雖然乍看和我們沒有什么關(guān)系,但現(xiàn)在疫情期間這些數(shù)據(jù)就顯得尤為重要:疑似病例的出行軌跡、各區(qū)疫情分布情況、疫情實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)匯報(bào)……都關(guān)系到我們的衣食住行。這么有學(xué)問,這么密切的聯(lián)系,這就需要我們好好去研究。
(3)How,怎樣研究大數(shù)據(jù)
作為小學(xué)生不可能像數(shù)據(jù)科學(xué)家那樣去研究,但可以通過六年來對(duì)“統(tǒng)計(jì)”的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行探究活動(dòng)。課程標(biāo)準(zhǔn)中第二學(xué)段統(tǒng)計(jì)方面的學(xué)習(xí)要求:“能從生活中有意地獲得一些數(shù)據(jù)信息,并作出簡(jiǎn)單的判斷和預(yù)測(cè)?!薄绑w驗(yàn)數(shù)學(xué)與日常生活密切相關(guān),認(rèn)識(shí)到許多實(shí)際問題可以借助數(shù)學(xué)方法來解決,并可以借助數(shù)學(xué)語言來表述和交流?!蓖ㄟ^閱讀報(bào)刊、電視新聞、瀏覽網(wǎng)頁、電臺(tái)廣播等渠道收集與疫情有關(guān)信息,根據(jù)自己的需要有目的地選取素材,提高了收集甄選能力。從自己收集到的素材中觀察數(shù)據(jù),從圖形和數(shù)字變化中找出問題的本質(zhì),提高分析推理能力。從學(xué)生的作品中發(fā)現(xiàn),同一幅統(tǒng)計(jì)圖,不同的孩子觀察點(diǎn)不同,所表述的問題也不一樣。
在綜合與實(shí)踐活動(dòng)過程中自覺運(yùn)用學(xué)科的知識(shí)分析生活、表達(dá)自己的想法,學(xué)生是主動(dòng)的學(xué)習(xí)者,思維想法的實(shí)現(xiàn)者。
(三)在學(xué)科活動(dòng)中融入思政教育
課程門門有思政、教師人人講育人。現(xiàn)在的學(xué)校教育思政并不是班主任的事,人人都是思政教師。把思政教育融入活動(dòng)中,孩子在潛移默化中以喜聞樂見的方式來開展感悟式、體驗(yàn)式的思政課,通過浸潤(rùn)式的教育寓教于樂,讓學(xué)生加深印象。
孩子們收集到的統(tǒng)計(jì)圖是疫情之下社會(huì)生活方方面面的。全國(guó)疫情數(shù)據(jù)累計(jì)的統(tǒng)計(jì)圖,孩子們看到在疫情來臨之時(shí),“全國(guó)各地響應(yīng)政府的號(hào)召,自發(fā)組織當(dāng)?shù)刈顝?qiáng)科室的專業(yè)醫(yī)護(hù)人員馳援疫區(qū)。充分發(fā)揚(yáng)’一方有難八方支援’的團(tuán)隊(duì)精神,’武漢勝,則湖北勝;湖北勝,則全國(guó)勝’?!薄叭珖?guó)人民的支持,白衣天使的努力之下這場(chǎng)防疫阻擊戰(zhàn)開始了反轉(zhuǎn),我們終將戰(zhàn)勝病魔?!币咔榘l(fā)展過程中,“要乖乖在家里,做好防疫工作,就能保護(hù)好自己,’中國(guó)加油,武漢加油,廣州加油!’”透過對(duì)生活中各方面的數(shù)據(jù)對(duì)比分析,孩子感嘆“我很慶幸我是中國(guó)人,中國(guó)進(jìn)入了5G時(shí)代,是我們與好的、幸福的生活?!?/p>
課題實(shí)踐中,根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生年齡特點(diǎn),學(xué)生通過讀圖看數(shù)據(jù)、分析現(xiàn)狀、思考生活,用數(shù)據(jù)說話感受到疫情之下祖國(guó)的強(qiáng)大,大國(guó)的擔(dān)當(dāng),激發(fā)愛國(guó)情懷,培育愛國(guó)精神。
(四)網(wǎng)絡(luò)助力小課題開展
身處于互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代,疫情之下不管是老師、家長(zhǎng)還是學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)的、對(duì)信息技術(shù)手段都有了不同程度的提升。課題實(shí)踐中,老師在網(wǎng)上搜索課題有關(guān)的視頻資料完善備課,開通釘釘直播與孩子們連麥互動(dòng),班級(jí)Q群與孩子們溝通實(shí)踐的各個(gè)環(huán)節(jié),在QQ私聊中對(duì)孩子的作品做出點(diǎn)評(píng)、提出修改意見……網(wǎng)絡(luò)上的溝通節(jié)約時(shí)間、避免傳統(tǒng)直面交流產(chǎn)生的衛(wèi)生安全問題。
參考文獻(xiàn):
[1]《STEM項(xiàng)目學(xué)生研究手冊(cè)》·科學(xué)普及出版社·2013.12.
[2]《小學(xué)發(fā)展性課堂教學(xué)模式研究》·人民教育出版社·2003.3.
[3]《陪學(xué)生一起做研究》·北京大學(xué)出版社·2012.6.
[4]《發(fā)展與實(shí)踐》·寧波出版社·2013.11.
作者簡(jiǎn)介:曾慧賢,女,1976.11,廣東人,畢業(yè)于華南師范大學(xué),本科,工作單位:廣州市越秀區(qū)朝天小學(xué),中小學(xué)一級(jí)教師,研究專長(zhǎng):小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)。