

大概念 大单元 增效能
作者: 申政
大单元教学,是变革育人方式、提升教学质量的重要途径。对高中数学来说,教师应以大单元为视角,从单元知识中提炼“大概念”的主线,明确教学目标,让大单元教学为学生能力发展、素养提升赋能。那么,如何从大概念入手,有效落实高中数学大单元主题教学呢?本文以《三角函数》这个单元为例,分享一下教学策略与体会。
一、指向大概念,确立单元教学目标
大概念是对课程知识具有统摄力、关联性的概念,是对众多知识的筛选与整合,强调知识的结构化和层次化。因此,教师要依据大概念思想,围绕学生核心素养的发展目标,对单元知识结构做好分析,确立合适的教学目标。
在教学“三角函数”知识的时候,教师可以针对大单元课程知识绘制结构导图:
基于上图,教师可以确定大单元主题为“三角函数”,分析出大概念内容包括“任意角与弧度制、三角函数的概念、同角三角函数基本关系、三角函数的图像与性质、三角恒等变换、三角函数的应用”等,并由这些概念的引领组成整个单元知识体系,确立如下教学目标。
1.数学运算能力素养目标
①熟悉三角函数定义,能根据定义求参数值。②会用定义求特殊角的三角函数值,会求已知终边位置的角的三角函数值。
2.逻辑推理能力素养目标
①熟练掌握三角函数诱导公式及恒等变换,并能解决化简、求值问题。②能归纳三角函数的图像性质,并解决求解析式以及参数问题。③会从函数三要素的角度认识三角函数的对应法则、自变量(定义域)、函数值(值域)。
3.直观想象能力素养目标
①理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义,经历“单位圆法”定义三角函数的过程,体会三角函数是刻画圆周运动变化规律的重要数学模型。②经历绘制正弦函数图像、余弦函数图像的过程,提高学生逻辑推理、数学运算以及直观想象能力。③经历绘制正弦函数图像的过程,掌握描点法,掌握绘制正弦函数图像的“五点法”;经历绘制余弦函数图像的过程,理解其中运用的图像变换思想。
4.数学建模素养目标
①了解函数y=Asin(x+φ)的现实背景,经历匀速圆周运动的数学建模过程,进一步体会三角函数与生活实际的联系。②能建立三角函数模型解决实际问题。
5.数据分析素养目标
①能利用公式将任意角的三角函数转化为锐角的三角函数,会用公式进行简单三角函数式的化简求值。②会判断三角函数的奇偶,会求函数的最小正周期。
二、考查学生实情,甄选单元教学方法
在大单元教学中,教师需要从大概念出发,从宏观上把握单元内容,做好课时结构的划分和规划,让每一个课时都关联大单元教学,同时指向大概念,实现知识结构化、结构系统化。
以“三角函数”中的“诱导公式”教学为例,教师可以采用合作探究的方法,指导学生推导“诱导公式”的形成过程。
首先,教师提出驱动性问题:如下图,在直角坐标系内,设角α的终边与单位圆交于点P1,作P1关于原点的对称点P2,以OP2为终边的角β与角α有什么关系?角β、α的三角函数值之间有什么关系?
基于此问题,教师指导学生展开探究,角α的终边按逆时针方向旋转角π可得OP2,以OP2为终边的角β都是与角π+α终边相同的角,故β=2kπ+(π+α),k∈Z。设P1的坐标为(x,y),则P2的坐标为(-x,-y)。根据三角函数的定义,可得sin β=-sin α,cos β=-cos α,tan β=tan α,再利用公式一可得sin(π+α)=-sin α,cos(π+α)=-cos α,tan(π+α)=tan α。这样就探究出了公式二,由圆的中心对称性出发,作出终边关于原点对称,通过分析对称前后角的关系,交点的坐标关系,得出三角函数值的关系,进一步总结出公式二。圆的中心对称性是形,三角函数值的关系是数,整个探究过程很好体现了数形结合的思想方法。由此,不仅指向了大概念的思想,还体现了单元知识间的连接性。
三、巧设评价目标,构建评价机制
在大单元教学中,教师要围绕发展学生核心素养的需求,为每一个课时设计评价目标,构建合理的单元评价机制,以此突出大单元教学的优越性。
仍以“诱导公式”教学为例,教师可设计评价目标如下。
总目标:学生能够借助单位圆,推导出诱导公式,能正确运用诱导公式将任意角的三角函数化为锐角的三角函数;解决有关三角函数求值、化简和恒等式证明问题。
课时评价目标:
评价一:学生是否能借助单位圆的对称性,利用定义推导出公式二至公式六;
评价二:学生是否能综合运用诱导公式,将任意给定角的三角函数值转化为锐角的三角函数值;
评价三:学生是否能运用诱导公式解决三角函数式的化简、求值和证明;
评价四:学生是否能积极参与合作探究活动,理解数形结合的解题思想。
四、追踪学习效果,优化教学过程
在大单元教学过程中,教师还要做到实时追踪、实时评价,及时发现每个课时教学中存在的问题,并对教学过程进行优化。以“三角函数”为例,教师可以从大概念出发,构建单元学习反馈系统,由学生自主反馈遇到的问题以及对教学的建议,由教师进行汇总分析,明确学生的学习需求。与此同时,教师根据课时学习检测、单元学习检测等了解学生的弱项,有针对性地对大单元教学进行更新和完善,优化教学效果。
总之,数学教师要确立合理的教学目标、甄选适合的教学方法、构建合理的评价机制、优化单元教学过程,不断提升学生的数学核心素养。
(责 编 东 方)