核心素养视域下初中数学大单元教学路径

作者: 林雨菲

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随着《义务教育数学课程标准(2022版)》(后文简称“新课标”)的发布,培养学生的核心素养成为初中数学学科的主要教学任务。教师需要深入研读课程标准,理解数学核心素养的内涵,并以此为基础,培养学生良好的数学思维与实践能力。在核心素养的视域下,教师应当改变传统的授课思路,以单元主题为基础,运用大单元教学策略,将不同的知识点有效结合在一起,帮助学生建立良好的知识体系。通过这种方式,教师不仅能将新知和旧知有效结合在一起,顺利完成教学目标,也能帮助学生迅速将概念、公式、定理融会贯通,对发展学生的核心素养具有积极作用。

一、大单元教学与初中数学核心素养概述

(一)大单元教学

关于大单元教学,主要指教师要从整体的角度出发,在把握知识结构、渗透教学思想的基础上,开展系统性的综合教学。这可以改变学生碎片化的学习状态,将独立的知识点归纳总结,放置在完整的框架之中。一般来讲,在大单元教学模式中,学生不仅要熟知数学概念,更要通过类比、归纳等方式,迁移学习心得,构建数学模型,对数学课程全面加深认知。

大单元教学有以下几个特点:(1)以某个单元的知识为基础,理清不同知识板块之间的内在联系,构建完整的知识体系,可以有效提高数学教学的效率。(2)大单元教学通常会针对某个核心主题,融合多样化的问题,让学生在解决问题的过程中提高自身的应用能力。(3)大单元教学不同于常规的单元教学,除了会探究单元内各知识板块的联系,还会将不同单元、不同教材甚至不同学科的知识点相互融合。因此,教师在实施大单元教学时,切记不要循规蹈矩,而是要注重发散、创新、迁移,充分激发学生的探究学习兴趣。

(二)数学核心素养

根据新课标的要求,教师若想在数学课程中培养学生的核心素养,应当教导学生学会用数学眼光观察世界、用数学思维思考世界、用数学语言表达世界。由于核心素养具有一致性、整体性、阶段性的特点,初中时期的数学核心素养多为小学阶段的进阶表现,主要包括以下几点内涵:抽象能力、运算能力、空间观念、几何直观、数据观念、推理能力、模型观念、应用意识、创新意识。由于核心素养的表现形式较多,教师在实际教学中,应当根据学生的实际学情、教学的实际诉求,筛选合适的核心素养,作为主要的教学目标,全面提升学生的数学综合能力。

二、核心素养视域下初中数学大单元教学的实施策略

(一)重组教材,明确教学目标

若想在初中数学学科有效实施大单元教学,教师首先要摒弃沉痼的教学思路,以核心素养作为指导思想,为学生树立良好的学习观念。对此,教师需要注意两个教学关键点:其一,分析课程特点,将具有一定内在联系的知识版块结合在一起。其二,选择与课程相契合的核心素养,作为学生学习发展的中心目标。

以苏科版初中数学七上“一元一次方程”的教学为例,本单元的课程与未知数、合并同类项密切相关,可以与“代数式”这一章节有效结合在一起。此外,方程涉及大量的运算,需要学生具备良好的运算能力核心素养。因此教师可以重组教材,合并“代数式”与“一元一次方程”两个章节,以培养学生的运算能力为目标,实施大单元教学。比如综合“代数式”的课程,教师可以帮助学生总结“移项”的要点,提出思考问题:移项在一元一次方程式计算中有什么作用?它的依据是什么?并按照由简到难的形式,展示各种计算题。例如3x-12=9,通过移项变化,可得3x=(  )。5x=x+4,经移项可得5x+(  )=2。在移项的过程中,教师要有意识地提醒学生,移动项应当变为相反数的形式。当学生熟悉了本阶段的课程,教师再将练习难度加深。比如引入分数的概念,列举例题[12]x=-[14]x+6,让学生结合以往所学的分数课程,思考如何将本题中的同类项相互合并。综上,通过重组教材的方式,可以帮助学生明确学习重点,充分掌握科学、高效的运算方法,将新知与旧知融会贯通,对学生运算能力的提升具有积极性的影响作用。

(二)创设情境,加深知识联系

大单元教学的优势在于教学的系统性、连贯性,可以让学生按照良好的课程逻辑,循序渐进地完成学习任务。对于这种教学模式而言,课堂导入环节十分重要。如果学生能在第一时间沉浸于大单元教学之中,就能紧跟课程节奏,相反,若课堂导入的效果不佳,不能让学生迅速进入到良好的学习状态,就会给后续的教学带来一定影响。因此,教师可以通过创设情境的教学方式,这样既能优化课堂导入教学,也能加强课程之间的衔接,充分提高学生的学习效率。

以苏科版初中数学七下“二元一次方程组”的教学为例,教师在讲解“变量之间的关系”这个知识点时,需要培养学生良好的自主思考意识,能有条理地分析问题,锻炼自身的逻辑推理核心素养。对此,教师可以综合代数式、探索规律、表格、图像等方面的知识点,构建大单元教学。在此基础上,教师要通过多媒体设备引入教学情境,激发学生的学习兴趣。比如在大屏幕中,教师展示一道情境例题:有一家罐头厂设计一种圆柱形的罐头盒子,在制作过程中发现合格的罐头盒的底面半径与用铝量有着一定关系,如图1所示。教师可以让学生认真观察图片,并结合情境,引出思考问题:(1)表中体现了哪两种变量的关系?(2)哪一种属于自变量,哪一种属于因变量?(3)当罐头的底面半径为3.2cm时,用铝量为多少?(4)是否随着底面半径的加大,用铝量会逐渐减少?(5)你是否能通过方程的方式,表达底面半径与用铝量之间的关系?结合情境问题,不仅能加深学生对新课程的理解,也能让学生有意识地分析问题,提高自身的逻辑推理能力。

(三)实验探究,加强实践应用

在以往的教学中,教师通常会按照传统授课思路,根据教材的安排,按部就班地讲解概念、公式、解题方法,将大多数时间放在知识的传输上,忽略了学生对知识的研究过程。长此以往,学生很容易出现思维僵化的问题,不能将数学知识充分地内化迁移。因此,在实施大单元教学时,教师应当针对传统教学模式的不足,通过实验探究的方式,加强学生对知识的实践应用,以培养学生良好的应用意识。

以苏科版初中数学八下“中心对称图形——平行四边形”的教学为例,对于本单元的教学,教师可以结合“轴对称图形”,构建大单元教学体系。帮助学生完成学习对比,理解中心对称与轴对称的相似点与不同之处,培养学生良好的几何直观素养。对此,教师可以采用理实结合的方式,将理论课程与实践活动结合在一起,组织有趣的实验游戏,为学生提供充足的探究、思考、分析机会。首先,教师可以通过多媒体展示书本、蝴蝶、飞机、羽毛球拍、柜子、风扇、台灯、桌子、杯子、对联等生活中常见的物品,提出思考问题:这些物品符合什么样的图形特点,引导学生回想有关轴对称的知识点。之后,教师为学生布置以下几项实验活动:(1)观察或回想身边的事物,说一说还有哪些事物符合轴对称的特点。(2)认真阅读教材中有关“中心对称”的定义,分析符合轴对称特点的事物是否一定符合中心对称的特点。(3)结合三角形、平行四边形、梯形等已学过的几何图形,尝试通过合理的摆放和拼凑,设计出具有创意的中心对称图形。综上,通过理论教学与实验活动的双管齐下,可以培养学生知行合一的学习品质,进一步提升大单元教学的效率,有助于提升学生的应用意识素养。

(四)导学任务,注重交流互动

根据新课标的要求,新时期的数学教学应当改变“以教师为主导”的授课理念,贯彻以生为本的原则。让学生从教师的影响中脱离出来,能通过独立思考或合作交流的方式,深入探究数学知识,从中培养出良好的自主学习能力。对此,教师可以为学生发放导学案,通过任务教学法,将学习探究的主动权交还给学生,促进学生的交流互动。学生在分享学习经验的过程中,可以激活学习思维,产生多样化的创新思考,在潜移默化中培养出优秀的创新意识素养。

以苏科版初中数学九上“一元二次方程”的教学为例,教师可以综合一元一次方程的课程,构建大单元教学体系。以此为基础,为学生布置以下导学任务:(1)回忆一元一次方程的概念,说出一元一次方程有什么样的特征。(2)思考生活问题:假如某学校要组织一场篮球邀请赛,参赛的队伍两两之间均需要比赛一次。根据场地条件,需要保证7天的赛程,且每天需要有4场比赛。试问一共有多少队伍参加篮球赛?(3)整理上一个任务的方程,思考左右两边的代数式是否都是整式?对比整理好的方程与一元一次方程有哪些相同之处和不同之处?是否能通过类比的方式,得出一元二次方程的定义?(4)尝试结合一元一次方程的知识,写出一元二次方程的一般形式。(5)在一元二次方程成立的前提下,二次项系数有什么必要条件?(6)判断以下方程是否为一元二次方程:x2+2y=3,x2=1,mx2+3x-2=0。(7)尝试将以下方程转化成一元二次方程的一般形式,并标注方程中的一次项系数、二次项系数、常数项:(x+2)(x-1)=6,-3x(x-2)=0。通过导学任务的方式,学生可以相互交流、相互讨论,营造集思广益的学习氛围,结合各个单元的课程进行深度推导,加深对新课程的学习理解,从中锻炼出良好的应用能力与创新思维。

(五)课外拓展,开阔学习视野

大单元教学的特点在于关联性与包容性,只要知识点之间有着合理的逻辑关系,数学学科以外的知识也能纳入到大单元教学体系之中。以苏科版初中数学七上“有理数”的教学为例,教师在讲解无理数的课程时,可以引入历史知识,实施“数学+历史”形式的跨学科大单元教学。比如教师可以介绍古希腊数学家希伯索斯的故事。他是知名学者毕达哥拉斯的弟子,十分痴迷于数学研究,在某次几何实验中,他发现一个惊人的事实:正方形的对角线与其边长的长度不可共度。换言之,若正方形的边长为1,那么对角线的长度必然不是有理数。而这个发现明显有悖于毕氏学派“万物皆为数”的哲理。该学派的学者感觉到十分惶恐,认为学派的地位会被这个发现动摇,从而囚禁了希伯索斯。但真理是不可泯灭的,随着数学的发展,人们逐渐认同了希伯索斯的发现,并为了纪念这名可敬的学者,将不可通约的量均取名为无理数。由此,学生们通过阅读历史故事,不仅能深入了解数学概念的内涵,也能开阔自身的学习视野,深受古代学者探究精神的熏陶,对学生创新意识、应用意识的成长大有裨益。

(六)综合评价,做好查缺补漏

对于大单元教学而言,教师若想评估核心素养的培养效果,不能只重视教学过程,还要做好综合性的教学评价。这样既可以及时掌握学生的实际学情,也能找出教学中的不足之处,从而优化大单元教学,更好地落实核心素养的培养目标。

教师可以通过调查问卷的方式,咨询学生的学习感受。问卷内容如下:(1)在单元学习中,你是否能实时获得教师的评价?(2)通过大单元教学,你是否能自主找到数学知识之间的关系,并构建完整的知识网格图?(3)你是否了解数学核心素养?能否说出数学核心素养有哪些表现?(4)通过大单元学习,你认为自己的核心素养发展还有哪些不足之处?尝试对自己近期的学习情况进行自主评价。由此,根据问卷的反馈,教师可以做好查缺补漏,为改进下阶段的大单元教学打好基础,培养学生良好的数学核心素养。

若想充分发挥大单元教学的优势,落实核心素养培养任务,教师应当打破常规的教学思路,按照清晰的逻辑、合适的主题,将教材中的课程重组,设计系统化、科学化、全面化的教学体系。由此,才能有效降低数学学科的学习难度,帮助学生深入理解抽象的知识要点,使学生在探究学习的过程中得到良好的实践,推动学生核心素养的全面发展。