

大概念视域下初中数学单元教学设计与实践研究
作者: 颜莉
【摘要】大概念视域下的初中数学单元教学,具有较强的整体性、综合性、深刻性,可以推动学生主动思考、深度学习,帮助学生构建完整的知识框架,培养学生的综合能力。文章探讨了大概念视域下初中数学单元教学的优势,并以北师大版初中数学八年级下册教材第六章“平行四边形”的教学为例,分析大概念视域下的初中数学单元教学策略。
【关键词】大概念;初中数学;单元教学;教学设计;教学策略
作者简介:颜莉(1980—),女,甘肃省兰州市第五十四中学。
《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称《课程标准》)建议教师在教学时“整体把握教学内容”,并且要“重视单元整体教学设计”。大概念指的是学科知识中核心、基础的概念或原理,它们能够统领其他知识或技能。在开展数学单元教学时,教师可以利用大概念串联教学内容、创设教学情境、提出有启发性的问题,引导学生主动思考、深度学习,用数学的眼光观察现实世界,用数学的思维思考现实世界,用数学的语言表达现实世界。
一、大概念视域下初中数学单元教学的优势
大概念作为核心、基础的概念或原理,具有鲜明的统领性。以大概念统领初中数学单元教学,可以确保教学活动具有整体性、综合性、深刻性。这样的教学模式能够有效推动学生构建完整的知识框架,培养学生的综合能力,促进学生全面发展[1]。
(一)具有更强的整体性,有助于学生构建完整的知识框架
教师围绕大概念组织初中数学单元教学活动时,学生会感受到数学知识不是孤立的,而是相互支撑的。在以大概念为线索理解和学习数学知识的过程中,学生可以围绕有关联的内容持续进行深度探究。而学生由此构建的知识框架会具有更强的连贯性、关联性。
(二)具有更强的综合性,有助于学生发展综合能力
大概念具有系统性、抽象性、逻辑性等特征。在教师基于大概念组织的数学单元教学活动中,学生需要结合情境灵活运用数学思想与方法解决实际问
题[2]。这样的教学模式要求学习者将理论与实践有机结合。由此,学生既可以通过数学单元教学活动扎实掌握数学知识与技能,又可以在实践中锻炼多方面能力,实现全面发展。
(三)具有更强的深刻性,推动学生主动思考与深度学习
大概念视域下的初中数学单元教学的深刻性,体现在学生需要深入思考、灵活运用数学思想与方法,以有效分析问题、解决问题。在单元教学活动中,教师会引领学生围绕大概念思考,鼓励学生探究数学思想与方法的价值,推动学生在实践中发展思维能力、学习能力。
二、大概念视域下初中数学单元教学策略
尽管大概念视域下的初中数学单元教学具有整体性、综合性、深刻性,但要让单元教学真正发挥作用,教师还需要关注学生的实际学情,科学设计教学活动,不断完善教学方案。下文以根据北师大版初中数学八年级下册教材第六章“平行四边形”组织的教学活动为例,具体阐述围绕大概念组织初中数学单元教学活动的思路与方法。
(一)纵横分析,提炼大概念
在开展大概念视域下的初中数学单元教学时,教师需要将教学内容置于更广阔的知识体系中,确保教学活动具有一定的深度和广度,同时体现数学学科的育人价值[3]。为此,教师可以比较不同版本的数学教材以及同一册教材的不同章节,精准定位核心知识,提炼大概念,再由此出发设计教学活动。
进行横向比较时,教师发现,人教版初中数学八年级下册教材第十八章“平行四边形”也讲述了与平行四边形相关的知识。不过北师大版教材在内容结构、学习目标上显然更侧重培养学生思维的系统性和严谨性,而人教版教材更注重培养学生运用核心知识解决实际问题的能力。
进行纵向分析时,教师发现,北师大版初中数学八年级下册教材还包含“三角形的证明”“图形的平移与旋转”等章节,以及“综合与实践 平面图形的镶嵌”。在开展大概念视域下的初中数学单元教学时,教师可以引导学生从“三角形的证明”“图形的平移与旋转”等章节的内容出发,分析平行四边形的性质、判定条件,寻找三角形的中位线,思考平面图形的共性,并据此推测多边形内角和与外角和的特点。
综合纵向分析、横向分析结果,教师确定“平行四边形”这一章的大概念:1.平行四边形是中心对称图形;2.从特殊到一般的归纳思想;3.平行四边形具有不稳定性。接下来,教师围绕以上大概念整合教学内容,设计教学活动,引导学生运用严谨的符号表示平行四边形的基本性质,帮助学生掌握推导公式时常运用的从特殊到一般的归纳思想,发展几何直观、空间观念、推理能力等数学核心素养。
(二)前后关联,设计思维导图
虽然大概念视域下的初中数学单元教学以一个单元的知识为重点,但是教师可以在教学时衔接不同单元的数学知识,以满足学生的好奇心和求知欲,增强教学内容的整体性,帮助学生顺利构建完整的知识框架[4]。为此,教师可以在课前设计单元教学思维导图,并在课堂上利用思维导图引导学生将不同单元的知识联系起来。
在教师开展“平行四边形”这一章节的教学前,学生已经学过平行线的性质以及长方形、正方形、菱形等四边形的特点,还探索过证明全等三角形的思路,讨论过等腰三角形、直角三角形的性质以及三角形内角和定理。显然,这些知识与“平行四边形”这一章节的知识密切相关,是学生学习这部分内容的重要基础。因此,在教学前,教师结合这些内容绘制单元教学思维导图,以便在课堂上引导学生从特殊的平行四边形出发,总结一般的平行四边形的特点。
通过思维导图,学生可以清晰地看到数学知识之间的关系和数学定理背后的规律。与此同时,学生也会感受到数学教学的连贯性,这有利于他们构建完整的知识框架。
(三)梳理内容,细化课时安排
为了有效组织教学活动,教师还应在教学前细化课时安排[5]。北师大版初中数学教材的“平行四边形”一章有4个课时,分别是“平行四边形的性质”“平行四边形的判定”“三角形的中位线”“多边形的内角和与外角和”。在组织教学活动前,教师应认真梳理教学内容,细化教学方案,明确4个课时的教学安排。
1.学习“平行四边形的性质”
如果教师在教学时只是引入生活元素,学生可能会感觉教学内容贴近自己的生活经验,但是无法理解这部分内容与自己之前学习内容的关联。为了有效利用教学活动培养学生的思维能力,教师确定了如下教学活动:(1)回顾特殊的平行四边形,包括正方形、长方形、菱形,以此为切入点认识平行四边形;(2)观察一些平行四边形的图片,推测平行四边形的基本性质;(3)跟随教师证明平行四边形的对边相等、对角相等、对角线互相平分。
2.学习“平行四边形的判定”
在这一课时的教学活动中,教师需要详细讲解平行四边形的3个判定方法。结合这一册教材其他部分内容,教师确定了如下教学活动:(1)组成学习小组,讨论怎样证明一个图形是平行四边形;(2)用自己的语言描述平行四边形;(3)小组合作探究平行四边形的判定定理;(4)在具体情境中证明一个图形是平行四边形。
3.学习“三角形的中位线”
根据教学内容,教师确定了如下教学活动:(1)证明两条平行线中,任意一条直线上的所有点到另一条直线的距离相等;(2)尝试在一个三角形中画出平行线;(3)通过观察、测量、推理,证明三角形的中位线平行于三角形的第三边,且长度是三角形第三边的一半;(4)用三角形中位线定理解决具体问题。
4.学习“多边形的内角和与外角和”
针对第四课时的教学内容,教师确定了如下教学活动:(1)回顾生活中见过的正多边形;(2)分析三角形内角和、四边形内角和的规律,推测多边形的内角和公式、多边形的外角和公式;(3)证明多边形的内角和公式、多边形的外角和公式。
在这一教学案例中,4个课时的教学活动环环相扣,均围绕大概念展开,并体现了数学知识之间的关联,可以推动学生展开探究,帮助学生实现学习目标。
(四)自主探究,发展数学核心素养
《课程标准》指出,教师应“改变单一讲授式教学方式,注重启发式、探究式、参与式、互动式等,探索大单元教学”。为推动学生数学核心素养发展,教师应在围绕大概念组织初中数学单元教学活动时,鼓励学生自主探究[6]。下面,文章具体分析根据“平行四边形”第一课时、第二课时组织的教学活动,详细论述指导学生自主探究的方法。
1.第一课时的教学活动
在教授第一课时的内容时,教师组织了探究学习活动,布置寻找平行四边形中相等的线段、验证平行四边形对角线相互平分的学习任务。在学生开始自主探究前,教师通过电子白板展示一些平行四边形,引领学生学习平行四边形的性质,激发学生的学习兴趣。接下来,教师鼓励学生推导平行四边形对角线相互平分这一性质,并运用符号表示推导过程。
2.第二课时的教学活动
在教授第二课时的内容时,教师着重培养学生的空间观念、推理能力。在课堂上,教师带领学生分析平行的铁轨下面铺着的枕木的长度,并尝试说明理由。在学生分析、思考的过程中,教师在一旁观察、指导学生,指出他们在符号运用、语言表述方面的错误,提醒他们关注解决问题的关键点。此后,教师展示例题:如图1所示,在平行四边形ABCD中,点M、N分别是线段AD、BC上的两点,点E、F在对角线BD上,且DM=BN、BE=DF,请证明四边形MENF是平行四边形。展示例题后,教师给学生留足思考时间,继续在一旁观察、指导学生,适当点拨学生,帮助他们自主解决问题。在课堂最后,教师鼓励学生上讲台分享证明思路。
图1 平行四边形ABCD的示意图
由此可见,教师可以在开展数学单元教学时,组织自主探究活动,引导学生深入思考教学内容,由此发展数学核心素养。
(五)科学评价,积累丰富学习经验
在围绕大概念开展初中数学单元教学时,教师需要重视过程性评价与表现性评价,适时引导学生回顾、反思学习过程与成果[7]。
在组织“平行四边形”这一章的教学活动后,教师可以从以下两个方面评价学生的学习表现。一方面,教师应该重点评估学生的探究表现,如独立思考情况、组内交流情况、动手操作情况等;另一方面,教师也需要通过一系列课后习题,评估学生对数学知识、定理的掌握程度。明确学生的学习情况后,教师应通过评价意见鼓励学生继续深入思考“图形与几何”这一领域的知识。
结语
综上所述,大概念视域下的初中数学单元教学具有多方面优势,教师应重视这一教学模式,并积极尝试创新、改进教学策略,引导学生在数学课堂上自主探究、深入思考,从而逐步提高初中数学教学质量,推动学生形成和发展数学核心素养。
【参考文献】
[1]季金莉.基于大概念的初中数学大单元教学设计[J].数学大世界(中旬),2023(12):86-88.
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