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基于深度学习的小学数学单元整体教学
——以人教版五年级上册第六单元《多边形的面积》为例

2022-04-16吕志评

福建基础教育研究 2022年3期
关键词:多边形整体面积

吕志评

(厦门市同安区新城小学,福建 厦门 361100)

小学数学教材各单元学习内容以例题的形式逐节展开,不少教师按部就班地分课时组织课堂学习。这样的教学,知识相对零碎,认知未能系统建构,学习比较浅表,思维未能有效进阶。深度学习为改变小学数学教学碎片化、浅表化等问题提供了新的思路与措施。它倡导单元整体教学,重视整合化、结构化、生活化的学习方式,突显本质学习与迁移应用,追求学科的育人价值。叶澜教授提出,课堂教学需注意知识体系的内在联系,求整合效应;关照学生活动的内在联系,促整体发展。具有整体性、联系性、主体性、计划性、深度性等特点的单元整体教学,是促进深度学习、实现核心目标落地课堂的重要途径。小学数学单元整体教学,在把握教材编排特点和学生学情基础上,以整体、系统、结构的视角重构单元目标,重组单元内容,重整实施结构,重建核心任务,以板块推进整体教学,能较好地克服传统单课课时教学产生的碎片化、浅表化问题,促进深度学习,培育核心素养。本文以人教版五年级上册第六单元《多边形的面积》为例,阐述基于深度学习的小学数学单元整体教学实践。

一、维度重构:确定一致性的递进目标

明晰“课标”要求、明确教学目标、明了学科本质,是设计单元整体教学的前提。单元学习目标是深度学习教学活动的预期结果。[1]单元整体教学目标的确定,是深度学习教学的重要组成部分,是基于单元内容整体分析而确定的。小学数学单元整体教学应整体把握知识与技能目标、核心素养或数学思维方法等的内在联系,体现深度学习目标的特点,围绕单元主题的核心知识,指向学生对数学学科思想与方法、内容本质的深化理解,重视应用所学知识与方法解决新问题的能力,突显数学学科本质与高阶思维的实现,提炼单元核心目标,并将核心目标具体到每个课时的教学过程中,使教学形成递进式的宏观性架构,以一致性的递进式的教学目标指向深度学习。

五年级上册第六单元《多边形的面积》属于“图形与几何”板块里的“测量与计算”部分。基于长方形面积公式的推导过程,以平面图形的内在联系为线索,侧重转化思想的运用,指导学生认识平面图形的外部特征,理解面积、面积单位的本质,将未知图形的面积转化为已知图形的面积,探究面积计算方法,学会解决问题,培养空间观念,积累基本数学活动经验。

设计前置性练习时,在把握学情的基础上,可采用“通读现有教材,了解内容—泛读相关资料,理解本质—精读课程标准,明确要求—研读内容要点,明晰意图”的单元教学目标研究路径,了解数学知识产生的特定历史与文化背景,认识单元数学知识的价值与意义,梳理单元的核心概念、重要原理、基本公式,把握单元内容蕴含的知识本质,明确知识之间的内在关联与发展要点,使目标更具科学性、一体性、层次性。

《多边形的面积》单元整体教学目标可以这样确定:

1.让学生通过动手操作、实验观察等方法,体会测量的意义,掌握基本图形面积的测量方法,并运用多种方法推导平面图形的面积计算方法与原理,发展空间观念,能解决生活中一些简单的实际问题。

2.想办法把未知图形转化为已知图形,主动探究它们的内在联系,能在实际操作中,用准确、简明的数学语言表达“操作—转化—推导”的过程,反思学习过程,提升高阶思维能力,积累基本的数学活动经验。

3.认识简单组合图形的构成,能尝试从不同角度思考和探索解决问题的路径,并能正确进行计算;能对不规则图形的面积进行恰当的估测。

教材编排的内容包括平行四边形的面积、三角形的面积、梯形的面积以及与之相关的简单的组合图形的面积等。表面上看,内容较多且不同,实则每一部分的教学都隐含着对“转化思想”理解的强化和提升。因此,在单元整体教学总目标的统领下,“转化思想”一以贯之,分步实施。各部分学习要点可细化为表1:

表1 《多边形的面积》各部分学习内容与学习要点

综合来看,从以上维度进行目标的剖析,“课程目标—单元整体教学总目标—课时教学目标”的目标体系构建基本完成。这样的目标体系,上溯小学数学课程目标,中至单元教学总目标,下达具体的课时教学目标,体现了一致性、层次性,为单元整体教学的实施提供了重要的方向引领,使学生深度学习的实现具备必要的前提条件。

二、资源重组:形成一系列的教学内容

小学数学教材内容编排以单元结构形式呈现,在编排时已考虑“类”的集合,体现某一类相同、相似知识结构的排列。确定单元整体教学目标和课时要点后,为避免出现知识前后断层、衔接不当与教学碎片化、浅表性等问题,教师要把握知识点的发展脉络,关注内容的有机联系,按照一定的知识结构、教学结构、学生发展结构,对教材资源进行统整重组,将相同特征或紧密关联的内容集中安排,将概念相似的内容重新组合,将易懂可自学的知识块前置消化等,使相对独立的知识点产生更有意义的联结。优化后的教学资源,可形成关联化、结构化的一系列内容整体,为深度学习提供“土壤”。[2]

《多边形的面积》学习内容以长方形面积公式的推导过程为基础,以转化思想为基本。因此,单元整体教学内容可进行部分重组:一是补充导学探究内容《数面积》,引导学生体验数方格、倍拼法、割补法在图形面积探究中的应用,将未知图形转化为已知图形;二是整合三角形、梯形面积公式的推导,二者面积公式的推导均可用倍拼法、割补法进行转化,整合学习有利于学生把握两种图形面积转化过程的内在联系,感受转化思想的通性……

资源重组,形成一系列的内容整体,不是要求知识内容面面俱到、疏而不漏,而是寻找相关思想、知识和方法的连接点,统整单元教学资源,随着由浅入深、由易到难的思维进阶,帮助学生以结构思维建立知识之间的关系,整体建构真实问题解决的能力体系。

三、板块重整:构建一体化的实施结构

单元教学内容整合后,按教材内容依次序分课时的传统教学实施方式,已经不能适应新的教学需求。这要求教师不能只是单课“叠加”、单点学习,而应立足单元大整体,进行一体化的整体结构设计,[3]建构较为完善的知识体系,更好地引导学生深度理解与应用。

《多边形的面积》单元教学中,可将原有的内容(见图1)整合成三大板块——单元导学探究板块、单元推进建构板块、单元整理运用板块,调整内容结构,重新安排教学课时,以结构化的模块,突显单元的整体性(见图2)。板块重整后的学习内容、课时安排、学习要点如表2。这样一体化的单元整体教学结构,每个模块分点落实,又相互作用、适当增补,引导学生逐步挖掘数学本质,把握数学特征,在关联中增加对内在联系的感受,在推导中增强对推导过程的理解,在变式中增进对转化思想的体会,深度学习自然发生。

图1 《多边形的面积》教材原内容结构与课时数

图2 《多边形的面积》调整后的学习内容与课时数

表2 《多边形的面积》单元实施结构

四、任务重建:设计一连串的探究活动

深度学习重视应用与解决问题,重视培养合作意识、探索精神和操作能力。基于问题、基于探究、基于挑战的活动,是帮助学生达成深度学习目标的重要载体。小学数学单元整体教学中,聚焦单元整体的核心目标,可以连续地探究问题,设计有挑战性的活动,组织学生探究、归纳、分析、整理,积累丰富的几何形体感受与经验,实现知识与能力滚动式发展。[1]

《多边形的面积》单元的学习以转化为主要途径。基于未知向已知转化的方法,把握图形变形过程中蕴含的转化这一数学思想,就能引导学生自觉应用转化思想,不断同化新知识。例如,导学探究时,设计“学过哪几种平面图形?面积单位有哪些?怎么定义面积单位的?长方形与正方形的面积公式是什么”等问题,构建知识联系;建构探究时,设计“据长方形与正方形面积计算公式,猜想平行四边形的面积计算公式是什么?相邻两条边分别相等的长方形与平行四边形,面积相等吗?平行四边形与长方形本质的区别是什么?怎么把一个平行四边形转化为长方形”等问题,体会转化思想;阶段整理时,设计“平行四边形和三角形能看作是特殊的梯形吗?这个单元平面图形的面积计算公式有什么联系”等问题,深化内在联系。

在问题情境中,充分探索、联结、合作、反思、修正等,就是深度学习的过程。这样一连串情境化、任务化、活动化的探究活动,突显了学生的学习主体地位,引导学生聚焦学习目标,规划学习路径,优化学习过程,提高学习效率。需要注意的是,完成单元整体教学相关课时后,教师还需以“大单元”的整体性视角,回顾审视,整理总结,形成完整的教学回环,真正为学生的深度学习服务。总之,开展小学数学单元整体教学,建构知识体系,达成深度学习,对学生长远发展有积极的意义与深远的影响。

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