以核心素养为导向的初中数学大单元教学探究

朱 宏(江苏省苏州市第十六中学校 215000)

《义务教育数学课程标准(2022 年版)》强调了“设计体现结构化特征的课程内容”,这要求教师在组织课堂教学时要从宏观的角度出发,注重知识的内在逻辑关系,基于数学知识和核心素养的联系,从整体的视角设计教学方案和组织课堂教学。这样的教学方式能够使学生在结构化、系统化的学习中更好地理解数学知识的内在逻辑,逐渐形成较强的知识应用能力。

一、初中数学大单元教学概述

1.大单元教学概念

大单元教学并非仅仅是教材中的传统“单元”或“章节”,而是教师在具体教学过程中,根据教学内容和学生实际情况,围绕某一主题展开的专项教学活动。在大单元教学中,零散的知识点被整合起来,并以大单元主题为基础设计了相关的大任务、大观念、大项目,使学生在知识探究的过程中经历自主思考、合作探究等环节,最终实现多方面目标,包括知识、技能、思维和情感等方面的发展。

大单元教学模式的出现打破了传统“课时教学”的限制,其目标在于通过系统化和结构化的教学方式促进学生的全面发展。具体而言,初中数学大单元教学通过整合与主题相关的教学内容,助力学生构建系统化的知识体系。在教学构架上,大单元教学摆脱了对教材的过度依赖,更加注重数学学科与实际生活的内在联系,真正实践了“从生活走向数学,从数学走向实践”的理念。在教学视野上,教师的关注点从狭隘的教材内容扩展到数学知识内在的逻辑关系,通过上下文的联系促进学生的全面发展。

2.初中数学大单元教学流程

大单元教学模式颠覆了传统的“课时”为单位的教学方式,使得“知识与知识、问题与问题”之间紧密结合起来,真正实现了教学内容的结构化和系统化,促使学生在探究、思考、交流中提升核心素养。积极开展大单元教学已经成为一种必然选择。因此,在设计大单元教学时,初中数学教师应遵循以下基本流程。

首先,教师需要对现行的数学教材进行深度剖析,基于单元内容和知识理解难度,确定大单元教学的主题,确保所选择的主题能够统领整个教学活动。

其次,教师应该聚焦于大单元的主题,基于新课标的要求和学生的最近发展区,聚焦数学核心素养,科学地设计数学大单元教学目标,使其成为大单元教学活动的出发点,并贯穿于整个教学过程中。

最后,教师应立足于大单元教学的内涵,围绕大单元主题将其细分为若干学习任务,使得学生在学习任务的引领下,通过分析、归纳、总结等环节逐渐形成学习闭环,最终在探究学习中完成对初中数学的深度探究。这一过程旨在引导学生通过系统的学习任务逐步构建对数学知识的深刻理解。

二、初中数学大单元教学模式设计原则

教师作为大单元教学活动设计者、数学新课程理念的践行者,需遵循以下四个原则,科学设计大单元教学方案。

生本性原则:数学新课标强调“知识本位”到“素养本位”的转变,旨在实现学生的全面和长远发展。因此,在设计大单元教学时,初中数学教师应遵循生本理念,基于初中生的已有知识水平、生活经验、认知发展规律,引领学生以知识探究者的身份参与到大单元的探究中。

整体性原则:基于大单元教学的内涵,初中数学教师在设计教学方案时应以核心素养为目标,将教材上零散、琐碎的知识点整合到一起,使其系统化、结构化。在整体性原则下,教师还应坚持“由易到难、从低到高”的原则,从学生已有知识水平出发,构建知识的内在关联。

重构性原则:大单元教学模式下,教师在设计教学方案时,应遵循重构性的原则,打破教材中内容的限制,结合学生的实际需求对教学内容进行删减、补充、调整等,使其更加科学化,满足不同学生的学习需求。

层递性原则:大单元教学模式下,教师在设计课堂教学方案时应聚焦大单元的主题,遵循层递性的原则设计大单元教学任务,为学生搭建探究的任务“支架”,使得学生在层层递进、环环相扣的任务“支架”引领下逐渐完成大单元学习目标。

三、核心素养导向下初中数学大单元教学开展路径

1.整合大单元内容,确定大单元核心问题

在新课程背景下,初中数学教材内容的调整与优化是必要的。对于苏科版初中数学教材,虽然在排版时采用了螺旋上升的策略,体现了数学知识点的内在逻辑,但仍存在一定的问题,需要进一步调整和完善。在进行大单元教学时,教师应深度剖析现行数学教材,基于数学知识点的内在逻辑关系,围绕大单元教学主题的上位知识和下位知识进行整合,真正实现教学内容的结构化和系统化。

以“一次函数”大单元教学为例,教师在深度研究课程标准和苏科版教材的基础上,可以设计如下章节内容:课时1:函数。包括函数的概念、表示方法、自变量取值范围;课时2:一次函数与正比例函数概念;课时3:一次函数的图像和性质;课时4:一次函数在解决现实问题中的应用;课时5:一次函数和二元一次方程;课时6:一次函数、一元一次方程和一元一次不等式;这种章节内容的设计符合螺旋上升的特点,与学生的认知思维发展相契合,同时呈现出明显的线性结构,可直接作为一个大单元教学结构进行教学。

此外,教师还应基于重构的大单元内容,聚焦新课标和核心素养,科学设计大单元学习的核心问题,以此统领大单元教学活动。在“一次函数”大单元中,核心概念可以确定为函数概念、函数性质和函数模型,核心问题可以设定为“如何刻画现实世界中变量之间的对应关系”。这样的设计有助于确保大单元教学在内容和结构上的科学性,使学生更好地理解和应用数学知识。

2.聚焦核心素养,确定大单元教学目标

在大单元教学模式下,确立明确的教学目标是至关重要的,因为这些目标将成为教学活动的引领和学生学习的方向。在设计大单元教学目标时,教师需要通过深度剖析《义务教育数学课程标准(2022年版)》来确保符合新课标的相关要求。同时,需要关注大单元的内容和核心问题,确保教学目标与之相契合。学情分析也是一个关键步骤,确保教学目标符合学生已有的数学知识和能力,并明确他们在大单元学习中应达到的层次。在“一次函数”大单元教学中,根据上述的流程,教师确定了如下的大单元教学目标:(1)发现实际问题中变量之间的数量关系和变化规律;掌握函数、正比例函数、一次函数的概念(培养学生的抽象能力);(2)基于图像研究一次函数的性质(培养学生数形结合素养,发展其几何直观与推理素养);(3)能够运用函数表达现实事物的规律,并运用一次函数解决实际问题(培养学生数学模型意识、应用意识,使其经历运用数学语言表达世界、运用数学知识解决问题的过程)。这些目标聚焦于大单元核心问题“如何刻画现实世界中一类变量之间的关系”,并蕴含了数学核心素养的相关内容。通过这样的目标设计,教师为学生提供了具体、可操作的目标引领,鼓励他们积极主动地参与到大单元的探究学习中。这不仅有助于培养学生的抽象思维和数学应用能力,同时也保障了大单元教学的顺利进行。

3.以生为本,科学设计大单元教学活动

大单元教学模式的核心理念是契合“生本教育”理念,强调以学生为主体,关注学生的个体差异和认知发展,促使学生在探究、思考、交流中提升核心素养。在组织课堂教学时,教师应该紧紧围绕大单元的核心问题,为学生搭建任务支架,使得学生在逐步的任务引导下积极参与探究学习。以“一次函数”的大单元教学为例,教师通过细化核心问题为四个基本问题,如函数的概念是什么? 如何选择恰当的方式表示函数? 一次函数的概念、图像和性质如何? 怎样利用一次函数解决实际问题? 然后分别围绕这四个问题组织教学活动。在具体的教学过程中,教师为学生设计了层层递进的任务支架,如任务1至任务8。这些任务不仅在新知识上有所延伸,还通过类比、猜想、验证等方式引导学生逐步深入探究,形成对一次函数图像与性质的全面理解。

任务1:正比例函数的图像是什么? 如何画正比例函数图像? 正比例函数图像有什么性质? 这一任务以所学的旧知识切入,为一次函数的图像与性质学习奠定基础。

任务2:类比正比例函数,猜想一次函数图像是否也为一条直线? 这一任务持续为新知识探究做铺垫。

任务3:类比正比例函数图像,画出函数y=-2x+1的图像,以此验证一次函数图像也是一条直线。

任务4:对y=-x和y=-x+b、y=kx(k≠0)和y=kx+b(k≠0)这两组两个图像的位置关系进行探究,分析y=kx(k≠0)这一函数图像经过哪几个象限。这一任务旨在引领学生对k与函数图像、象限之间的关系进行探究。

任务5:做函数y=2x+6、y=-x,y=-x+6,y=5x的图像,并回答:(1)y=2x+6 和y=-x+6两个图像之间有什么共同点? (2)y=2x+6和y=-x+b这两个图像会经过相同的定点吗? (3)y=kx+b(k≠0)图像会经过定点吗? 这一任务旨在引领学生通过探究发现y=kx+b(k≠0)的图像经过定点(0,b)

任务6:对函数y=2x+6、y=-x,y=-x+6,y=5x的图像进行分类,并对分类的标准进行说明。这一任务旨在引领学生发现一次函数增减性和k之间的关系。

任务7:讨论y=kx+b(k≠0)图像经过直角坐标系哪几个象限,旨在通过这一任务引领学生对一函数中k、b与直角坐标轴的关系进行探究。

任务8:根据具体的函数图像,写出函数的表达式。旨在引领学生通过探究,掌握根据函数图像确定函数解析式的能力。

这8项任务层层递进、环环相扣,共同指向大单元下本课时的教学目标。这样的任务支架设计考虑到学生的认知发展,通过逐步引导学生完成任务,使得学生在探究学习中逐渐形成系统性的认知,提升了对一次函数的理解深度。这种任务支架的设计有助于培养学生的独立思考和解决问题的能力,契合了“生本教育”理念。