基于信息技术的初中数学大单元教学研究与实践

摘 要：大单元教学不同于传统教学模式中的自然单元教学，它围绕核心任务来组织教学，把握学科知识之间的关联性，重视知识点之间的内在逻辑，在此基础上设计出前后呼应的连贯式教学情境。将信息技术引入初中数学大单元教学中，有利于为教师开展大单元教学提供更有力的教学工具和更加多元的教学方法，充分发挥信息化教学的资源优势、技术优势，从微课导学、情境创设、实践探究、思维培养、信息技术与学科融合、教学评价等各方面提高初中数学大单元教学效果。文章围绕基于信息技术的初中数学大单元教学研究与实践展开了探究，结合教学实际提供了一些可操作性教学策略，以供参考。

关键词：初中数学;信息技术;大单元教学

《义务教育数学课程标准（2022年版）》明确提出要重视单元整体教学设计，改变现有的课时单元教学设计。从传统初中数学课时单元教学模式来看，教师习惯于按照教材编写的信息逻辑顺序开展教学，这种教学模式虽然有利于学生依顺序完成每一章节、每部分的知识点学习，但由于知识点相对比较零散，学生难以建立系统化的数学知识体系。而将大单元教学引入其中，进行单元整体教学设计，有利于整合初中数学各部分的知识内容，强化课时之间的联系，使学生对同一类知识点展开深度学习，从而有利于学生建立更加系统化、结构化的学科知识体系。

一、基于信息技术的初中数学大单元教学现状

（一）信息技术与大单元教学结合的意义

要明晰信息技术在初中数学大单元教学中承担的角色，首先要清楚数学大单元教学的概念。大单元教学指的是依照新课程标准和学科核心素养培养要求，以系统化知识体系建构为主要目标，以学生的认知基础和认知逻辑为起点，集学习情境、学习方法、学习内容等于一体的数学教学实践活动。加强信息技术与初中数学大单元课堂的结合，有利于为教学提供信息化的环境，教师可以充分利用智慧课堂大数据分析以及几何画板、Desmos等信息技术手段促进教学方式的创新变革，激发学生在数学海洋中的探索热情，同时为学生提供海量的学习资源，以直观生动的方式组织开展教学活动，充分调动学生在数学学习中的积极性，激发学生在数学学习活动中的自主性。同时，在信息技术的支持下，也有利于教师对教学进行反思总结，结合教学反馈积极调整教学方式。可见，信息技术是初中数学大单元教学得以顺利实施的有力辅助工具，有利于提高大单元教学质量，增加课堂教学效益。

（二）目前信息技术与大单元教学结合的问题与原因分析

大单元教学模式是当下初中数学教学改革的重要方向。与传统的自然单元教学模式相比，大单元教学涉及的知识点容量更大，对逻辑把握的要求更高，因此对教师所采用的教学工具和方法提出了更高的要求。而从当前初中数学教学实践来看，大单元教学和信息技术没有很好地融合，因此也难以充分发挥出信息技术在资源整合、知识梳理等方面的作用，影响了大单元教学的实践效果。通过分析目前国内外相关研究成果可知，目前学界对数学大单元教学的研究主要集中在大单元教学优势和教学设计方面，而围绕基于信息技术的初中数学大单元教学实践研究相对比较少，因此缺少教学实践中的理论指导，本研究围绕这一课题展开探究，以期能够为基于信息技术的初中数学大单元教学实践提供一些可行的参考意见。

二、研究方法与数据收集

首先，为了保障本次教学研究成果的真实性、可操作性，为了获取真实数据，本研究采用了调查问卷、个别访谈以及教学实践等研究方法，通过多样化的调查研究方式，收集了有利于推动研究开展的数据，再利用调研问卷、观察量表的统计回收做统计梳理，根据具体问题进行原因剖析，找准教学研究实践的切入口。其次，在学生群体中选择调查样本，设计好相应的调查问卷，将设计好的问卷发放至样本，学校进行数据回收并统计分析。最后，除了发放教师问卷以外，面向样本学校、班级，开展为期一年的数学教学，了解数学大单元教学中信息技术应用的实际情况，并及时观察记录，设计观察结果统计表汇总结果。

三、基于信息技术的初中数学大单元教学策略

（一）基于信息技术的初中数学大单元微课

单元的开篇部分至关重要，良好的开端才能保证后续教学的顺利开展，初中数学教师要树立单元导学意识，精心设计每个大单元的“单元导学”，激发学生的学习动机。教师可以利用信息技术编制大单元微课大学案，结合单元整体教学中的重点知识，利用教材和互联网资源，以微课形式呈现单元知识概要，在导学阶段即向学生呈现本单元整体知识脉络。

教师首先要科学分析大单元课程内容，合理规划大单元教学课时，把握好各小节知识点之间的关联性，在此基础上设计单元课时大纲，并以此为基础进行大单元微课导学案的编制。教师可以充分利用Flash微课制作软件来设计单元微课，导学案首页作为总括性的展示，要列出单元学习的重点知识目录，后面的页面则列出预习教材、把握重点公式定理等本单元学习目标和任务。

其次，在编制好的单元微课导学案后，要组织学生进行自主预习。教师利用多媒体教学设备为学生展示微课，学生通过观看了解了本单元的学习目标和任务，教师要求学生在此基础上自主预习，通过预习过程找出本单元重要知识概念，同时列出预习中所发现的问题。通过运用信息技术来制作大单元微课，课堂导入的效率事半功倍，为后续教学打下了良好的基础。

（二）创设教学情境

基于新课程改革下的“大单元”教学模式应用，需要教师创设丰富多样的教学情境，不同于传统教学模式中的简单提问或图片展示，由于大单元教学中教师需要汇集大量的零散知识点，必须保证教学情境的直观化和趣味性。教师要充分发挥信息技术媒体资源的丰富性，充分开发利用动画、音乐、短视频、图文等素材，把握单元教学内容和教学特点，为学生理解和分析数学问题创设真实生动的教学情境，调动学生参与学习的积极情感，激活学生的数学认知结构。

以“二元一次方程”这部分知识教学为例，教师可以利用代码的编写过程、运行结果来揭示方程数量之间的内在逻辑关系，然后以数学的方式进行表达，在跨学科的教学情境下，激发学生探究数学问题的兴趣，同时也引发了学生对各学科知识之间的关联性的思考探究，有利于培养学生自主探究数学知识的良好习惯。再如，教学“位置与坐标”这部分知识时，教师可以利用学生熟悉的几何画板来创设基于数学问题的相关情境。初中数学教师在发挥信息技术创设大单元教学情境的作用时，必须结合单元知识点和能力训练的目标，在互联网中甄选情境创设的相关素材，尽可能将单元知识的信息点在情境中呈现，充分囊括数学大单元知识教学和技能教学，提高课堂教学容量。

（三）利用信息技术设计大单元实践探究

实践探究在数学学习中是非常重要的一环，学生在掌握了相关数学知识后，必须在实践探究中进行迁移运用，只有这样才能够提高数学知识的转化能力，从以往的自然单元学习模式来看，学生的实践探索机会不多，总是局限于课本例题和各种考试中。在基于信息化的大单元数学课堂中，教师以实践为导向，以信息化软件为支撑，为学生充分参与实践探究活动提供了更多可能性。

教师依托技术手段开展大单元探索实践，必须紧密结合实践教学需求，例如，在教学“勾股定理”这部分知识时，教师可以充分发挥几何画板的作用，借助这一生动形象的软件向学生展示勾股定理的性质和特点，同时教师也可以在三维几何画板中为学生发布实践探究任务，教会学生制图方法，让学生在实践动手的过程中体会和感知知识点的实践运用。学生实践操作结束后，教师询问学生从中获得的体悟和结论，并且让学生对照单元教材中所涉及的相关概念来进行检验。再如，在教学“一次函数”时，教师可以利用Desmos软件来演示一次函数图像的性质。通过实践探究，学生的空间想象能力以及实践操作能力等都得到了有效的训练。

（四）运用思维导图整理单元内容

思维导图是一种比较常见的教学工具，也是一种高效便捷的思维建立方法，可以使知识点以清晰直观、逻辑严密的形式呈现，对提升学生的思维能力具有较大的帮助。初中数学教师紧密结合初中大单元教学的实际需求，探索利用思维导图为课堂提质增效的有效方式，既有利于减轻学生的数学学习负担，又有利于提高学生学习和理解的效率。在大单元教学模式下，将零散的知识点整合起来，利用思维导图法指导学生将学习内容按照主题或类别的要素进行系统梳理，更有利于学生把握知识点之间的相互联系，建立大单元整体知识体系，从而有效提高学生的思维能力和联想能力，帮助学生建立数学学习的自信心。

Authorware是一种应用广泛的教学辅助软件，教师可以利用这一软件调取适宜课堂教学内容的思维导图模板。例如，在数学教学中，很多时候涉及对数学公式和定理进行推导，在这种情况下，教师就可以选择流程型思维导图模板，要求学生总结大单元整体学习内容，在空白模板中整理出重要知识点。教师可以组织学生以小组形式进行单元回顾和总结，每一小组的学生需建立完善的大单元思维导图。各小组制作完毕后，教师可以利用投屏展示各个小组的绘图成果，通过比较分析，进行知识点的查漏补缺。此外，思维导图模板只是为学生自主绘图提供参考，学生可以根据实际教学内容进行补充和完善。例如，学生整理归纳一次函数公式的推导过程，在思维导图的相应模块列出知识点，举出例题便于复习。最后，教师将完善的大单元思维导图上传到数学云空间中，学生可以随时下载学习，在课后进行知识点的回顾，达到良好的巩固与提升效果。

（五）基于信息库实施大单元教学检测

为了及时获知教学的实际效果，以便针对教学中存在的问题进行调整，优化教学方式，提高教学效果，在初中数学大单元教学实践中，教师可以利用信息库实施大单元教学反馈。教师应该将反馈检测作为初中数学大单元教学的一个重要一环，改变传统的单元考试等单一的教学检测方式，充分发挥信息库的作用。因为班级中学生的学习情况不同，不同学生对同一单元内容的掌握程度有差别，如果进行无差别的反馈检测，难以准确全面反映出学生学习的实际情况。对此，教师可以充分利用信息题库，设计分层次的单元检测模块，利用信息题库的智能批改以及结果分析功能，提高反馈检测效果，这有利于教师对教学方式进行针对性调整，提高数学大单元教学的反馈检测质效。

具体而言，教师在题库中输入某一大单元教学主题后，题库将会自动给出不同难度等级的题目，系统通过数据分析，结合不同学情的学生进行推送，这样一来，班级中基础层、发展层以及优等层的学生，都能够结合实际学习能力选择题目，检测单元学习成效。完成后将结果上传题库，再利用题库的智能批改功能，学生进行核对，便可以自主找出题目做错的原因，最后，教师利用题库的导出功能，筛选出学生出错的题目，再对这些题目进行精讲，这样，每一层次的学生都能够及时发现做题中存在的问题，并通过教师的讲解掌握解题方法，学会规避此类错误。

信息技术在数学大单元教学中的应用优势是多方面的，在信息技术支持下，组织开展初中数学大单元教学有利于设计微课，创设生动的教学情境，绘制思维导图以帮助学生梳理知识点以及进行高效的反馈检测等。在教学过程中，学生的主体意识更强，学习的主动性和积极性被充分调动。反思大单元教学实践，其中还存在一些问题：大单元教学需要对知识点进行重新排序和融合教学，对教师的素养水平提出了较高的要求，教学设计需贯穿整个单元的教学情境。并且需要学生在长时间内持续参与学习，这对教师如何在有限的时间内安排教学提出了挑战。此外，虽然信息技术在初中数学大单元教学中有多方面的应用价值，但很多教师对大单元教学和信息技术的融合还处在探索阶段，要实现大单元教学的信息化目标还需要教育工作者付诸长时间的努力。

参考文献：

[1] 王景. 信息技术在初中数学大单元教学中的有效运用[J]. 学周刊，2023（05）：60-62.

[2] 路军. 信息技术环境下的大单元教学实践研究[J]. 文理导航：中旬，2021（11）：16+21.

[3] 陈浩宇. 初中数学大单元教学中信息技术应用研究[J]. 初中生世界，2023（32）：42-44.

（责任编辑：张涵淋）

* 本文系陕西省教育科学“十四五”规划2023年度课题“基于信息技术的初中数学大单元教学研究与实践”（课题编号：SGH23Y 0351）的研究成果之一。