数学核心素养背景下小学数学单元整体教学设计策略
2024-12-04郑培云
《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出,小学数学课程确立核心素养导向的教学目标,以学生发展为本,设计体现结构化特征的课程内容,实施促进学生发展的教学活动。在小学数学单元整体教学中,教师将每个单元视为一个结构体,开展结构化的课堂教学活动。单元整体教学让学生的数学学习从“零散”转向“结构化”,有利于学生数学核心素养的生成与持续发展。在单元整体教学设计阶段,教师需要重点解决知识关联、活动组织等方面的问题。
一、单元整体教学及价值指向
(一)内涵
单元整体教学旨在培养学生的核心素养,引领学生探究单元的知识结构,并将单元作为教学活动的基本组成元素。教师按照新课程标准的相关要求,在单元整体教学中凸显学科知识的内在逻辑关系,并设置与核心素养表现基本一致的教学目标和评价标准。单元整体教学围绕单元主题和核心概念组织教学活动,使学生解决任务和问题的过程中掌握数学知识的本质。
(二)价值指向
单元整体教学的价值指向,集中体现在突出本质理解、突出关联理解、突出观念提升三个方面之上:其一,对知识的本质理解,直接影响学生的数学学习质量,单元整体教学引导学生对数学知识追本溯源;其二,关联理解需要建立在新旧衔接的基础上,并让学生从已知出发探索未知,产生举一反三的应用意识;其三,观念提升直接影响学生的主动学习效率,单元整体教学引领学生形成“迁移运用”的数学学习观念,为核心素养的形成与发展奠定基础。
二、数学核心素养背景下小学数学单元整体教学设计策略
(一)立足单元整体,规划教学框架
在小学数学课程中,教师选用单元整体教学的设计方案时,应立足单元整体,合理规划课堂教学框架,并围绕核心素养确立单元教学目标。教师在研读教材内容和新课程标准相关要求的过程中,需要兼顾学生的学习水平和认知发展规律,并合理规划单元学习路径。在单元学习路径中,教师可适当串联“线索”,帮助学生理解单元知识的本质与关联特点,运用趣味性、生活化的实践任务,引导学生在实践中获得新知。
1.围绕核心素养,确立教学目标。
数学课程的教学目标依据核心素养与学段确立。核心素养集中体现数学课程的育人价值和基本理念,并覆盖小学数学教学的全部过程。核心素养主要表现为数学眼光、数学思维、数学语言三个层面,对各学段的课程目标制定起到引领作用。在小学阶段,数学核心素养一共有11种,侧重对经验的感悟,并具有整体性、一致性和阶段性等特征。
核心素养是确立数学课程教学目标的依据。以人教版一年级上册“认识立体图形”的单元整体教学为例,本单元重点培养学生的空间观念,以直观感知为主,鼓励学生动手操作,引导学生经历图形的抽象过程,积累观察物体的经验,形成初步的几何直观。在本单元中,教师培养学生的空间观念、几何直观两种核心素养。
其中,“几何直观”核心素养的具体培育要求为:根据立体几何图形的基本构成元素,能够识别并分类图形,在真实情境中根据语言描述绘制相应的图形,并学会分析几何图形的基本性质及特征。“空间观念”素养的培养要求为:认识空间物体或图形的形状、大小及位置关系,根据几何图形想象出所描述的实际物体等。
根据上述核心素养的培养要求,教师可设计以下“认识几何图形”的单元整体教学目标:
第一,在分类、观察、动手操作等活动中,直观认识长方体、正方体、圆柱和球等立体图形,初步感知立体图形的特征,并能辨认和区分这些立体图形。
第二,在拼、摆、搭等活动中,获得对简单立体图形的直观体验,并进一步认识立体图形的显著特征(如大小形状、位置关系等)。
第三,利用立体图形的相关知识,解决简单的实际问题。
2.研读教材内容,规划学习路径。
在单元整体教学中,教师需要基于学科单元目标和内容逻辑进行课程设计,以核心素养为导向的教学目标不仅起到引领教学活动的作用,更体现整体教学活动的规范性、科学性。教师在研读教材内容的过程中,需要全面了解学生的学习能力和认知发展情况,细分单元范围和构成要素,在规划学习路径的过程中,为后续教学活动的顺利开展奠定基础。
在“认识立体图形”的单元整体教学中,教师研读教材内容,其属于“图形与几何”领域,是学生认识平面图形、测量平面图形的前置单元。本单元处于图形认识与测量主体的起始阶段,从“形状”这一角度,使学生初步认识物体和图形,并经历从具体到抽象、从特殊到一般的研究过程,为后续学习平面图形、立体图形的认识与测量奠定基础。
在“认识立体图形”的单元整体教学中,教师需要梳理内容框架,理清知识的本质、新旧衔接特点,为规划学生的课堂学习路径提供参考。本单元的内容框架主要涵盖三个方面:图形认识、图形拼搭、问题解决。其中,图形认识包括长方体、正方体、圆柱和球四个基本立体图形的认识过程,依托真实情境和任务、问题,让学生了解四种图形的大小形状、位置关系等特点。在图形拼搭和问题解决的层面上,学生可根据相同图形、不同图形的拼搭任务场景,自主探究、判断分析拼搭前后的稳定性。在单元内容框架的支持下,学生可从二维平面拓展到三维空间,在教师的引导下完成各项动手操作、实践探究任务。
(二)立足整体发展,设计教学活动
在数学核心素养背景下,小学数学课堂上的单元整体教学活动应立足学生的主体地位,并引导学生对知识展开观察、推理和分析。立足整体发展设计的单元教学活动,不仅让学生用数学的眼光探析数学知识的形成全过程,更有利于核心素养的持续发展。
在教学活动中,教师应依据单元主题,创设生动、直观的教学情境,旨在激发学生的学习兴趣,并引发多层次的情感体验。此外,在单元整体教学活动中,教师应聚焦重点和难点,突出问题的驱动作用,引导学生独立思考、挖掘知识本质,并完成探究性的学习任务。
1.依据单元主题,创设教学情境。
在单元整体教学活动中,教师应围绕单元主题,创设生动、有趣、生活化的教学情境,增强学生的数学学习体验,激发学生对新知识的好奇心和探究欲望。
在“认识立体图形”的单元整体教学中,首先,教师可利用足球、篮球、排球、课本、积木等道具,在课堂上创设生动直观的教学情境。并运用希沃白板5,向学生展示不透明、充满神秘色彩、装满各种物品的大盒子。其中包含:五彩的积木、圆滚滚的足球、方方正正的牙膏盒、神奇的魔方等物品。其次,教师向学生介绍大盒子里有很多各种各样有趣的东西,让学生猜一猜可能有哪些物品。学生在情境中产生好奇心和探索欲望,并引出单元主题——认识立体图形奠定基础。
教师在创设教学情境时,可任意选择线上、线下两种展示载体,也可提前制作一些不透明的纸盒子,装快递的盒子也可以。设置充满悬念、趣味性十足的教学情境,不仅让学生联想到生活中常见的物品,更让学生发挥想象力积极、踊跃地回答教师提出的问题。另外,在单元整体教学活动中创设情境,需要结合一年级小学生好奇心强、兴趣浓厚、存在个体差异、具备感性生活经验等学情特点,才能增强学生在数学课堂上的直观学习体验。
2.聚焦重点难点,问题驱动探究。
在单元整体教学活动中,教师应聚焦重点和难点,以问题驱动学生的自主探究、合作探究等学习活动。问题是学生探究知识本质与关联的重要契机。在问题讨论、分析的过程中,学生的思维能力不断进步,更容易理解数学知识的本质与联系。
在“认识立体图形”的单元整体教学活动中,教学重点是让学生认识四种基本立体图形的形状特征,包括面、棱、顶点等方面的特点,并在实际情境中准确识别、区分四种基本立体图形。本单元的教学难点在于,学生需要理解、区分不同立体图形的复杂特点。并在拼搭相同立体图形、不同立体图形的过程中,在脑海中构建立体图形的形象,根据描述解决简单的实际问题。
教师围绕教学重点和难点,可运用以下几个问题,驱动学生参与课堂上的探究学习活动。
问题1:用两块正方体可以拼成一个什么图形?
问题2:能任意滚动的是什么?既能滚动又能立起来的是什么?
问题3:在拼搭两个不同的立体图形时,怎样判断拼搭后是稳定的?
在单元整体教学中,重点和难点内容透过实践性较强的任务和问题呈现在学生面前。鉴于一年级学生的认知经验相对有限,教师可鼓励学生与同桌探讨交流,共同思考、判断、分析问题答案的正确性、合理性。在上述问题的驱动下,学生参与课堂上的自主探究、合作探究活动环节,逐步体现空间观念和几何直观的素养表现,在实际情境中正确理解、区分不同立体图形的复杂特点。
(三)拓展实践活动,促进理实结合
在数学核心素养背景下,单元整体教学应适当拓展实践活动,在充分考虑学生个体差异和实际需求的基础上,安排学生循序渐进地解决实践问题。在实践活动中,教师应给予学生适当的指导,贯彻理实结合、学以致用等理念,全面培养学生的学习能力和实践意识,引领学生以小组为单位参与实践活动。在实践活动中,学生可以在探索的过程中逐步形成良好的思考习惯,并在共同解决问题时提升合作能力。在“认识立体图形”的单元整体教学中,教师可组织学生参与以下拓展实践活动:
实践活动1:拥有了数学的眼光,你就有了变废为宝的能力。你就能发现生活中很多废弃的物品都可以被我们利用起来。请你结合今天认识的立体图形,利用生活中的废旧物品,创造出一个自己喜欢的手工作品。(剪纸作品、积木模型、废旧报纸制作的飞机模型等,形式不限)
实践活动2:小明的玩具柜里有规律地放了一些积木,但是缺了一个,你能猜出柜子里的积木少了哪一块吗?
第一行:长方体、圆柱、正方体、球;
第二行:球、正方体、圆柱、长方体;
第三行:正方体、球、长方体、圆柱;
第四行:圆柱、长方体、球?
各小组学生在参与拓展实践活动时,可以互相分享、交流与问题有关的信息,在“头脑风暴”的过程中合力解决遇到的问题。教师还需要充分考虑一年级小学生的认知发展规律和实际学情,在不同难度的拓展实践活动中,适当给予各小组指导或者小提示,帮助学生加深对四种基本立体几何图形的认识。
(四)完善单元评价,重视素养发展
在单元整体教学中,评价是非常重要的一环,其以教学目标为依据,重视学生的核心素养发展情况,客观评估学生对单元知识的理解、掌握、应用程度。教师需要进一步完善单元整体教学的评价体系,灵活运用过程性评价、表现性评价方法,从而避免应用单一的终结性评价方法。
在“认识立体图形”的单元整体教学中,教师重点培养学生的几何直观、空间观念等核心素养,并通过一系列问题、探究性任务、实践活动,帮助学生深入理解本单元的重点和难点。教师可立足核心素养目标,从以下几个方面完善单元评价内容:
第一,空间观念。在数学活动中能够观察立体图形,发现其内在规律和特点;能够用准确的语言描述立体图形的特征。
第二,逻辑思维。掌握长方体、正方体、圆柱和球等常见立体图形的特征及其分类;运用分类、比较、归纳等逻辑方法,能够分析立体图形的特征及其关系。
第三,几何直观。在真实情境中辨别正方体、长方体、圆柱和球四种立体图形,并对大小形状及位置关系进行分析,按照图形特征进行分类,并用语言描述立体图形。
在单元整体教学中,教师应邀请学生参与自主评价,对整体学习表现和教师的教学方式进行评价,逐步完善本单元的教学评价体系。在学生自评、小组互评、师生互评环节全部完成后,教师需要借助极课大数据、问卷星等计算机软件,向学生反馈评价结果,由学生自行选择是否提交反馈信息。通过以上措施可知,完善单元整体教学的评价体系,并重视小学生的核心素养发展情况,是提高课堂教学质量的关键。
三、结语
综上所述,在数学核心素养背景下,小学数学课程的单元整体教学,强调以学生为中心,并重视知识应用能力、自主学习能力的有序培养。在此基础上,教师应立足单元整体,合理规划教学框架。教师应立足整体发展要求,合理设计单元教学活动,并视为学生的实际情况,适当拓展实践活动,促进理实结合、学以致用等教育目标的落实。教师更应完善单元整体教学的评价体系,重视学生的核心素养发展进程。
注:本文系教育部福建师范大学基础教育课程研究中心2023年度开放课题“核心素养视角下小学数学单元整体教学的实践研究”(批准号:KCA2023324)研究成果。