信息技術支持下的初中數學大單元教學模式研究

李瑞超　汪海豐

摘 要：本研究以數學課程培養的核心素養為導向，以學科能力為中介，從大單元教學設計角度出發，結合信息技術發揮的作用，構建了信息技術支持下的初中數學大單元教學模式.通過對該模式進行應用實踐發現，其對于優化課堂教學、發展學生學科能力、提升教師能力等均具有積極的促進作用.

關鍵詞：信息技術；初中數學；大單元教學模式

《義務教育數學課程標準（2022版）》的頒布，標志著基礎教育階段素養本位的教學改革成為發展必需.但縱觀傳統以知識點為主的碎片化數學教學，這種割裂知識整體關聯的方式實在難以承擔培育學生核心素養的重要使命.因此，亟需在數學教學中摒棄這種傳統的課時教學，呼應數學新課標中所提倡的大單元教學模式，以內容的整體結構化培養學生的理解、運用、遷移能力，推動核心素養切實落地數學課堂教學.此外，信息技術與教學深度融合的趨勢，更是為數學大單元教學的高效實施注入了新的動力.基于此，探索以發展核心素養為目標指向，信息技術支持下的初中數學大單元教學模式，對于構建高效的初中數學課堂具有重要意義［1］.

1 相關概念解析

1.1 數學大單元教學

關于大單元教學的內涵特征，不同學者從不同視角進行了界定.熊梅等人立足于學科核心素養視角談到，大單元教學是從課程整體出發，對單元內容、目標、評價等要素進行系統規劃，以問題情境為依托，通過學習活動的開展以促進學科核心素養的發展［2］.

潘香君聚焦于小學數學，認為具有數學味的大單元教學是基于學生的實際生活進行整體設計，構建結構化的知識和方法體系，組織師生、家長等多元主體協同參與多樣化的學習活動.并將大單元教學的特征歸結為關聯性、非均衡性、生長性［3］.張沖等人強調問題引領在數學大單元教學中的重要作用，提出數學大單元教學設計主要包括本單元內容的系統分析、確定單元目標、創設單元任務、設計單元評價等內容［4］.

綜上所述，數學大單元教學強調整體規劃、結構化設計、問題引領以及多元化活動等內容.具體而言，就是需要從整體視角出發，以單元為基本設計單位，對數學教學內容進行結構化統整，創設問題化的情境，以任務為主線統領多樣化的學習活動，以達到培養學生核心素養的目的.

1.2 數學學科能力

數學學科能力為數學課程培養的核心素養的落地提供了有力抓手.數學學科能力是以提出的共通的學科能力表現為基底，融入數學內容特質要素，形成具有數學特色的數學學科能力活動表現框架，其一級學科能力包括學習理解、實踐應用和創造遷移［5］，每個一級維度都包含三個二級維度的學科能力表現.如圖1所示.

2 信息技術支持下的初中數學大單元教學模式的構建

2.1 初中數學大單元教學模式構建過程

信息技術支持下的初中數學大單元教學模式的構建遵循基礎研究做準備、理論與實踐相結合的研究路徑.基于研究主題，從多方面掌握數學大單元教學，提出背景、內涵特征、價值意義、發展現狀以及現存問題等要點內容.基于此，初步明確初中數學大單元教學的核心要素，主要包括學情分析、教學內容分析、確定教學目標、設計教學活動、實施教學評價等內容.

采用行動研究方法，根據初中數學大單元教學要素形成初中數學大單元教學設計流程，并依照設計流程進行初中數學大單元教學案例的設計與實施，經過計劃、行動、觀察、反思等一系列過程，對初中數學大單元教學設計流程進行修正完善.與此同時，在具體實施過程中察知信息技術在初中數學大單元教學中的作用點，為模式的構建提供基礎.通過三輪迭代研究，最終形成由單元內容設計（包括提取大概念、基于大概念確定單元主題、單元內容分析）、學情分析、目標設計、活動設計以及反思幾個環節構成的初中數學大單元教學設計流程.

2.2 初中數學大單元教學模式分析

本研究的開展主要依托于智學網平臺和暢言智慧課堂，因此，從初中數學大單元教學設計流程的三輪行動研究來看，信息技術在初中數學大單元教學設計與實施過程中的作用點主要體現為教師可利用思維導圖、PPT、Word等繪圖工具繪制單元內容結構圖，以可視化的方式形象呈現單元內容整體結構與關聯［6］，有助于學生對其進行全面認知.在開展大單元教學實踐時，教師可運用問卷星、思維導圖、智學網平臺、暢言智慧課堂等技術、平臺或工具，實現全方位、全過程的學情分析，幫助教師實時了解學生學習狀況.此外，“暢言”智慧課堂具有的資源推送（PPT課件、文本、圖片、視頻、動畫、微課等）、答題互動（個人搶答、全班作答、分組作答、投票作答等）、展示功能（畫筆工具、板擦等）、數據分析（備課數據、課堂互動數據、測驗數據、練習數據等）等功能既可以輔助教師教學與學生學習，激發學生興趣，開展多樣化的評價，又方便師生之間進行多元討論與交流.

基于三輪行動研究所形成的初中數學大單元教學設計流程，綜合信息技術在初中數學大單元教學中所發揮的作用，最終凝練形成了如圖2所示的信息技術支持下的初中數學大單元教學模式.該模式以數學課程培養的核心素養為導向，在信息技術的支持下，整體遵循大單元教學設計、大單元教學實施、大單元教學反思的路徑.其中，大單元教學設計以大單元教學設計流程為主線，主要包括以初中數學內容板塊為核心的單元主題與內容組織設計、涉及初中數學內容板塊且以數學學科能力三個維度為基準的學情分析與單元目標設計、以數學學科能力為主脈絡的單元活動設計.大單元教學實施則是依照大單元教學設計方案開展課堂教學實踐，借助信息技術為單元活動的開展創設情境，通過推送資源、在線創建活動等支持學生開展自主學習、合作探究學習等多樣化的單元活動.同時，在實施過程中運用信息技術進行動態的全過程記錄和智能測評［7］，以此發現大單元教學設計與實踐之間的落差，以便在大單元教學反思過程中能夠實時調整教學，以及不斷改善優化大單元教學設計與實施.3 信息技術支持下的初中數學大單元教學模式的應用效果分析

根據構建的信息技術支持下的初中數學大單元教學模式，在初中數學教學中開展進一步實踐發現，該模式的應用有助于改善傳統的數學課堂教學、促進學生數學學科能力的發展以及教師能力的提升.

傳統的課時教學以課時為單位，特別關注學生對知識點的掌握，這致使學生在課堂教學中興趣不高、缺乏積極主動性，進而學習效果不理想.而信息技術支持下的大單元教學一改以往的教學方式，綜合使用專門的或平臺系統自帶的各類學情分析工具進行基于大數據的學情分析，為大單元教學目標的制定提供了科學依據，便于引導開展契合學生實際情況的大單元教學；借助信息技術形象化地呈現教學內容，如在數學課堂中教師不方便畫圖時，可以用平臺自帶的畫圖功能直觀呈現，激發學生興趣.由此可知，信息技術支持下的大單元教學在數學課堂中得到了積極的教學效果.

此外，在數學教學中實施大單元教學前，對學生的數學學科能力進行摸底調查顯示，大部分學生的數學學科能力僅停留于學習理解這一淺層維度，在實踐應用能力方面比較欠缺，而具備創造遷移這一學科能力的學生更是少之又少.依據信息支持下的初中數學大單元教學模式進行數學教學后發現，整體學生的學習理解能力得到了鞏固與加強，實踐應用能力有了進一步的提升，創造遷移能力也得到了一定的改善.這不僅充分表明實施數學大單元教學不僅對學生數學學科能力的發展具有促進作用，還從側面揭示了學科能力是連接核心素養與大單元教學的重要橋梁，可促使核心素養切實落地課堂教學［8］.

再者，信息技術支持下的數學大單元教學既對教師課堂教學能力具有一定的要求，還對教師的信息技術能力提出了一定的挑戰.一方面，環環相扣的大單元教學有助于教師整體把握課程內容，在設計、實踐與反思過程中不斷提升教師的數學大單元教學能力.另一方面，在開展數學大單元教學實踐過程中，教師借助信息技術進行學情分析、組織學生開展多樣化的學習活動、實現人機協同的評價反饋等［9］，促使教師的信息技術應用能力不斷得到提升.

4 結語

信息技術支持下的初中數學大單元教學模式立足于數學課程培養的核心素養，以數學學科能力為中介，借助信息技術優勢，打破陳舊僵化的知識點教學，重整教學內容與結構，幫助學生構建整體知識框架，加強其對于知識本質的認知.依托這一模式，有助于打造信息技術支持下的素養本位的數學課堂，進而引導學生逐步提升數學課程核心素養水平，并同步促進教師能力的提升.

參考文獻：

［1］ 路軍.信息技術環境下的大單元教學實踐研究［J］.文理導航（中旬），2021（32）：16+21.

［2］ 熊梅，董雪嬌，孫振濤.學科核心素養視角下的小學數學大單元設計［J］.教學與管理，2019（35）：51-53.

［3］ 潘香君.小學數學大單元教學的特征及課堂類型［J］.教學與管理，2020（23）：53-56.

［4］ 張沖，孟范舉.以問題為引領的數學大單元教學研究與實踐——以“周長”單元教學設計為例［J］.吉林省教育學院學報，2022，38（3）：89-93.

［5］ 曹一鳴，馮啟磊，陳鵬舉.基于學生核心素養的數學學科能力研究［M］.北京：北京師范大學出版社，2017.

［6］ 許秀紅，盧宇.基于思維導圖的教學設計案例分析［J］.教育觀察，2018，7（16）：32-35.

［7］ 王靜，方曉峰.基于智慧教室的人機混合教學設計研究［J］.高教學刊，2022，8（17）：1-5.

［8］ 劉一飛，黃文吉.學科核心素養視角下中學生數學學科能力水平狀況與分析［J］.吉林省教育學院學報，2021，37（12）：106-109.

［9］ 劉斌，郭雨軒.人工智能賦能個性化學習評價：價值意蘊與實踐路徑［J］.衡陽師范學院學報，2023，44（1）：131-136.

基金項目：蚌埠市教科所課題“信息技術支持下的初中數學大單元教學模式研究”（課題編號：20210144）.