單元整體視角下的逆向教學設計

李建英 易良斌

編者按：《義務教育數學課程標準（2022年版）》提出改變過于注重以課時為單位的教學設計，推進單元整體教學設計，體現數學知識之間的內在邏輯關系，以及學習內容與核心素養表現的關聯. 但從教師的理性自省和實踐自覺上看，能把握好從單元到課時的關系，并真正將單元整體教學有效落在實處，仍然不盡如人意. 由本刊推出的“單元整體視角下的數學核心內容研究”專題征稿活動，意在倡導廣大中學數學教師提高教學立意，聚焦數學核心內容，增強教師從單元到課時的設計意識，落實數學教學的整體觀、聯系觀，更好地培養學生的數學核心素養.

為了推動單元整體教學研究，本期集中刊出3篇“單元整體視角下的數學核心內容研究”專題文章. 希望這些案例能對廣大讀者有所啟發，引發對有關內容更廣泛而深刻的討論，產生更多的研究成果.

歡迎廣大讀者就單元整體教學的研究踴躍投稿，本刊將擇優繼續刊登.

摘? 要：在深度教學理念的引領下，教學越來越注重數學知識的整體性，以及教學對象研究過程的整體性. 基于整體理解的教學設計能夠有效把握教材和學生，逆向教學設計以生為本，以目標為綱，以評價為索. 以“因式分解”單元起始課的教學為例，闡述單元整體視角下的逆向教學設計有助于學生建立知識與知識之間的聯系，直至產生知識結構，在課堂中逐步形成和發展數學核心素養.

關鍵詞：單元整體；逆向教學設計；核心素養

作者簡介：李建英（1985— ），女，一級教師，主要從事初中數學教學研究；

易良斌（1963— ），男，高級教師，浙江省特級教師，主要從事初中數學教育研究.

有厚度的數學教學要求教師在教學設計中做到眼中有“木”，腦中有“林”，心中有“森”. 教師有意識地從單元整體視角設計教學，不僅有利于學生更深刻地理解數學知識，更有利于學生感受知識建構的內在邏輯關系. 教師要改變傳統的淺理解、輕目標、缺評估的教學模式，創新教學設計流程，即優先關注學生的預期學習結果，制訂教學目標，以評價任務為導向，以目標賦能設計課堂教學活動，最后檢驗教學成效. 教學的主體也從“以教師為主體”轉變為“以學生為主體”. 如何將單元整體教學與逆向教學設計完美融合，發揮“1 + 1 > 2”的功效？本文以浙教版《義務教育教科書·數學》七年級下冊（以下統稱“教材”）第4章“因式分解”單元起始課為例進行闡述.

一、基于單元整體的目標設定

教學目標是一節課的總綱領，基于單元整體的教學設計不僅要著眼于本課時的短期目標，更要與大單元的目標深度結合. 本單元延續第3章學習的整式的乘除運算的內容，基于整式運算的完備性討論的需要引入因式分解，讓學生體會在進行多項式除以多項式時，需要將多項式變形為乘積的形式才能夠解決問題，從而引出學習因式分解的必要性. 因式分解的基本方法是依據整式乘法法則和乘法公式. 其中，提取公因式是解決高次多項式的通法，而公式法則讓學生關注特殊情況. 本單元研究因式分解的路徑是“概念—方法—應用”. 學生在這一章的學習中會反復經歷整式乘法到因式分解的逆向變形，以培養學生逆向思考的習慣. 在第1課時的教學中類比分解質因數的概念導入新課，體現類比思想. 在方法的獲得上，學生通過觀察大量實例，能夠對多項式的結構自主進行歸納分析，形成文字語言和符號語言，提升觀察歸納的能力；利用因式分解進行簡便運算和代數式求值，需要學生運用合理、簡潔的方法求解，能夠提升學生的運算能力.

基于以上對教材內容的邏輯關系、知識上下位關系，以及學生數學核心素養發展需要的分析，筆者將本節課的教學目標設置如下.

（1）能類比因數分解到因式分解，了解因式分解的概念.

（2）經歷整式乘法到因式分解的逆向變形，了解因式分解與整式乘法互逆的關系.

（3）通過自主舉例、分類歸納，歸納因式分解的常用方法，體現歸納思想.

（4）構建單元整體知識結構，滲透數學知識之間的整體聯系，體會“為什么學、學什么、怎么學”的新知學習路徑.

（5）培養學生逆向思考問題的習慣，感受類比思想、歸納思想在代數學習中的重要地位，發展學生觀察分析與交流表達的能力.

二、基于單元整體確定學生能達成預期學習結果的評估內容及標準

確定學習目標后，教師要思考根據什么標準來衡量、評價學生的任務完成情況，以及通過怎樣的評價活動與任務來檢驗學習目標的完成情況，即評價證據.

1. 確定衡量標準

達成教學目標（1）的標志：能感受因式分解的必要性，能類比因數分解得到因式分解的概念，會根據因式分解的概念辨別等式變形是否屬于因式分解.

達成教學目標（2）的標志：能將整式乘法變形為因式分解，會利用整式的乘法檢驗因式分解的正確性.

達成教學目標（3）的標志：了解公因式的概念，會確定多項式的公因式；掌握提取公因式法，體會整體思想在本節內容中的應用；快速辨別能否利用平方差公式、完全平方公式分解多項式，知道公式中的[a，b]既可以是單項式也可以是多項式；掌握分解因式的一般步驟.

達成教學目標（4）的標志：能自主梳理知識體系，構建思維導圖.

達成教學目標（5）的標志：在后期的學習中自覺運用類比思想、歸納思想.

2. 確定評價證據

診斷性評價：教師利用前測喚醒學生的舊知，以問題串搭建整體知識框架，引出新知；教師通過學生在自評、口答等方面的表現對學生的解釋能力作出評價，指向教學目標（1）.

形成性評價：教師引導學生類比分解質因數，探究并歸納因式分解，通過自主探究、小組合作等學生活動發現因式分解的實質并進行方法探究，教師對學生在這些活動中的洞察、闡明、應用等能力作出適當評價，指向教學目標（2）（3）.

總結性評價：教師對學生的知識遷移、應用能力，以及積極解決問題的能力作出評價. 學生通過如圖1所示的學后反思完成自評，教師根據學生在自評中表現出的自我認知、自我觀察、自我反思作出評價，指向教學目標（4）.

三、基于單元整體的目標達成及教學實施

逆向教學設計的第三階段是依據既定目標設計教學過程，開展教學活動，整體的教學活動安排都是為了完成第二階段的評價任務而進行的. 也就是說，一節課結束后，學生能夠在教師的引導下完成評價任務并掌握相應的知識和技能.

1. 探究觸發，知識本源

環節1：獲得概念.

通過前測鞏固整式的乘除法運算.

（1）[a2b ? -3ab3]；

（2）[2xx-3y]；

（3）[x-1x+2]；

（4）[x-1x+1]；

（5）[y+22]；

（6）[3abc2÷-abc]；

（7）[3xy-6x2y2÷3x]；

（8）[5yy+22y-2÷yy+2].

問題1：我們學習的整式乘法有哪些類型？整式的除法呢？

追問1：我們還可能遇到哪種類型的運算？

追問2：你能計算[x-yx+y÷x+y]嗎？[x2-y2÷][x+y]呢？

【設計意圖】引導學生從已有認知出發解決具體問題，讓學生體會在進行多項式除以多項式的運算時需要將多項式變形為乘積的形式才能夠解決問題，引出因式分解的必要性. 指向教學目標（1）的評估.

2. 概括提升，探求本質

環節2：明確概念.

問題2：運算中，有時要將一個多項式變形成幾個整式乘積的形式，類比小學階段學習的因數分解，這樣的多項式變形可以叫做什么呢？

追問1：類比分解質因數的定義，嘗試用文字語言說一說什么是因式分解.

追問2：我們知道，在小學學習的數中，整數的乘法和因數分解是互逆的運算，那整式的乘法與因式分解有什么關系呢？

練習1：判斷下列代數式變形中哪些是因式分解.

（1）[2m2-2mn=2mm-n]；

（2）[2mm-n=2m2-2mn]；

（3）[4x2-4x+1=2x-12]；

（4）[4x2-4x+1=4xx-1+1]；

（5）[2x2-1=2x+12x-1]；

（6）[x3-5x2+6x=xx-2x-3].

追問1：練習1中，哪些是因式分解？你判斷的依據是什么？

追問2：注意第（1）（2）題的關系，說明因式分解與整式乘法有什么關系？

追問3：第（4）小題雖然變形正確，但不是因式分解，說明因式分解的結構特征是什么？其本質是什么？

追問4：第（5）小題雖然結構是符合的，但仍然不是因式分解，說明我們在因式分解的過程中還應該關注什么？

追問5：第（1）（3）（6）小題的因式分解正確嗎？你是如何判斷的？

【設計意圖】通過類比小學階段學習的因數分解的概念，獲得因式分解的概念. 通過有意識的板書（略）類比引導學生觀察得到整式乘法與因式分解是互逆變形的關系，形成由數到式的自然過渡，讓學生的認知遵循從特殊到一般、從具體到抽象的規律. 通過練習1中的6道小題鞏固因式分解的定義，分別從范例、正例、反例、錯例等方面幫助學生理解因式分解的概念. 通過教師的及時追問，講練結合，學生總結因式分解的本質是和差化積的過程，不僅要關注等式的結構，還要關注結果. 指向教學目標（2）的評估.

環節3：方法探索.

問題3：根據因式分解與整式乘法的互逆關系，試在紙上寫出一個多項式，并進行因式分解.

教師引導學生收集組內寫出的等式，組內交流，判斷同學寫的等式是否符合要求. 小組討論結束后，派代表上臺展示思維過程.

追問1：你是如何想到這個例子的？

追問2：根據這個多項式變形的不同由來，你認為可以對以上的因式分解進行怎樣的分類？分類的依據是什么？

追問3：猜想因式分解的方法有哪些？

練習2：將下列多項式因式分解.

（1）[x2-3x]；（2）[y2-9]；（3）[m2-6m+9].

【設計意圖】通過舉例、組內互評、小組匯報體現學生在課堂教學中的主體地位，利用課堂生成讓學生充分感受整式乘法與因式分解是互逆運算，利用追問讓學生的思維可視化. 通過對因式分解方法類型的歸納，培養學生自主舉例、分類歸納的能力. 利用練習2讓學生初步感受因式分解的兩類方法——提取公因式和公式法. 指向教學目標（3）的評估.

3. 強化應用，優化體系

環節4：新知應用.

問題4：嘗試用因式分解的方法解下列題目.

環節5：拓展提升.

練習3：已知二次三項式[2x2+3x-k]分解因式的結果中有因式[x+3]，求另一個因式和[k]的值.

【設計意圖】環節4中的三道應用題分別指向簡便運算、解高次方程和用整體思想求代數式的值，讓學生體會因式分解有利于解決某些新的數學問題，體會學習因式分解的必要性和重要性. 環節5旨在提升優等生的能力，既鞏固了因式分解的定義，也培養學生知識遷移的能力. 指向教學目標（5）的評估.

4. 整體助推，清晰結構

環節6：課堂小結.

學生獨立完成如圖1所示的學后反思.

【設計意圖】師生共同回憶新知學習的路徑，即“為什么學、學什么、怎么學”，體會研究新問題的一般路徑，同時也基于單元整體視角構建了邏輯連貫的知識框架（如圖2），促進了學生思維品質的優化. 指向教學目標（4）的評估.

四、思考與感悟

1. 以建立良好的知識結構為根本

實施單元整體教學，需要教師根據教材內容靈活處理好知識橫向擴面與縱向拓展間的關系. 橫向擴面是為了從系統結構上整體把握教學內容；縱向拓展是為了從知識節點上達到一以貫之的效果. 因此，教師在教學設計時要基于聯系來發現問題、提出問題.“聯系”反映的是數學知識的整體性，“提出問題”是指要找準學生的生長點. 本節課中，教師通過前測、類比、辨析、運用、小結引導學生把握各知識間本質的、內在的邏輯體系，以及數學對象研究過程的整體性. 學生的認知從前一章學習的整式的乘除出發，類比小學階段分解質因數的學習，主動探索，直觀感受新、舊知識之間的聯系. 顯然，這樣的設計有助于學生建立系統的知識結構.

2. 以達成核心目標為關鍵

對教師而言，逆向的教學模式要求教師提前做好整個單元的規劃，完成學生將面對的所有評價任務，并對學生的作業布置有一定的增減規劃. 因此，教師可以根據核心目標，在各環節確立生生互評、師生評價、學生自評等多元的評價方式，組織有效的課堂活動，清晰地把握學生的易錯點及教學重點和難點. 對學生而言，逆向的教學模式要先明確和理解自身需要達成的目標，進而有針對性地掌握和理解學習內容. 本節課中，學生在教師的引導下不斷體驗完成各項評價任務的經驗，促進了生生之間的合作交流與互動，不僅有助于學生更輕松地解決課后的其他評價任務，更有利于培養學生在數學學科上的自信與動力.

參考文獻：

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