
隨著《義務教育數學課程標準(2022版)》(后文簡稱“新課標”)的發布,培養學生的核心素養成為初中數學學科的主要教學任務。教師需要深入研讀課程標準,理解數學核心素養的內涵,并以此為基礎,培養學生良好的數學思維與實踐能力。在核心素養的視域下,教師應當改變傳統的授課思路,以單元主題為基礎,運用大單元教學策略,將不同的知識點有效結合在一起,幫助學生建立良好的知識體系。通過這種方式,教師不僅能將新知和舊知有效結合在一起,順利完成教學目標,也能幫助學生迅速將概念、公式、定理融會貫通,對發展學生的核心素養具有積極作用。
一、大單元教學與初中數學核心素養概述
(一)大單元教學
關于大單元教學,主要指教師要從整體的角度出發,在把握知識結構、滲透教學思想的基礎上,開展系統性的綜合教學。這可以改變學生碎片化的學習狀態,將獨立的知識點歸納總結,放置在完整的框架之中。一般來講,在大單元教學模式中,學生不僅要熟知數學概念,更要通過類比、歸納等方式,遷移學習心得,構建數學模型,對數學課程全面加深認知。
大單元教學有以下幾個特點:(1)以某個單元的知識為基礎,理清不同知識板塊之間的內在聯系,構建完整的知識體系,可以有效提高數學教學的效率。(2)大單元教學通常會針對某個核心主題,融合多樣化的問題,讓學生在解決問題的過程中提高自身的應用能力。(3)大單元教學不同于常規的單元教學,除了會探究單元內各知識板塊的聯系,還會將不同單元、不同教材甚至不同學科的知識點相互融合。因此,教師在實施大單元教學時,切記不要循規蹈矩,而是要注重發散、創新、遷移,充分激發學生的探究學習興趣。
(二)數學核心素養
根據新課標的要求,教師若想在數學課程中培養學生的核心素養,應當教導學生學會用數學眼光觀察世界、用數學思維思考世界、用數學語言表達世界。由于核心素養具有一致性、整體性、階段性的特點,初中時期的數學核心素養多為小學階段的進階表現,主要包括以下幾點內涵:抽象能力、運算能力、空間觀念、幾何直觀、數據觀念、推理能力、模型觀念、應用意識、創新意識。由于核心素養的表現形式較多,教師在實際教學中,應當根據學生的實際學情、教學的實際訴求,篩選合適的核心素養,作為主要的教學目標,全面提升學生的數學綜合能力。
二、核心素養視域下初中數學大單元教學的實施策略
(一)重組教材,明確教學目標
若想在初中數學學科有效實施大單元教學,教師首先要摒棄沉痼的教學思路,以核心素養作為指導思想,為學生樹立良好的學習觀念。對此,教師需要注意兩個教學關鍵點:其一,分析課程特點,將具有一定內在聯系的知識版塊結合在一起。其二,選擇與課程相契合的核心素養,作為學生學習發展的中心目標。
以蘇科版初中數學七上“一元一次方程”的教學為例,本單元的課程與未知數、合并同類項密切相關,可以與“代數式”這一章節有效結合在一起。此外,方程涉及大量的運算,需要學生具備良好的運算能力核心素養。因此教師可以重組教材,合并“代數式”與“一元一次方程”兩個章節,以培養學生的運算能力為目標,實施大單元教學。比如綜合“代數式”的課程,教師可以幫助學生總結“移項”的要點,提出思考問題:移項在一元一次方程式計算中有什么作用?它的依據是什么?并按照由簡到難的形式,展示各種計算題。例如3x-12=9,通過移項變化,可得3x=(" )。5x=x+4,經移項可得5x+(" )=2。在移項的過程中,教師要有意識地提醒學生,移動項應當變為相反數的形式。當學生熟悉了本階段的課程,教師再將練習難度加深。比如引入分數的概念,列舉例題[12]x=-[14]x+6,讓學生結合以往所學的分數課程,思考如何將本題中的同類項相互合并。綜上,通過重組教材的方式,可以幫助學生明確學習重點,充分掌握科學、高效的運算方法,將新知與舊知融會貫通,對學生運算能力的提升具有積極性的影響作用。
(二)創設情境,加深知識聯系
大單元教學的優勢在于教學的系統性、連貫性,可以讓學生按照良好的課程邏輯,循序漸進地完成學習任務。對于這種教學模式而言,課堂導入環節十分重要。如果學生能在第一時間沉浸于大單元教學之中,就能緊跟課程節奏,相反,若課堂導入的效果不佳,不能讓學生迅速進入到良好的學習狀態,就會給后續的教學帶來一定影響。因此,教師可以通過創設情境的教學方式,這樣既能優化課堂導入教學,也能加強課程之間的銜接,充分提高學生的學習效率。
以蘇科版初中數學七下“二元一次方程組”的教學為例,教師在講解“變量之間的關系”這個知識點時,需要培養學生良好的自主思考意識,能有條理地分析問題,鍛煉自身的邏輯推理核心素養。對此,教師可以綜合代數式、探索規律、表格、圖像等方面的知識點,構建大單元教學。在此基礎上,教師要通過多媒體設備引入教學情境,激發學生的學習興趣。比如在大屏幕中,教師展示一道情境例題:有一家罐頭廠設計一種圓柱形的罐頭盒子,在制作過程中發現合格的罐頭盒的底面半徑與用鋁量有著一定關系,如圖1所示。教師可以讓學生認真觀察圖片,并結合情境,引出思考問題:(1)表中體現了哪兩種變量的關系?(2)哪一種屬于自變量,哪一種屬于因變量?(3)當罐頭的底面半徑為3.2cm時,用鋁量為多少?(4)是否隨著底面半徑的加大,用鋁量會逐漸減少?(5)你是否能通過方程的方式,表達底面半徑與用鋁量之間的關系?結合情境問題,不僅能加深學生對新課程的理解,也能讓學生有意識地分析問題,提高自身的邏輯推理能力。
(三)實驗探究,加強實踐應用
在以往的教學中,教師通常會按照傳統授課思路,根據教材的安排,按部就班地講解概念、公式、解題方法,將大多數時間放在知識的傳輸上,忽略了學生對知識的研究過程。長此以往,學生很容易出現思維僵化的問題,不能將數學知識充分地內化遷移。因此,在實施大單元教學時,教師應當針對傳統教學模式的不足,通過實驗探究的方式,加強學生對知識的實踐應用,以培養學生良好的應用意識。
以蘇科版初中數學八下“中心對稱圖形——平行四邊形”的教學為例,對于本單元的教學,教師可以結合“軸對稱圖形”,構建大單元教學體系。幫助學生完成學習對比,理解中心對稱與軸對稱的相似點與不同之處,培養學生良好的幾何直觀素養。對此,教師可以采用理實結合的方式,將理論課程與實踐活動結合在一起,組織有趣的實驗游戲,為學生提供充足的探究、思考、分析機會。首先,教師可以通過多媒體展示書本、蝴蝶、飛機、羽毛球拍、柜子、風扇、臺燈、桌子、杯子、對聯等生活中常見的物品,提出思考問題:這些物品符合什么樣的圖形特點,引導學生回想有關軸對稱的知識點。之后,教師為學生布置以下幾項實驗活動:(1)觀察或回想身邊的事物,說一說還有哪些事物符合軸對稱的特點。(2)認真閱讀教材中有關“中心對稱”的定義,分析符合軸對稱特點的事物是否一定符合中心對稱的特點。(3)結合三角形、平行四邊形、梯形等已學過的幾何圖形,嘗試通過合理的擺放和拼湊,設計出具有創意的中心對稱圖形。綜上,通過理論教學與實驗活動的雙管齊下,可以培養學生知行合一的學習品質,進一步提升大單元教學的效率,有助于提升學生的應用意識素養。
(四)導學任務,注重交流互動
根據新課標的要求,新時期的數學教學應當改變“以教師為主導”的授課理念,貫徹以生為本的原則。讓學生從教師的影響中脫離出來,能通過獨立思考或合作交流的方式,深入探究數學知識,從中培養出良好的自主學習能力。對此,教師可以為學生發放導學案,通過任務教學法,將學習探究的主動權交還給學生,促進學生的交流互動。學生在分享學習經驗的過程中,可以激活學習思維,產生多樣化的創新思考,在潛移默化中培養出優秀的創新意識素養。
以蘇科版初中數學九上“一元二次方程”的教學為例,教師可以綜合一元一次方程的課程,構建大單元教學體系。以此為基礎,為學生布置以下導學任務:(1)回憶一元一次方程的概念,說出一元一次方程有什么樣的特征。(2)思考生活問題:假如某學校要組織一場籃球邀請賽,參賽的隊伍兩兩之間均需要比賽一次。根據場地條件,需要保證7天的賽程,且每天需要有4場比賽。試問一共有多少隊伍參加籃球賽?(3)整理上一個任務的方程,思考左右兩邊的代數式是否都是整式?對比整理好的方程與一元一次方程有哪些相同之處和不同之處?是否能通過類比的方式,得出一元二次方程的定義?(4)嘗試結合一元一次方程的知識,寫出一元二次方程的一般形式。(5)在一元二次方程成立的前提下,二次項系數有什么必要條件?(6)判斷以下方程是否為一元二次方程:x2+2y=3,x2=1,mx2+3x-2=0。(7)嘗試將以下方程轉化成一元二次方程的一般形式,并標注方程中的一次項系數、二次項系數、常數項:(x+2)(x-1)=6,-3x(x-2)=0。通過導學任務的方式,學生可以相互交流、相互討論,營造集思廣益的學習氛圍,結合各個單元的課程進行深度推導,加深對新課程的學習理解,從中鍛煉出良好的應用能力與創新思維。
(五)課外拓展,開闊學習視野
大單元教學的特點在于關聯性與包容性,只要知識點之間有著合理的邏輯關系,數學學科以外的知識也能納入到大單元教學體系之中。以蘇科版初中數學七上“有理數”的教學為例,教師在講解無理數的課程時,可以引入歷史知識,實施“數學+歷史”形式的跨學科大單元教學。比如教師可以介紹古希臘數學家希伯索斯的故事。他是知名學者畢達哥拉斯的弟子,十分癡迷于數學研究,在某次幾何實驗中,他發現一個驚人的事實:正方形的對角線與其邊長的長度不可共度。換言之,若正方形的邊長為1,那么對角線的長度必然不是有理數。而這個發現明顯有悖于畢氏學派“萬物皆為數”的哲理。該學派的學者感覺到十分惶恐,認為學派的地位會被這個發現動搖,從而囚禁了希伯索斯。但真理是不可泯滅的,隨著數學的發展,人們逐漸認同了希伯索斯的發現,并為了紀念這名可敬的學者,將不可通約的量均取名為無理數。由此,學生們通過閱讀歷史故事,不僅能深入了解數學概念的內涵,也能開闊自身的學習視野,深受古代學者探究精神的熏陶,對學生創新意識、應用意識的成長大有裨益。
(六)綜合評價,做好查缺補漏
對于大單元教學而言,教師若想評估核心素養的培養效果,不能只重視教學過程,還要做好綜合性的教學評價。這樣既可以及時掌握學生的實際學情,也能找出教學中的不足之處,從而優化大單元教學,更好地落實核心素養的培養目標。
教師可以通過調查問卷的方式,咨詢學生的學習感受。問卷內容如下:(1)在單元學習中,你是否能實時獲得教師的評價?(2)通過大單元教學,你是否能自主找到數學知識之間的關系,并構建完整的知識網格圖?(3)你是否了解數學核心素養?能否說出數學核心素養有哪些表現?(4)通過大單元學習,你認為自己的核心素養發展還有哪些不足之處?嘗試對自己近期的學習情況進行自主評價。由此,根據問卷的反饋,教師可以做好查缺補漏,為改進下階段的大單元教學打好基礎,培養學生良好的數學核心素養。
若想充分發揮大單元教學的優勢,落實核心素養培養任務,教師應當打破常規的教學思路,按照清晰的邏輯、合適的主題,將教材中的課程重組,設計系統化、科學化、全面化的教學體系。由此,才能有效降低數學學科的學習難度,幫助學生深入理解抽象的知識要點,使學生在探究學習的過程中得到良好的實踐,推動學生核心素養的全面發展。