《義務教育數學課程標準(2022年版)》(以下簡稱新課標)中提出培養學生數學核心素養的相關要求,并提出“設計體現結構化特征的課程內容”的教學建議。對此,數學教師需要從宏觀的角度出發,聯系數學知識與核心素養,把握不同內容之間的內在邏輯關系,并從統整性的角度制定教與學方案。大單元教學是對教學內容的重構,可以整合單元下不同的知識、方法和技能,并按照由淺至深、由易到難的形式呈現課程內容,不僅迎合學生的思維延展特點,更對接其核心素養發展需求。為此,以大單元教學作為培養初中生數學核心素養的方法,具有一定實踐意義。
一、大單元教學概念
大單元教學并非傳統意義上以教材單元、章節作為整體推進教學活動,其更強調在教學中,圍繞教學內容、學生學情或是某一主題,開展專項教學活動。在大單元教學模式下,教師需要有效整合與單元相關的知識點、方法、技能等,并在大單元主題的基礎上,設計相關的“大任務”“大情境”“大項目”。與傳統教學模式相比,大單元教學能夠帶領學生經歷完整的學習和實踐過程,讓學生在自主思考與合作探究中獲得知識、技能、思維、情感等多個方面的發展。此外,大單元教學打破了課時教育的束縛,其實施過程聚焦于結構化教學,實施目標集中在通過整合與單元主題相關的內容,促進學生構建系統化的知識體系。同時,在教學結構方面,大單元教學擺脫課堂對教材的依賴,注重實踐與理論相聯系,進一步拓展教學空間與方向,使教師的關注點從教材逐步拓展到學科知識的內在聯系上,有助于實現以教學帶動學生全面發展的目標。
二、初中生數學核心素養內涵
新課標詳細闡述了初中生的核心素養內涵,強調初中階段核心素養主要表現在九個方面,分別為抽象能力、運算能力、幾何直觀、空間觀念、推理能力、數據觀念、模型觀念、應用意識和創新意識。其中抽象能力要求學生在把握現實世界中空間形式和數量關系的抽象性特征基礎上,形成數學性質、法則、概念、方法的理解能力;運算能力是以法則和運算律展開正確運算的技能;幾何直觀則代表形成以圖表描述和分析問題的意識習慣;空間觀念即學生能夠結合數學知識,獲得相關技能并精準掌握圖形和空間物體大小、形狀和位置的關系;推理能力則代表以相應規則系統推測出其他結論或命題的能力;數據觀念和模型觀念要求學生對數據意義和數據隨機性形成合理認知,并具備以模型解決實際問題的數學思維。應用意識和創新意識,更強調以數學的技能、知識、方法等,面對并解決現實生活中存在的問題,并在此基礎上進行創新和延展,挖掘更多具有意義和價值的問題。事實上,綜合九個核心素養來看,大致指向三個方向,即具備用數學的眼光、數學的思維、數學的語言觀察、思考和表達現實世界。
三、基于大單元教學的初中生數學核心素養培育策略
(一)圍繞育人要求與學生學情,設計大單元目標
傳統教學目標、方向和流程的設計多聚焦于“教”,即以教學為本位制定教學計劃,此過程中往往忽略學生對“學”的需求,一定程度上影響學生核心素養的提升。新課標中強調培養學生的核心素養,此項要求突出以生為本的育人思想,注重學生在學科領域的多元化發展。結合初中數學教材內容分析不難發現,學科知識點按照難度遞增的形式設計,符合初中生的思維發展特點。但知識點之間的聯系較少,容易導致學生在學習中出現混淆知識點的情況。為此,在大單元教學中,教師應從整體性的角度搭建知識框架,整合教材內容、教學要求、學生學情等相關信息,由此規劃大單元目標,使教學過程在契合單元教學主旨的基礎上,滿足培育初中生核心素養的要求,為深化學生對單元知識的整體感知奠定基礎。
以初中數學“一元一次方程”單元的教學為例,新課標針對本單元課程質量、學業質量提出的要求是:在情境中抽象出方程概念并理解其意義;能夠運用方程解決現實問題,并逐步形成推理能力、抽象能力、應用意識和素養;在聯系新舊知識內容基礎上,建構自己的知識體系。基于教材內容解讀可以發現,“一元一次方程”單元的教學旨在引導學生從算術方法走向代數方法。教學重點為理解方程、一元一次方程和方程的解相關概念,要求學生在實際問題中剖析數量關系、相等關系,并列出相應方程,體悟建模思想,形成“生活處處有數學”的意識。初中生能夠理解模型思想但分析能力相對較差,在接觸本單元前,已經學習“有理數”“整式的加減”等相關內容,具備進一步學習方程知識的基礎,但對相關概念的認知較為模糊,且缺乏實踐經驗。為此,基于新課標、教材內容和學生學情,大單元教學目標可以聚焦于以下幾個方向:1.把握一元一次方程的基本概念,經歷將實際問題抽象為數學方程的全過程;2.掌握一元一次方程解法,體悟并剖析解法中蘊含的歸化思想;3.在特定的情境中和實際問題中,找出已知和未知數,解析數與數之間的關系,并設定未知數、列出相應方程,直觀表現問題中的相等關系;4.感受實際問題與方程之間的關系,把握數學的具體應用方向。以上四個目標既對接新課標下核心素養的育人要求,也迎合教材內容、滿足學生的學習需求,即與學生最近發展區相吻合,有效避免因大單元教學內容過多,給學生帶來學習壓力。
(二)創設真實情境,激發學習動力
傳統數學課堂育人模式多以教為主,而新課標更注重構建以學生為中心的課堂。在教學實踐中,許多教師也嘗試通過改變教學方法,將大單元教學融入數學課堂,提升教與學的效率和質量。但在具體實施中依然采用灌輸式的講解方法,無法凸顯學生的主體地位,并未讓學生系統地經歷自主思考、交流探究等過程,在一定程度上限制其核心素養的提升,與大單元教學的宗旨背道而馳。為此,教師不僅要圍繞大單元教學確立系統的育人目標,還應改變教學方法,以突出問題解決、高階思維培養,制定大單元教學計劃。真實情境強調以真實問題構建帶有數學探究特征的學習空間,使學生可以圍繞單元問題展開深度思考,并嘗試在情境空間中靈活運用所學的知識。為此,教師有必要以真實情境作為大單元教學的開端,激發初中生的學習興趣,使其在復雜的情境中逐步抽象出數學模型,并解決實際問題。
以“一元一次方程”教學為例,在大單元教學起始環節,教師可以導入有關本課知識點的問題,由此創設情境。如“小紅和小明想要從A點出發到B點,但二人采用兩種路線行駛,其中小明總行駛路線為1800公里,并且二人行駛速度均為75公里/小時,最終小紅比小明早到13個小時,請問小紅全程行駛多少公里?”此情境貼近于生活,以問題的形式幫助學生初步理解一元一次方程的概念。為帶動學生深入思考,教師可以配合一些問題鏈,驅動學生比較算式與方程的特點,進一步體會方程的特征與概念。如“情境中涉及哪些量?”“小紅和小明的行駛速度、時間和路程之間存在哪種關系?”“如何用學過的數學知識解析該問題”“對比所列方程和算式,敘述其特點”。此類問題鏈不僅側面展現學習方程的意義,更引導學生從數量及其關系、列方程的角度開展探究性學習。同時,問題鏈之間存在內在聯系,可以驅動學生基于實際問題抽象出相關模型,由此實現培養學生核心素養的目的。
(三)提供項目式任務,增強思維流動性
在核心素養視域下,許多教師在大單元教學中增加自主思考與合作交流的占比,嘗試以增強學生交流與互動的方式,提高學生的學習質量和效率。但在具體的實踐中,并未兼顧學生的思維形成需求,具體而言,學生的思維形成過程需要經歷知識獲取、自主思考與合作交流的全過程。知識獲取指向教師對學生的教學指導,即新知識傳授環節;自主思考即學生獨立分析問題的過程;合作交流指向學生之間匯總自主思考與內容整合,并合成更具全面性、系統性的學習成果。在大單元教學實踐中,許多教師常將自主思考與合作交流環節分割,以獨立板塊的形式存在,導致學生只能經歷自主思考過程,或是只能在合作交流中被動接受結論,不利于培養學生的自主思考意識。為此,教師可以將項目式任務融入大單元教學中,帶領學生經歷完整的學習過程,以此培養學生的思維品質,在大單元教學中獲得發展。
例如,在“一元一次方程”單元的教學中,教師可以確立如下項目任務:1.以自主思考的方式,圍繞下列問題設未知數、列方程式:“某操場帶有長方形特征,面積為5850m2,長和寬的差距為25m,請問操場長和寬分別是多少?”“某學校女生人數占總人數的54%,比男生人數多出60人,請問學校總人數是多少?”“普通鉛筆每只0.3元,自動鉛筆每只0.6元,假設買了20只筆共花了9元,求問兩種鉛筆各買了多少只?”此項目任務以自主思考為前提,需要學生根據問題條件列出方程式。結束自主思考環節后,教師可以組織學生之間圍繞“方程共同特征”交換任務、實踐成果并展開交流,以此培養學生的思維品質,加深學生對一元一次方程概念的理解。2.圍繞數學生活化、應用性特征,落實“辯一辯”任務。在實際過程中,教師可以向學生提供如下方程2x=1、5a+6=7、y2-y+1=0、3m+2n=4、=10,引導學生圍繞此類方程自主分析,并“辯一辯”哪些方程式屬于一元一次方程。通過上述練習,學生可以對一元一次方程形成一定了解。“辯一辯”任務的實施主要為驅動學生對一元一次方程、概念共性特征、生成定義等過程進行總結,并回顧完整的大單元學習過程,提升思維水平、合作學習能力與自主學習能力。
(四)兼顧過程發展,落實多元化評價
評價是檢驗教與學成果的有效途徑之一,同時,也是構成完整大單元教學活動的重要組成部分。以往的教學中,許多教師通過評價來考查教學目標的達成情況,并同步檢驗學生的學習情況。但所實施的評價方法較為單一,常以結果性評價為核心。此評價模式并不能直觀呈現學生的學習過程,加之大單元教學涵蓋的知識點較多,涉及諸多教與學環節,單一的評價方法并不能涵蓋大單元整體的教學流程,容易出現評價不夠精準和全面的問題。新課標針對教學評價提出了相關建議,強調從評價方法、評價維度、評價主體和評價結果四個方向完善評價活動,以此關注教與學的全過程,促進學生數學學習能力與核心素養的同步發展。為此,教師應引入多元化評價體系,將過程性評價融入大單元教學中。同時,教師需要開展全方位評價活動,即兼顧學生的學習動機、學習過程、學習效果、品格素養等諸多方面。為增加評價主體,提升評價的精準性,教師還可以鼓勵學生參與評價過程,以此確保評價的完整性和客觀性。
具體而言,數學教師可以將大單元教學評價分為三個階段,分別指向課前、課中與課后。在課前階段,圍繞初中生核心素養的九個維度,確立教學內容,由此明確學生本單元的學習目標。在課上教學中,教師應關注學生對知識的理解程度、思維延展情況、問題解決能力,包括在學習行為、價值觀念、學習態度上的變化,并在教學過程中組織學生自評和生生互評。自評活動主要引導學生回顧不同任務、問題的實踐過程,并對自身學習表現、本單元學習內容進行總結;生生互評活動主要組織學生之間互相評價,根據對方在合作交流中的表現進行點評,指出其優勢和不足等,并交流學習經驗。為確保評價具有可參考價值,在大單元教學的課后階段,教師應以評價做好追蹤和反饋,如制定對接核心素養且與單元相關的九個問題,針對學生的解答情況制定總結性評價,根據學生問題回答情況劃分“優”“良”“合格”“弱”四個等級,以此形成完整的教學評估評價表,為精準且全面地展現學生對大單元知識的掌握情況奠定基礎。此方式不僅兼顧不同學習能力的學生,也可以覆蓋大單元教學的全過程,構建教學評一致性的育人體系,對接學生核心素養,為下階段大單元教學目標和計劃的制定奠定基礎。值得注意的是,學生之間在解題方向、技巧,包括學習速度均帶有明顯的差異。因此,教師在開展評價活動中,應充分考量學生現階段的實際情況,以此確保評價的精準性。
四、結語
總而言之,初中數學本身便帶有較強的抽象性特征,傳統教學方式容易導致學科知識點零散化、碎片化。加之,核心素養下初中數學育人方向發生改變,如何在達成課堂育人目標的基礎上,發展學生核心素養成為每位教師亟待思考并解決的問題。在大單元教學下,整合相關的知識點、學習方法和學科技能,可以在對接核心素養育人目標的基礎上,推進初中數學教學活動的有序實施。為此,教師需要全面把握大單元教學概念,了解初中數學核心素養的內涵,并從教學目標、教學方法、學習任務、評價體系等多個方面制定育人計劃,以此實現利用大單元教學培育初中生數學核心素養的目標。