基于信息技術的初中數學大單元教學研究與實踐

摘 要：大單元教學不同于傳統教學模式中的自然單元教學，它圍繞核心任務來組織教學，把握學科知識之間的關聯性，重視知識點之間的內在邏輯，在此基礎上設計出前后呼應的連貫式教學情境。將信息技術引入初中數學大單元教學中，有利于為教師開展大單元教學提供更有力的教學工具和更加多元的教學方法，充分發揮信息化教學的資源優勢、技術優勢，從微課導學、情境創設、實踐探究、思維培養、信息技術與學科融合、教學評價等各方面提高初中數學大單元教學效果。文章圍繞基于信息技術的初中數學大單元教學研究與實踐展開了探究，結合教學實際提供了一些可操作性教學策略，以供參考。

關鍵詞：初中數學;信息技術;大單元教學

《義務教育數學課程標準（2022年版）》明確提出要重視單元整體教學設計，改變現有的課時單元教學設計。從傳統初中數學課時單元教學模式來看，教師習慣于按照教材編寫的信息邏輯順序開展教學，這種教學模式雖然有利于學生依順序完成每一章節、每部分的知識點學習，但由于知識點相對比較零散，學生難以建立系統化的數學知識體系。而將大單元教學引入其中，進行單元整體教學設計，有利于整合初中數學各部分的知識內容，強化課時之間的聯系，使學生對同一類知識點展開深度學習，從而有利于學生建立更加系統化、結構化的學科知識體系。

一、基于信息技術的初中數學大單元教學現狀

（一）信息技術與大單元教學結合的意義

要明晰信息技術在初中數學大單元教學中承擔的角色，首先要清楚數學大單元教學的概念。大單元教學指的是依照新課程標準和學科核心素養培養要求，以系統化知識體系建構為主要目標，以學生的認知基礎和認知邏輯為起點，集學習情境、學習方法、學習內容等于一體的數學教學實踐活動。加強信息技術與初中數學大單元課堂的結合，有利于為教學提供信息化的環境，教師可以充分利用智慧課堂大數據分析以及幾何畫板、Desmos等信息技術手段促進教學方式的創新變革，激發學生在數學海洋中的探索熱情，同時為學生提供海量的學習資源，以直觀生動的方式組織開展教學活動，充分調動學生在數學學習中的積極性，激發學生在數學學習活動中的自主性。同時，在信息技術的支持下，也有利于教師對教學進行反思總結，結合教學反饋積極調整教學方式。可見，信息技術是初中數學大單元教學得以順利實施的有力輔助工具，有利于提高大單元教學質量，增加課堂教學效益。

（二）目前信息技術與大單元教學結合的問題與原因分析

大單元教學模式是當下初中數學教學改革的重要方向。與傳統的自然單元教學模式相比，大單元教學涉及的知識點容量更大，對邏輯把握的要求更高，因此對教師所采用的教學工具和方法提出了更高的要求。而從當前初中數學教學實踐來看，大單元教學和信息技術沒有很好地融合，因此也難以充分發揮出信息技術在資源整合、知識梳理等方面的作用，影響了大單元教學的實踐效果。通過分析目前國內外相關研究成果可知，目前學界對數學大單元教學的研究主要集中在大單元教學優勢和教學設計方面，而圍繞基于信息技術的初中數學大單元教學實踐研究相對比較少，因此缺少教學實踐中的理論指導，本研究圍繞這一課題展開探究，以期能夠為基于信息技術的初中數學大單元教學實踐提供一些可行的參考意見。

二、研究方法與數據收集

首先，為了保障本次教學研究成果的真實性、可操作性，為了獲取真實數據，本研究采用了調查問卷、個別訪談以及教學實踐等研究方法，通過多樣化的調查研究方式，收集了有利于推動研究開展的數據，再利用調研問卷、觀察量表的統計回收做統計梳理，根據具體問題進行原因剖析，找準教學研究實踐的切入口。其次，在學生群體中選擇調查樣本，設計好相應的調查問卷，將設計好的問卷發放至樣本，學校進行數據回收并統計分析。最后，除了發放教師問卷以外，面向樣本學校、班級，開展為期一年的數學教學，了解數學大單元教學中信息技術應用的實際情況，并及時觀察記錄，設計觀察結果統計表匯總結果。

三、基于信息技術的初中數學大單元教學策略

（一）基于信息技術的初中數學大單元微課

單元的開篇部分至關重要，良好的開端才能保證后續教學的順利開展，初中數學教師要樹立單元導學意識，精心設計每個大單元的“單元導學”，激發學生的學習動機。教師可以利用信息技術編制大單元微課大學案，結合單元整體教學中的重點知識，利用教材和互聯網資源，以微課形式呈現單元知識概要，在導學階段即向學生呈現本單元整體知識脈絡。

教師首先要科學分析大單元課程內容，合理規劃大單元教學課時，把握好各小節知識點之間的關聯性，在此基礎上設計單元課時大綱，并以此為基礎進行大單元微課導學案的編制。教師可以充分利用Flash微課制作軟件來設計單元微課，導學案首頁作為總括性的展示，要列出單元學習的重點知識目錄，后面的頁面則列出預習教材、把握重點公式定理等本單元學習目標和任務。

其次，在編制好的單元微課導學案后，要組織學生進行自主預習。教師利用多媒體教學設備為學生展示微課，學生通過觀看了解了本單元的學習目標和任務，教師要求學生在此基礎上自主預習，通過預習過程找出本單元重要知識概念，同時列出預習中所發現的問題。通過運用信息技術來制作大單元微課，課堂導入的效率事半功倍，為后續教學打下了良好的基礎。

（二）創設教學情境

基于新課程改革下的“大單元”教學模式應用，需要教師創設豐富多樣的教學情境，不同于傳統教學模式中的簡單提問或圖片展示，由于大單元教學中教師需要匯集大量的零散知識點，必須保證教學情境的直觀化和趣味性。教師要充分發揮信息技術媒體資源的豐富性，充分開發利用動畫、音樂、短視頻、圖文等素材，把握單元教學內容和教學特點，為學生理解和分析數學問題創設真實生動的教學情境，調動學生參與學習的積極情感，激活學生的數學認知結構。

以“二元一次方程”這部分知識教學為例，教師可以利用代碼的編寫過程、運行結果來揭示方程數量之間的內在邏輯關系，然后以數學的方式進行表達，在跨學科的教學情境下，激發學生探究數學問題的興趣，同時也引發了學生對各學科知識之間的關聯性的思考探究，有利于培養學生自主探究數學知識的良好習慣。再如，教學“位置與坐標”這部分知識時，教師可以利用學生熟悉的幾何畫板來創設基于數學問題的相關情境。初中數學教師在發揮信息技術創設大單元教學情境的作用時，必須結合單元知識點和能力訓練的目標，在互聯網中甄選情境創設的相關素材，盡可能將單元知識的信息點在情境中呈現，充分囊括數學大單元知識教學和技能教學，提高課堂教學容量。

（三）利用信息技術設計大單元實踐探究

實踐探究在數學學習中是非常重要的一環，學生在掌握了相關數學知識后，必須在實踐探究中進行遷移運用，只有這樣才能夠提高數學知識的轉化能力，從以往的自然單元學習模式來看，學生的實踐探索機會不多，總是局限于課本例題和各種考試中。在基于信息化的大單元數學課堂中，教師以實踐為導向，以信息化軟件為支撐，為學生充分參與實踐探究活動提供了更多可能性。

教師依托技術手段開展大單元探索實踐，必須緊密結合實踐教學需求，例如，在教學“勾股定理”這部分知識時，教師可以充分發揮幾何畫板的作用，借助這一生動形象的軟件向學生展示勾股定理的性質和特點，同時教師也可以在三維幾何畫板中為學生發布實踐探究任務，教會學生制圖方法，讓學生在實踐動手的過程中體會和感知知識點的實踐運用。學生實踐操作結束后，教師詢問學生從中獲得的體悟和結論，并且讓學生對照單元教材中所涉及的相關概念來進行檢驗。再如，在教學“一次函數”時，教師可以利用Desmos軟件來演示一次函數圖像的性質。通過實踐探究，學生的空間想象能力以及實踐操作能力等都得到了有效的訓練。

（四）運用思維導圖整理單元內容

思維導圖是一種比較常見的教學工具，也是一種高效便捷的思維建立方法，可以使知識點以清晰直觀、邏輯嚴密的形式呈現，對提升學生的思維能力具有較大的幫助。初中數學教師緊密結合初中大單元教學的實際需求，探索利用思維導圖為課堂提質增效的有效方式，既有利于減輕學生的數學學習負擔，又有利于提高學生學習和理解的效率。在大單元教學模式下，將零散的知識點整合起來，利用思維導圖法指導學生將學習內容按照主題或類別的要素進行系統梳理，更有利于學生把握知識點之間的相互聯系，建立大單元整體知識體系，從而有效提高學生的思維能力和聯想能力，幫助學生建立數學學習的自信心。

Authorware是一種應用廣泛的教學輔助軟件，教師可以利用這一軟件調取適宜課堂教學內容的思維導圖模板。例如，在數學教學中，很多時候涉及對數學公式和定理進行推導，在這種情況下，教師就可以選擇流程型思維導圖模板，要求學生總結大單元整體學習內容，在空白模板中整理出重要知識點。教師可以組織學生以小組形式進行單元回顧和總結，每一小組的學生需建立完善的大單元思維導圖。各小組制作完畢后，教師可以利用投屏展示各個小組的繪圖成果，通過比較分析，進行知識點的查漏補缺。此外，思維導圖模板只是為學生自主繪圖提供參考，學生可以根據實際教學內容進行補充和完善。例如，學生整理歸納一次函數公式的推導過程，在思維導圖的相應模塊列出知識點，舉出例題便于復習。最后，教師將完善的大單元思維導圖上傳到數學云空間中，學生可以隨時下載學習，在課后進行知識點的回顧，達到良好的鞏固與提升效果。

（五）基于信息庫實施大單元教學檢測

為了及時獲知教學的實際效果，以便針對教學中存在的問題進行調整，優化教學方式，提高教學效果，在初中數學大單元教學實踐中，教師可以利用信息庫實施大單元教學反饋。教師應該將反饋檢測作為初中數學大單元教學的一個重要一環，改變傳統的單元考試等單一的教學檢測方式，充分發揮信息庫的作用。因為班級中學生的學習情況不同，不同學生對同一單元內容的掌握程度有差別，如果進行無差別的反饋檢測，難以準確全面反映出學生學習的實際情況。對此，教師可以充分利用信息題庫，設計分層次的單元檢測模塊，利用信息題庫的智能批改以及結果分析功能，提高反饋檢測效果，這有利于教師對教學方式進行針對性調整，提高數學大單元教學的反饋檢測質效。

具體而言，教師在題庫中輸入某一大單元教學主題后，題庫將會自動給出不同難度等級的題目，系統通過數據分析，結合不同學情的學生進行推送，這樣一來，班級中基礎層、發展層以及優等層的學生，都能夠結合實際學習能力選擇題目，檢測單元學習成效。完成后將結果上傳題庫，再利用題庫的智能批改功能，學生進行核對，便可以自主找出題目做錯的原因，最后，教師利用題庫的導出功能，篩選出學生出錯的題目，再對這些題目進行精講，這樣，每一層次的學生都能夠及時發現做題中存在的問題，并通過教師的講解掌握解題方法，學會規避此類錯誤。

信息技術在數學大單元教學中的應用優勢是多方面的，在信息技術支持下，組織開展初中數學大單元教學有利于設計微課，創設生動的教學情境，繪制思維導圖以幫助學生梳理知識點以及進行高效的反饋檢測等。在教學過程中，學生的主體意識更強，學習的主動性和積極性被充分調動。反思大單元教學實踐，其中還存在一些問題：大單元教學需要對知識點進行重新排序和融合教學，對教師的素養水平提出了較高的要求，教學設計需貫穿整個單元的教學情境。并且需要學生在長時間內持續參與學習，這對教師如何在有限的時間內安排教學提出了挑戰。此外，雖然信息技術在初中數學大單元教學中有多方面的應用價值，但很多教師對大單元教學和信息技術的融合還處在探索階段，要實現大單元教學的信息化目標還需要教育工作者付諸長時間的努力。

參考文獻：

[1] 王景. 信息技術在初中數學大單元教學中的有效運用[J]. 學周刊，2023（05）：60-62.

[2] 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（11）：16+21.

[3] 陳浩宇. 初中數學大單元教學中信息技術應用研究[J]. 初中生世界，2023（32）：42-44.

（責任編輯：張涵淋）

* 本文系陜西省教育科學“十四五”規劃2023年度課題“基于信息技術的初中數學大單元教學研究與實踐”（課題編號：SGH23Y 0351）的研究成果之一。