核心素養是學生通過學習,促進自身知識與思維綜合性發展的能力,其對學生的成長具有重要作用。單元作業設計是初中數學教學的重要組成部分,教師在進行作業設計時應深入研讀《義務教育數學課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)及教材,設定明確的作業目標,優化作業內容設計,以有效提升學生的核心素養。文章以“反比例函數”這一單元為例,對指向核心素養的初中數學單元作業設計進行探討,以供參考。
一、初中數學單元作業設計原則
(一)整體性原則
新課標提出,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。因此,在單元作業設計環節,教師應從整體角度出發,打破各個單元、課時之間的界限,構建整體的知識結構體系,并對作業內容、要求等進行統籌考量,精心設計單元作業內容,進而為學生核心素養的提升奠定堅實的基礎。
(二)生活化原則
在初中數學教學中,生活化教學能使學生體會數學知識與生活之間的緊密聯系。單元作業作為課堂教學的延伸和補充,教師應重視作業內容的生活化設計。通過生活化的作業設計,教師能引導學生從多維度、多角度進行思考和探究,在解決實際問題的過程中將知識變成能力,從而加深學生對數學知識與真實世界聯系的理解,提高其運用所學知識解決實際問題的能力。
(三)差異性原則
新課標強調學生在課堂上的主體地位,要求教師以學生為中心設計教學內容,并尊重學生的個體差異性。因此,教師在設計單元作業時應關注學生的個體差異,根據學生的具體情況,設計類型多樣、針對性強的作業內容,以滿足不同學生的學習需求。這不僅能提高學生的學習能力,還能為其核心素養的提升奠定堅實的基礎。
二、初中數學單元作業設計策略
(一)解讀教材,明確單元作業目標
單元作業目標的設定有助于教師對作業內容進行系統設計與安排,從而保證作業內容與教學目標的一致性。例如,在設計“反比例函數”這一單元的作業時,教師要對教材內容進行深入解讀,從單元與課時兩個維度出發,準確把握該單元的核心概念、基本技能等,為單元作業的合理設計提供有力支撐。
1.設定單元學習目標。在設計單元作業時,教師應先明確本單元的學習目標,然后基于單元學習目標設定作業目標,根據新課標和學生的具體學習情況設計科學合理的作業內容,增強單元作業的實效性。同時,教師要關注學生的認知發展水平,使單元學習目標與學生的實際能力相一致,既要避免單元學習目標難度超出學生的能力范圍,導致學生產生挫敗感,又要避免因為目標過于簡單,影響學生學習的積極性。
以“反比例函數”這一單元為例。教師可以針對本單元的學習內容,設定以下具有可操作性的學習目標:第一,能夠從具體情境中提煉反映反比例函數規律的表達式及其常見形式;第二,能夠畫出反比例函數圖象,并根據圖象及表達式y=(k≠0),對k的不同取值給圖象帶來的變化進行分析;第三,能夠利用反比例函數解決實際問題。通過這樣的目標設定,教師能引導學生掌握反比例函數的基本運用,并將理論知識用于解決實際問題。此外,教師可以根據教材中的課時劃分,基于學生核心素養的培育設定課時目標。例如,本單元第一課介紹了反比例函數的相關概念,這是學習反比例函數的基礎。對此,教師可以帶領學生對行程、面積及人口等問題進行分析,使學生了解反比例函數表達式的特征,并能通過對題干的分析確定反比例函數的表達式,以提高學生的抽象能力,幫助學生形成模型觀念,進而提升學生的核心素養。在單元學習目標的指導下,課堂教學活動將更加具有針對性,學生的學習過程也將更有序,這有助于貫徹核心素養的培育要求,為學生的全面發展打下堅實的基礎。
2.設定單元作業目標。在學習目標設定之后,教師應對作業目標進行合理設定,以指導后續的作業內容設計。在此過程中,教師應引入核心素養培育目標,幫助學生鞏固“變化思想”“對稱觀念”等數學思想,引導學生了解解決實際問題過程中運用的數學思想及方法。此外,教師應從抽象能力、幾何直觀與模型觀念等方面出發,對作業目標進行優化調整,從而達到提升學生核心素養的目的。
以“反比例函數”這一單元為例。教師可以基于核心素養目標,從數學眼光、數學思維和數學語言方面,科學設定單元作業目標。通過合理設定單元作業目標,教師能引導學生對作業內容進行深入探究,幫助學生鞏固所學知識,提高學生運用數學知識解決實際問題的能力,進而提升學生的核心素養。
(二)創新作業形式,提高作業質量
在新課標背景下,傳統的作業設計形式已難以滿足學生的學習需求,這就要求教師優化與創新當前的作業形式,豐富作業內容,為學生帶來不一樣的作業體驗。這不僅能激發學生的學習興趣,還能引導學生從不同角度思考數學問題,為學生核心素養的提升奠定基礎。
1.繪制思維導圖,增強單元作業的趣味性。在設計“反比例函數”單元作業時,教師可以布置繪制思維導圖的任務,通過圖形化作業的方式加深學生對知識點的理解和記憶。學生通過繪制思維導圖,可以將與反比例函數相關的概念、性質等知識聯系起來,如將函數定義作為思維導圖的核心,逐步延伸出不同的分支,最終形成一個完整的知識網絡。教師還可以鼓勵學生根據自己的理解,對思維導圖的結構進行優化,如使用不同的顏色、圖標或插圖等,對不同的知識進行區分,使思維導圖更加生動有趣。通過完成思維導圖類的作業,學生不僅能加深對反比例函數概念的理解,還能提高歸納總結能力,構建完整的知識體系。
2.分層次設計作業,滿足學生的個性化需求。分層作業是教師根據學生的認知水平和學習能力,對作業內容、難度等進行合理調整,使每一名學生都能在完成作業的過程中有所收獲。教師在設計分層作業內容時,要注重題目與學科的關聯性,并將新舊知識融合,以實現對學生核心素養的綜合考查。同時,教師應設計一些拓展性習題,為學有余力的學生提供探究空間。這不僅能引導學生對數學知識進行深入思考,還能促進學生創新能力的提高。以“反比例函數”這一單元為例。教師可以從基礎鞏固、能力提高及拓展應用三個部分設計單元作業,以滿足不同層次學生的學習需求。
首先,對于基礎鞏固類作業,教師可以根據基礎的概念、定義等設計題目,“如圖1所示,已知正比例函數y=2x與反比例函數y=(x≠0)的圖象相交于A、B兩點,若A點坐標為(1,2),則B點坐標為多少?”該題考查學生對正、反比例函數圖象的理解,學生在解答時,根據兩點相交可知2x=,則x=±1,因此,B點坐標應為(-1,-2)。
其次,對于能力提高類作業,教師可以設計難度更高的題目:已知反比例函數y=(m為常數,x≠0),若函數圖象經過點A(-1,6),求m的值;若函數在第二、四象限,求m的取值范圍(圖2)。本題考查學生對反比例函數表達式的掌握程度。學生解答時需先將點A(-1,6)帶入函數表達式中,求出m=(-1)×6+8=2。由于函數處于二、四象限,則xy<0,那么m-8<0,得出m<8。
最后,對于拓展應用類作業,教師可以聯系日常生活,設計應用類題目:現有一個水池,池內每小時排水量與排水時間的函數關系如圖3所示。若需在5小時內完成排水,則每小時的排水量應為多少?本題考查學生將反比例函數知識與實際問題結合的能力,需要學生根據圖象列出函數表達式V=并求解。當t=12時,
k=12×4=48;當t=5時,V==9.6。
通過解答此類題目,學生能認識到反比例函數在生活中的運用價值,從而提高解決實際問題的能力。
由此可見,通過設計分層作業,任何學習水平的學生都能在完成作業的過程中有所收獲,并加深對反比例函數的理解,提高運用能力。這不僅能培養學生的創新意識,還能有效提升學生的核心素養。
3.加強知識間的聯系,提高綜合運用能力。在單元作業設計過程中,教師應緊扣單元核心,關注單元內知識點之間的聯系,確保單元作業能全面覆蓋單元的知識點,從而幫助學生構建層次分明的知識結構。這樣的設計不僅能鍛煉學生的數學能力,提升學生的學習品質,還能培養學生的運用意識。具體來說,在“反比例函數”這一單元中,教材例2考查反比例函數圖象與幾何圖形的結合運用,習題4則考查學生對反比例函數與方程、勾股定理等知識的綜合運用,這體現了章節知識間的橫向聯系。對此,教師可以設計題目:“反比例函數圖像y=(x≠0)與菱形相交于點A(4,1),對角線OB在x軸上(圖4),求該反比例函數的表達式與菱形OABC的面積。”這道題不僅考查學生對反比例函數圖象的理解,還要求學生將幾何知識與函數知識相結合進行解答。首先,學生要根據點A(4,1)求出k=1×4=4,則該反比例函數的表達式為y=,然后根據菱形面積計算公式,得出菱形OABC的面積為S=×=8。
(三)優化作業評價,促進學生全面發展
教學評價是教學過程的重要環節,合理的教學評價不僅能幫助學生認識自己的不足,還能激活學生的學習動力,促進他們自主學習和反思。單元作業評價方式主要包括教師評價、學生自評與互評等。通過運用不同的評價方式,教師不僅能對學生實施綜合性評價,還能有效提升學生的數學核心素養。
以“反比例函數”這一單元為例。教師在對學生的作業進行評價時,應拓寬評價主體,并根據學生的學情選擇適宜的評價方式,從而通過全方位、多維度的評價助推學生數學核心素養的有效提升。在學生完成作業后,教師可以組織學生進行小組互評,從解題思路、解題方法及細節處理等方面,引導學生找出錯誤原因,總結經驗,這不僅能幫助學生鞏固知識,還能提高他們自我檢查和反思的能力。此外,教師可以將信息技術融入評價過程,如將作業傳輸至在線學習平臺,讓學生在線上完成問題。如此,教師能及時獲得學生的學習反饋,并給予學生針對性的指導;學生能更全面地掌握自己的學習情況,加深對反比例函數知識的理解,從而提升核心素養。
(作者單位:博興縣純化鎮中心學校)