素養(yǎng)背景下小學(xué)數(shù)學(xué)“圖形與幾何”大單元教學(xué)的實(shí)踐研究

【摘" 要】 核心素養(yǎng)導(dǎo)向下，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)施“圖形與幾何”大單元教學(xué)模式是以建構(gòu)主義和認(rèn)知主義為理論基礎(chǔ)，通過(guò)知識(shí)的整合與遷移，深化學(xué)生對(duì)內(nèi)容的理解，并提升其實(shí)踐能力。文章聚焦小學(xué)數(shù)學(xué)中的“圖形與幾何”領(lǐng)域，深入剖析了大單元教學(xué)的理論基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)原則及實(shí)施策略，并結(jié)合具體實(shí)踐案例，探討了其應(yīng)用效果及面臨的挑戰(zhàn)。研究顯示，大單元教學(xué)模式不僅有效提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，還通過(guò)多元化的教學(xué)手段，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)了其問題解決能力。文章對(duì)教學(xué)中存在的問題也進(jìn)行了反思，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)建議，旨在為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)提供實(shí)用的策略指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】 核心素養(yǎng);小學(xué)數(shù)學(xué);圖形與幾何;大單元教學(xué)

在全球教育變革的浪潮中，素養(yǎng)教育已逐漸成為小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的核心理念。隨著教育理念的持續(xù)更新，單純以知識(shí)傳授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式顯得力不從心，尤其是在面對(duì)空間思維與幾何分析等高層次挑戰(zhàn)時(shí)，學(xué)生不僅需要學(xué)習(xí)記憶與計(jì)算技巧，還需要培養(yǎng)解決問題的核心素養(yǎng)。正因如此，大單元教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。它通過(guò)構(gòu)建連貫深入的學(xué)習(xí)體系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化與實(shí)踐應(yīng)用的有機(jī)融合，成為提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的有效工具。

一、素養(yǎng)背景下小學(xué)數(shù)學(xué)教育目標(biāo)

（一）構(gòu)建核心素養(yǎng)框架

小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)包括數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、運(yùn)算能力、直觀想象及數(shù)據(jù)分析六大方面，這些素養(yǎng)共同促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的深化。數(shù)學(xué)抽象使學(xué)生能從具體問題中提煉出數(shù)學(xué)本質(zhì);邏輯推理鍛煉學(xué)生根據(jù)已知條件合理推導(dǎo)結(jié)論的能力;數(shù)學(xué)建模則教會(huì)學(xué)生如何運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問題。此外，運(yùn)算能力是學(xué)生計(jì)算和解題的基礎(chǔ)，直觀想象幫助學(xué)生理解空間關(guān)系，數(shù)據(jù)分析則培養(yǎng)學(xué)生有效分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論的能力。這些素養(yǎng)相互支撐，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果至關(guān)重要，有助于學(xué)生構(gòu)建嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)思維體系和提升問題解決能力。

（二）實(shí)現(xiàn)小學(xué)數(shù)學(xué)教育目標(biāo)

在核心素養(yǎng)的導(dǎo)向下，小學(xué)數(shù)學(xué)教育已不再是單純的知識(shí)傳授，而轉(zhuǎn)向?qū)C合能力的培養(yǎng)。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，現(xiàn)在更重視學(xué)生的應(yīng)用能力和探究精神。教學(xué)重點(diǎn)從記憶公式定理轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)在多變情境中的靈活應(yīng)用，并強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)與科學(xué)、技術(shù)等跨學(xué)科的整合，以全面提升學(xué)生素質(zhì)。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探究，通過(guò)獨(dú)立思考與團(tuán)隊(duì)合作，增進(jìn)對(duì)數(shù)學(xué)的理解，激發(fā)創(chuàng)造力，培養(yǎng)積極情感和正確價(jià)值觀。

（三）在數(shù)學(xué)教學(xué)中實(shí)現(xiàn)素養(yǎng)教育

為實(shí)現(xiàn)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，教師應(yīng)采用多樣化的教學(xué)策略，如情境教學(xué)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)等。情境教學(xué)能將抽象數(shù)學(xué)概念融入生活實(shí)例，幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)與生活的緊密聯(lián)系。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)則為學(xué)生提供解決現(xiàn)實(shí)問題的數(shù)學(xué)應(yīng)用平臺(tái)，鍛煉他們解決復(fù)雜難題的能力。同時(shí)，合作學(xué)習(xí)通過(guò)小組互動(dòng)，增進(jìn)學(xué)生的溝通與協(xié)作技巧，激發(fā)團(tuán)隊(duì)探討數(shù)學(xué)問題的熱情。此外，巧妙運(yùn)用信息技術(shù)，如使用數(shù)字工具展示幾何模型，使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更加直觀，從而加深學(xué)生對(duì)抽象概念的理解。

二、“圖形與幾何”領(lǐng)域教學(xué)內(nèi)容與核心素養(yǎng)的關(guān)聯(lián)

在小學(xué)數(shù)學(xué)教育中，“圖形與幾何”是培養(yǎng)學(xué)生空間思維和幾何直觀的重要內(nèi)容。它不僅包含了幾何的基礎(chǔ)概念和計(jì)算技巧，還通過(guò)幾何變換等知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生深刻體會(huì)到數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的緊密聯(lián)系。本文將通過(guò)深入剖析“圖形與幾何”的核心知識(shí)點(diǎn)，探討如何針對(duì)性運(yùn)用高效的教學(xué)策略。

（一）“圖形與幾何”領(lǐng)域核心知識(shí)梳理

“圖形與幾何”領(lǐng)域的核心知識(shí)包括基礎(chǔ)概念和幾何變換?；A(chǔ)概念涉及點(diǎn)、線、面、體等幾何元素，點(diǎn)是基礎(chǔ)單位，線由點(diǎn)延伸而成，面由線構(gòu)成，體則由面構(gòu)成三維結(jié)構(gòu)。角是兩線相交形成的，距離量化點(diǎn)與點(diǎn)、線與線之間的最短間隔。面積描述二維圖形的大小，體積表征三維空間的大小，這些都是重要的計(jì)算指標(biāo)。而幾何變換，如平移、旋轉(zhuǎn)、對(duì)稱，揭示了物體位置的變動(dòng)與形狀的保持，能幫助學(xué)生深入理解幾何圖形的相似與差異。這些知識(shí)共同為學(xué)生理解空間結(jié)構(gòu)與幾何規(guī)律打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，培養(yǎng)其空間思維和解題能力。

（二）核心素養(yǎng)教育在“圖形與幾何”教學(xué)中的滲透

通過(guò)圖形識(shí)別，學(xué)生可以直觀感知和想象幾何圖形的結(jié)構(gòu)與形態(tài)，從而提升直觀想象力。例如，辨別不同的幾何形狀及其變化，有助于增強(qiáng)學(xué)生的空間感知能力。同時(shí)，在幾何證明過(guò)程中，邏輯推理和數(shù)學(xué)抽象得到充分體現(xiàn)。學(xué)生通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砗脱堇[，逐漸抽象出幾何定理的深層原理和規(guī)律，從而鍛煉其縝密思維。此外，在幾何計(jì)算中，學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力也得到不斷提升。通過(guò)計(jì)算面積、周長(zhǎng)和體積，學(xué)生可以熟練運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決實(shí)際問題。這種全方位的素養(yǎng)培育，不僅使學(xué)生掌握了幾何知識(shí)，還在邏輯思維、空間想象及運(yùn)算能力上獲得了顯著提升。

（三）教學(xué)內(nèi)容與核心素養(yǎng)教育的融合策略

為將核心素養(yǎng)教育深度融入“圖形與幾何”教學(xué)，教師應(yīng)采用多元化教學(xué)策略。一方面，設(shè)計(jì)跨學(xué)科任務(wù)，例如結(jié)合物理力學(xué)知識(shí)探究橋梁的穩(wěn)定性，幫助學(xué)生理解幾何在實(shí)際工程中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的跨學(xué)科融合。另一方面，借助信息技術(shù)工具如“幾何畫板”，通過(guò)動(dòng)態(tài)圖形演示，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)幾何變換的直觀感受。再者，實(shí)施項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)幾何模型，讓他們?cè)趯?shí)踐活動(dòng)中深化對(duì)幾何概念的理解，同時(shí)鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。這些策略不僅能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還能在實(shí)踐中提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

三、素養(yǎng)教育背景下大單元教學(xué)模式在“圖形與幾何”教學(xué)中的應(yīng)用

在教育改革的浪潮中，核心素養(yǎng)導(dǎo)向的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)蔚然成風(fēng)。大單元教學(xué)模式作為一種創(chuàng)新型教學(xué)法，通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)連貫的學(xué)習(xí)單元，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)深度理解與實(shí)際應(yīng)用的無(wú)縫銜接，尤其在“圖形與幾何”這類復(fù)雜實(shí)踐領(lǐng)域中表現(xiàn)尤為突出。

（一）大單元教學(xué)模式的理論基礎(chǔ)與特點(diǎn)

大單元教學(xué)模式的理論基礎(chǔ)深植于建構(gòu)主義和認(rèn)知主義等學(xué)習(xí)理論。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)生在已有知識(shí)基礎(chǔ)上主動(dòng)建構(gòu)新知識(shí)，而非被動(dòng)接受。通過(guò)大單元教學(xué)，學(xué)生能夠更好地將零散的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)概念的深度理解與整合。認(rèn)知主義則強(qiáng)調(diào)，知識(shí)的獲取和應(yīng)用應(yīng)以認(rèn)知結(jié)構(gòu)為中心，教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平循序漸進(jìn)地展開。在數(shù)學(xué)教學(xué)，尤其是“圖形與幾何”領(lǐng)域中，大單元教學(xué)模式通過(guò)整合多樣化的教學(xué)內(nèi)容和活動(dòng)，能夠更好地促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)遷移和應(yīng)用。例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)幾何時(shí)，不僅能夠理解點(diǎn)、線、面等基本概念，還能在幾何變換、圖形分類等更復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)之間建立聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)更高層次的數(shù)學(xué)思維。該模式的一個(gè)顯著特點(diǎn)是促進(jìn)知識(shí)的整合與遷移，通過(guò)延伸性的任務(wù)，學(xué)生能夠?qū)W(xué)到的幾何知識(shí)應(yīng)用到跨學(xué)科領(lǐng)域。此外，大單元教學(xué)模式還深化了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，通過(guò)完整的學(xué)習(xí)單元，學(xué)生有更多的時(shí)間和機(jī)會(huì)進(jìn)行反思、鞏固和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提高問題解決能力和思維的靈活性。

（二）“圖形與幾何”大單元教學(xué)的設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)“圖形與幾何”大單元教學(xué)需遵循若干關(guān)鍵原則。首要原則是主題聚焦，即圍繞該領(lǐng)域的核心概念，如幾何變換、面積與體積計(jì)算等展開教學(xué)，以確保教學(xué)目標(biāo)的明確性和學(xué)生學(xué)習(xí)的連貫性、深入性。其次，內(nèi)容應(yīng)連貫有序，從基礎(chǔ)概念逐步過(guò)渡到高級(jí)應(yīng)用，保持知識(shí)結(jié)構(gòu)的邏輯性和層次性。例如，在探討幾何變換時(shí)，可從平移、旋轉(zhuǎn)等基本概念入手，逐步引導(dǎo)學(xué)生深入解析復(fù)雜圖形的變化。再者，活動(dòng)多樣性也是重要原則，教師應(yīng)結(jié)合動(dòng)手操作、小組討論及匯報(bào)展示等多種形式，幫助學(xué)生從多角度理解和運(yùn)用幾何知識(shí)。最后，評(píng)價(jià)需要全面，既要關(guān)注學(xué)習(xí)成果，也要重視學(xué)習(xí)過(guò)程和思維變化，以綜合評(píng)估學(xué)生進(jìn)度，并據(jù)此調(diào)整教學(xué)策略。

（三）大單元教學(xué)模式在“圖形與幾何”教學(xué)中的實(shí)施

在“圖形與幾何”教學(xué)中，實(shí)施大單元教學(xué)模式是關(guān)鍵。首先，明確單元主題是基礎(chǔ)。應(yīng)結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)生實(shí)際需求，選定既富有挑戰(zhàn)性又具有代表性的主題，如“圖形的變換與性質(zhì)”。該主題涵蓋平移、旋轉(zhuǎn)等關(guān)鍵幾何變換及圖形的基本性質(zhì)，旨在激發(fā)學(xué)生興趣，并幫助其將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題中。其次，教學(xué)內(nèi)容的組織需整合相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，形成系統(tǒng)連貫的教學(xué)單元，確保知識(shí)的邏輯性和層次性。例如，在探討“圖形的變換與性質(zhì)”時(shí)，可先引入幾何變換的概念，然后分析圖形在變換中的特性變化，最后通過(guò)具體案例剖析變換與性質(zhì)間的聯(lián)系，從而幫助學(xué)生構(gòu)建幾何學(xué)的整體框架。在活動(dòng)安排方面，教師應(yīng)設(shè)計(jì)遞進(jìn)式活動(dòng)以深化學(xué)生的理解與應(yīng)用。從基礎(chǔ)觀察實(shí)驗(yàn)出發(fā)，如通過(guò)紙上操作感受圖形的特征，進(jìn)而動(dòng)手操作體驗(yàn)圖形的變換，直觀理解空間變化。在此基礎(chǔ)上，可設(shè)計(jì)高階問題解決與項(xiàng)目制作活動(dòng)，如創(chuàng)作對(duì)稱橋梁模型或編程模擬圖形旋轉(zhuǎn)，將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和問題解決能力。最后，評(píng)價(jià)方式應(yīng)創(chuàng)新多元，注重過(guò)程性評(píng)價(jià)?？梢胱晕以u(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生自我反思;實(shí)施同伴評(píng)價(jià)，強(qiáng)化互相學(xué)習(xí);教師評(píng)價(jià)則應(yīng)考量多角度，包括合作能力、問題解決表現(xiàn)及項(xiàng)目參與度等。這一多元評(píng)價(jià)體系有助于全面掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并提供針對(duì)性的指導(dǎo)。

四、教學(xué)實(shí)踐案例分析與效果評(píng)估

（一）教學(xué)實(shí)踐案例的選擇與描述

本次實(shí)踐案例以“圖形的變換與對(duì)稱性”為主題，深入探討了幾何變換（包括平移、旋轉(zhuǎn)和對(duì)稱）與圖形性質(zhì)的理解。采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)作為主要教學(xué)手段，旨在讓學(xué)生通過(guò)親身實(shí)踐和小組合作，設(shè)計(jì)與制作橋梁模型，并在此過(guò)程中分析橋梁的穩(wěn)定性與對(duì)稱性。該案例選自一所城市小學(xué)，學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)扎實(shí)，但需加強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用與綜合思維能力的訓(xùn)練。通過(guò)引入實(shí)際工程問題，本案例展示了如何將“圖形與幾何”知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活緊密相連，從而全面促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。

（二）教學(xué)策略與具體實(shí)施過(guò)程

在教學(xué)過(guò)程中，教師首先以引導(dǎo)性問題激發(fā)學(xué)生對(duì)“圖形變換與對(duì)稱性”的興趣，通過(guò)展示各種橋梁圖片，引導(dǎo)學(xué)生觀察其對(duì)稱結(jié)構(gòu)與幾何變換特點(diǎn)。隨后，學(xué)生分組進(jìn)行探索活動(dòng)，利用紙板、木棒等材料設(shè)計(jì)并制作符合對(duì)稱性要求的橋梁模型。教師提出具體的變換要求，指導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計(jì)中靈活運(yùn)用平移、旋轉(zhuǎn)和對(duì)稱等幾何變換原理，并討論橋梁的穩(wěn)定性。同時(shí)，教師借助幾何畫板等工具，幫助學(xué)生直觀感受圖形變換的過(guò)程。為評(píng)估教學(xué)效果，教師采用多元評(píng)價(jià)方式，包括即時(shí)反饋、小組互評(píng)及模型展示與解說(shuō)。學(xué)生在展示中詳細(xì)闡述所運(yùn)用的幾何變換原理及如何提升橋梁穩(wěn)定性。通過(guò)此活動(dòng)，學(xué)生的邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算和直觀想象能力得到了顯著提升，學(xué)習(xí)興趣也大幅增強(qiáng)。學(xué)生積極參與項(xiàng)目討論與制作，表現(xiàn)出對(duì)幾何知識(shí)應(yīng)用的濃厚興趣。此外，學(xué)生在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中鍛煉了問題解決能力，能夠運(yùn)用所學(xué)幾何知識(shí)提出并優(yōu)化解決方案。

（三）教學(xué)反思與改進(jìn)建議

本次實(shí)踐案例驗(yàn)證了大單元教學(xué)模式對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)，尤其是問題解決能力和幾何直觀能力的顯著提升作用。然而，研究者也觀察到一些可優(yōu)化的環(huán)節(jié)。在教學(xué)層面，雖然小組合作有效提升了學(xué)生的參與度，但部分學(xué)生表現(xiàn)出對(duì)合作思考的較強(qiáng)依賴性，個(gè)體深入思考的時(shí)間相對(duì)不足。針對(duì)這一問題，建議未來(lái)教學(xué)中增設(shè)個(gè)別學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，確保每位學(xué)生都能獲得充足的獨(dú)立探究空間。此外，教師應(yīng)加強(qiáng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主反思，幫助他們?cè)谌蝿?wù)完成后自我審視學(xué)習(xí)成效，從而將知識(shí)更牢固地內(nèi)化為個(gè)人能力。

五、結(jié)語(yǔ)

在素養(yǎng)教育的引領(lǐng)下，大單元教學(xué)模式已成為小學(xué)數(shù)學(xué)“圖形與幾何”教學(xué)的有力工具，它深度融合了知識(shí)與能力的培養(yǎng)。通過(guò)精心設(shè)計(jì)教學(xué)主題、整合知識(shí)體系及開展多元化的教學(xué)活動(dòng)，該模式有效提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，尤其在鍛煉邏輯思維、空間想象及提升問題解決能力方面取得了突出成效。盡管在實(shí)踐中仍存在學(xué)生獨(dú)立思考時(shí)間不足等問題，但經(jīng)過(guò)教學(xué)反思與持續(xù)優(yōu)化，其應(yīng)用潛力巨大，不容忽視。未來(lái)，教師應(yīng)繼續(xù)探索更優(yōu)的大單元教學(xué)實(shí)踐策略，以促進(jìn)學(xué)生在深度學(xué)習(xí)中實(shí)現(xiàn)持續(xù)成長(zhǎng)與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 葉春梅. 核心素養(yǎng)視角下小學(xué)數(shù)學(xué)空間觀念的培養(yǎng)：基于小學(xué)“圖形與幾何”教學(xué)實(shí)例中的思考[J]. 福建教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，21（08）：90-91.

[2] 馬云鵬. 基于結(jié)構(gòu)化主題的單元整體教學(xué)：以小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科為例[J]. 教育研究，2023，44（02）：68-78.

[3] 唐彩斌，王羅那，徐斌艷. 義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂的新視角：指向小學(xué)圖形與幾何領(lǐng)域的素養(yǎng)及其達(dá)成[J]. 課程·教材·教法，2022，42（08）：33-38.

[4] 王燕玲. 小學(xué)數(shù)學(xué)中“圖形與幾何”內(nèi)容設(shè)計(jì)特點(diǎn)與教學(xué)方法的研究[J]. 亞太教育，2022（06）：166-168.