《義務教育數學課程標準(2022年版)》(以下簡稱新課標)在課程實施部分明確提出,“豐富教學形式,探索大單元教學和重視單元整體教學設計”。落實大單元教學既是新課標的內在要求,又是對“雙減”政策的有效落實。那么,如何優化“圖形與幾何”教學形式,深入推進單元整體教學,培養學生核心素養呢?筆者結合近年來的課題研究、教學實踐,從四個方面進行闡述。
一、單元整體教學的研究實踐
為推進“圖形與幾何”領域的教學研究,筆者于2016年12月主持申報省級課題“數字技術在小學數學圖形與幾何教學中的應用研究”,結題時獲優秀等級,2019年8月獲河南省教科研成果一等獎,2021年8月獲河南省基礎教育教學成果獎二等獎。為聚焦關鍵領域,推進單元整體教學,2024年6月,筆者主持申報了省級課題“基于核心素養的小學數學‘圖形與幾何’單元整體教學實踐研究”。
課題組通過查閱文獻、問卷調查,梳理目前“圖形與幾何”領域單元整體教學研究成果,了解單元整體教學的現狀,分析學生學習方式,利用集中學習、線上研修、課例觀摩、編寫案例等形式,帶動新縣城關第二小學、新縣城關第三小學和新縣光彩實驗學校等單位參與實踐研究;采取專題研討、實踐研究、校本研修的方式探索出單元整體教學的實施策略;依托中原名師工作室、新縣“紅色園丁”名師工作室、教研協助區、學科聯盟觀摩活動等專業平臺,積極參與送教下鄉培訓,積累了豐富的教學資源,形成系列階段性成果。課題組成員在“國培計劃”送教下鄉培訓中做《指向核心素養的教學變革——小學數學“圖形與幾何”單元整體教學》專題講座,論文《信息技術環境下小學數學“圖形與幾何”單元整體教學的實踐研究》在CN刊物上發表等。
二、單元整體教學的內容整合
(一)系統梳理知識點,形成完整的知識體系
例如,在教學“圖形的運動”時,根據學生已有知識基礎,教師將教學內容統一整合分為三個方面,一是結合情境感受平移、旋轉、軸對稱等圖形的運動現象。二是認識軸對稱的特征,探索軸對稱的性質。學生學會在方格紙上補充軸對稱圖形的另一半,學會在方格紙上畫出常見的簡單圖形,同時能夠畫出沿水平或者垂直方向平移后的圖形,進一步培養學生的尺規作圖能力。三是認識圖形的旋轉,在方格紙上將簡單圖形旋轉90度,運用所學的數學知識嘗試設計數學圖案,進一步增強空間觀念,學會解決生活中的簡單數學問題。這三個層次的學習目標,具有螺旋上升遞進的特點,因此教師必須注意把握教材內容的層次、重點。
(二)歸納整合教學內容,增強數學學習趣味
教師根據學生的認知特點和興趣愛好,選擇具有代表性和趣味性的教學內容。例如,在教學“圓的周長”時,教師首先通過剪紙活動化直為曲,讓學生發現圓周長與正多邊形周長的關系。接著讓學生了解“割圓術”,體會極限思想,并推理圓的周長計算公式。最后補充閱讀中國古代、國外的研究探索歷史,感受數學文化的博大精深。
(三)突出單元教學設計,建立數學與生活的聯系
教學內容的設計應以教學目標為導向,結合學生的年齡特點和認知水平,關注教學內容的深度,合理安排教學內容的廣度。具體來說,教師可以選擇生活中的數學例子,引導學生從直觀感知到抽象思維,逐步深化對圖形和幾何的理解。教師采用實物教學,利用教具模型輔助教學,幫助學生形成直觀的空間觀念。教師還可以引入探究式學習,引導學生通過觀察、實驗和討論,靈活運用多媒體教學手段,如動畫、微視頻等,激發學生的學習興趣,調動學生探究的積極性。
三、單元整體教學的技術保障
推動數字技術在小學數學教學中的實踐應用,為“圖形與幾何”單元整體教學提供了新思路和新方法。數字技術環境下實施小學數學“圖形與幾何”單元整體教學,優化了小學數學教學模式,提升了小學數學“圖形與幾何”單元教學的教學質量,為小學數學教學改革和實踐提供了可行的路徑和方法。
(一)創設情境,激趣導入
教師可以借助交互式電子白板、國家中小學智慧教育平臺等教學資源,創設豐富的學習環境。教師利用數字技術手段,以生動有趣的動畫、悅耳動聽的音樂,把教材中枯燥的內容形象化、動態化,融數學知識于數字技術創設的情境中,做到圖文并茂,調動學生的多種感官,吸引學生以輕松愉悅的心情參與課堂教學活動。
(二)圍繞問題,解疑合探
教師通過數字技術輔助教學,發揮設備軟件的優勢,讓抽象的“圖形與幾何”知識形象生動,在知識的抽象性與小學生思維的形象性之間,架起一座橋梁,有效分化難點,突破重點,幫助學生完成知識的構建。
數字技術能以形象直觀的圖片或動畫形式,增強事物的直觀形象,有利于學生快速經歷發現問題、分析問題和解決問題的思維過程。例如,在教學“角的分類”時,學生對平角、周角的概念很模糊。教師用課件演示平角和周角的形成過程,抽象的角的概念變得清晰起來。學生清楚地看清平角與周角之間的聯系和區別,理解“1周角=2平角=4直角”。
(三)質疑再探,運用拓展
在教學智能化環境下,教師運用數字技術手段,結合跨學科主題學習,開展單元整體教學,可以有效提高小學數學“圖形與幾何”單元的整體教學效果,激發學生的學習興趣,培養他們分析問題和解決問題的能力。課題組探索實踐小學數學“圖形與幾何”單元整體教學新模式,轉變了教師教學方式,有力促進了本區域課堂教學改革。課題組先后編寫了小學數學“圖形與幾何”單元整體教學案例集,建立系列教學資源庫,共享優質教學資源,提高了課題成果的價值,有利于成果在一定區域內的推廣應用。
四、單元整體教學的案例設計
借助教研平臺,發揮團隊作用,課題組、實驗校教師探索單元整體教學模式,研發單元起始課、探究課、實踐課、拓展練習課、單元整理課,進行教學實踐,對單元內容進行結構化分析,突出單元整體教學架構,初步形成數字技術環境下小學數學“圖形與幾何”單元整體教學模式,收集整理出單元整體教學集體備課教案、單元作業設計等階段性成果,并利用專題講座、觀摩活動、成果展示等形式進行推廣應用。
例如,課題主持人吳濤在“國培計劃”(2024)新縣送教下鄉精準培訓項目中,做《指向核心素養的教學變革——小學數學“圖形與幾何”單元整體教學》專題講座,進行課題成果推廣應用培訓。新縣“紅色園丁”張延君小學數學名師工作室舉行《建構單元教學 解決真實問題》集中觀摩活動,實驗校新縣城關第三小學教師結合單元整體設計的實例,交流單元整體教學實施過程,課題組成員以編寫的教學設計《圓——探索圓的奧秘》為例,展示單元整體教學設計可操作的路徑。新縣“紅色園丁”陳娟小學數學名師工作室開展了“圖形與幾何”專題研討活動,現場展示集體備課,課題組成員、新縣城關第五小學教師執教“認識周長”觀摩課,開展評課議課研討交流。
在研究實踐、成果推廣中,課題組圍繞四個“聚焦”,突出四項“重點”,即聚焦核心素養,落實數學課標;聚焦單元整體,實施課程教學;聚焦圖形幾何,開展課題研究;聚焦教學變革,創新案例設計,有效推動了區域內數字技術與數學課程的深度融合,優化創新單元作業設計,為信息技術在小學“圖形與幾何”單元整體教學中的應用提供案例、課件等教學資源,促進了區域內數學教學方式的變革。
(本文系河南省教育科學規劃2024年度一般課題“基于核心素養的小學數學‘圖形與幾何’單元整體教學實踐研究”的成果。課題批準號:2024YB1306)
(吳濤單位系新縣城關第五小學,黃華單位系新縣光彩實驗學校)