大單元背景下，問題串驅動深度學習的初中數學教學設計的實踐研究

隨著核心素養(yǎng)導向的課程改革推進，大單元教學成為落實深度學習的重要路徑。本文以初中數學為例，探討如何通過問題串設計驅動學生深度學習。研究結合具體教學案例，分析大單元整合背景下問題串的設計原則、實施策略及效果，發(fā)現基于問題鏈的探究式教學能夠有效提升學生的邏輯思維能力和知識遷移能力，為初中數學教學改革提供實踐參考。

一、引言

1.1 研究背景

當前初中數學教學面臨知識碎片化、學生被動學習等問題，傳統(tǒng)單課時教學模式難以滿足核心素養(yǎng)培養(yǎng)需求。《義務教育數學課程標準（2022年版）》明確提出“重視單元整體教學設計”，而問題串作為引導學生思維遞進的工具，能夠促進知識的深度建構。如何在大單元框架下設計有效問題串，成為亟待研究的課題。

1.2 研究意義

理論意義：完善大單元教學與深度學習融合的理論體系。

實踐價值：為教師提供可操作的策略，促進學生高階思維發(fā)展。

二、核心概念與理論基礎

2.1 大單元教學的內涵

大單元教學以學科核心概念為統(tǒng)領，整合教材內容形成結構化單元，強調知識的整體性、關聯(lián)性和遷移性。例如，初中數學“函數”單元可整合一次函數、二次函數與反比例函數，構建從具體到抽象的知識網絡。

2.2 問題串的設計邏輯

問題串是指圍繞教學目標，按認知梯度設計的一系列相互關聯(lián)的問題。其設計需遵循以下原則：

遞進性：從基礎性問題到批判性問題逐層深入；

情境性：結合真實生活或數學史素材激發(fā)興趣；

開放性：鼓勵多角度思考，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

2.3 深度學習的特征

深度學習強調學生對知識的本質理解、批判性思維及遷移應用能力，其實現需滿足三個條件：

1. 知識的結構化整合；

2. 思維的可視化引導；

3. 學習過程的主動參與。

三、問題串驅動的大單元教學設計策略

3.1 單元目標與問題鏈的對應設計

以“一元二次方程”大單元為例：

單元目標與問題串設計示例

理解方程模型的意義：從“雞兔同籠”到“拋物線運動”有何共性？

掌握解法與根的判別：如何從幾何視角解釋求根公式的推導？

應用方程解決實際問題：如何設計最優(yōu)化的長方形花壇面積問題？

3.2 問題串的層次化設計模型

1. 基礎層：回顧舊知，如“一元一次方程與二次方程的結構差異是什么？”

2. 探究層：引發(fā)認知沖突，如“為何Δ=0時方程仍有兩個相同實根？”

3. 拓展層：跨學科整合，如“用二次函數圖像解釋方程根的分布規(guī)律”。

3.3 教學實施路徑

課前導學：通過微課+導學案拋出單元核心問題；

課中探究：采用“問題鏈—小組合作—思維導圖”三階模式；

課后延伸：設計開放性實踐任務，如調查生活中的拋物線應用。

四、實踐案例與效果分析

4.1 案例：八年級“勾股定理”大單元設計

單元整合：融合歷史背景、定理證明、逆定理及應用拓展。

問題串設計片段：

問題1：古埃及人如何用繩子構造直角三角形？（情境導入）

問題2：直角三角形的三邊關系是否適用于銳角/鈍角三角形？（對比猜想）

問題3：如何用拼圖法證明勾股定理？（動手驗證）

問題4：如何在臺風預警中計算安全距離？（遷移應用）

五、反思與建議

5.1 實踐啟示

- 問題串設計需兼顧數學本質與學生認知水平；

- 大單元整合需打破教材章節(jié)限制，重構知識圖譜。

5.2 改進方向

- 開發(fā)動態(tài)問題庫，適應不同層次學生需求；

- 加強跨學科問題設計，如融入物理運動學案例。

5.3 展望

未來可結合人工智能技術，實現問題串的個性化推送與學習路徑優(yōu)化。