学习进阶视域下单元教学的研究与实践

2022-05-30 02:35:46陈娟娟
数理天地(高中版) 2022年17期
关键词:学习进阶圆锥曲线单元教学

陈娟娟

【摘要】随着新一轮课改的有效推进,深度学习成为素质教育下推崇的新的教育理念.为了追求高质量的教学效果,以有效的教学方法为载体的促进学生深度学习的教育模式也变得尤为必要.而单元教学的整体性和系统性属性,能够使得教师站在更高的知识领域去看待所教的知识点,也能够使学生更好地掌握数学方法与数学思想,发展高阶思维,实现深度学习.本文在查阅大量文献的基础上,借助问卷分析目前的教学现状,结合深度学习和单元教学的特征来探讨深度学习视域下单元教学的设计思路,以圆锥曲线单元教学为例进行教学实践分析,并在实践研究后进行一定的教学评价与反思.

【关键词】学习进阶;单元教学;圆锥曲线

近年来关于学习进阶的研究越来越多,研究实践结果也表明在学习进阶理念下进行的教学能够很好地培养学生的高阶思维能力.在这个教学背景下,学生不仅能够更全面、系统地掌握知识和方法,而且能够在课堂学习的基础上培养其批判性和创造性.单元教学是近期才引入到高中数学课堂中的,在多个章节均有单元教学的身影,单元教学强调教师将看似分割的知识点,通过寻求它们内在的逻辑统一性将其或串联或组合在一起,构造成一个单元整体,再来进行单元教学.

1 相关概念

1.1 学习进阶的定义

根据对相关文献的整理和分析我们可以看到,Learning Progressions即LPs,在最早引入国内时曾被翻译为“学习进程”,郭玉英教授等人在2013年认为应翻译为“学习进阶”.在之后的研究中,国内的学者都沿用了这一翻译,因为学习进阶的内涵包括过程性、发展性、连贯性等特征,在学生思维能力发展的过程中存在一些关键的节点,即“阶”,其涵义既包含了连贯性,也包含了发展性.

1.2 单元教学的概念

“单元教学”,英文为Unit Teaching,这一概念经过了教育学家赫尔巴特、实用主义教育家杜威、教育研究者莫里森等人前仆后继的研究.在1955年,单元教学(Unit Teaching)这一概念由Hanna,L.A.等美国学者正式提出,而后许多学者也对其作出了不同的解释.

2 学习进阶视域下单元教学设计思路

2.1 确定单元内容

单元教学首先要确定单元教学的内容,这是单元教学的起始点也是最终评价试验效果的落腳点,在本论文的研究中选定圆锥曲线模块的知识点为单元模块.其中包括圆锥曲线的统一来源、圆锥曲线第一定义和第二定义、圆锥曲线方程的推导、圆锥曲线的相关性质、直线与圆锥曲线的相关位置关系、圆锥曲线在实际生活中的运用等内容.

2.2 分析单元要素

单元要素主要包括:数学要素、课标要素、学情要素、教材要素、重难点要素、教学方式要素.2017年《普通高中课程标准》提出高中数学教学要落实发展学生的六大数学核心素养,因此在对单元要素进行分析时加上核心素养分析,一共七要素分析.

2.3 单元教学目标

在单元教学中需要考虑课程教学目标、单元教学目标以及课程教学目标,统筹考虑每一层教学目标,并将其分解到每一节课堂中去,不同的教学目标会有不同的价值导向.

2.4 设计教学流程

要实现圆锥曲线部分的单元教学必须站在更高的观点上统揽全局,这次运用“四大”教学模式来进行教学设计.

3 学习进阶视域下单元教学案例设计

3.1 圆锥曲线的统一定义教学设计

3.1.1 教学准备

首先,要确定单元内容.在本节课中,主要的单元教学内容为圆锥曲线的统一定义,包括其统一定义的概念和推导过程.

其次,分析单元要素.

(1)数学要素:圆锥曲线的统一定义可以在其数学背景中找到联系,同时切割数学模型.

(2)课标要素:在2017版的《普通高中数学新课程标准》中,只是强调掌握从具体情境中抽象出椭圆的过程,以及曲线与方程的相关概念和性质,并要求掌握其标准方程、图象以及简单几何性质.

(3)学情要素:本节课是在实习学校高二B班进行教学实践,该班学生比较热爱学习,有扎实的数学学习功底.

(4)教材要素:本节课主要是参考“北师大版数学选修2-1第三章圆锥曲线与方程§4.2圆锥曲线的共同特征(第一课时)”的内容,在教材中第86-87页.

(5)重难点要素:在教学中主要教学难点为:引导学生推导圆锥曲线第二定义的过程;教学重点为:掌握圆锥曲线统一定义的概念,会用第二定义解决问题.

(6)教学方式要素:在这里以“四大”教学模式为主导,通过适当提出问题串、小组合作探究等的方式来引导学生进行思考、总结、归纳.

(7)数学核心素养要素:该部分主要发展学生直观想象、数学抽象、数学运算、数学建模等数学核心素养.

最后,制定教学目标.了解圆锥曲线的统一来源,掌握圆锥曲线的统一定义(第二定义),会运用圆锥曲线的统一定义解决问题.

3.1.2 教学效果分析

在教学过程中整体效果不错,是基于基本学情出发的,学生大致能够跟上课堂节奏;在课堂结束之后进行了课堂小结,在这个环节同学们都跃跃欲试,想要表达自己在这堂课中学会的知识和技能以及掌握的思想方法.

3.1.3 教学评价与反思

(1) 教学评价

在整体教学过程中基本遵循单元教学的六大步骤来实施教学,教学策略放在高二B班进行实验,而高二A班则继续按照原有的非单元教学方法上课.

(2)教学反思

①在教学过程中,对学生的知识水平分析不够准确,当由抛物线的标准方程类比到椭圆第二定义方程的环节,学生并不能很好地进行知识迁移和类比;

②在教学结束后和同学们进行交流沟通,发现大家对圆锥曲线的认识水平有了新的理解和认识,但个别同学则表示知识点记忆混乱,在高中数学各项测试卷中能发现对于圆锥曲线的考查更多的是应用第一定义去解决的,所以会让部分精力有限的同学难以高效的把握考查重点.

3.2 圆锥曲线的变式解题研究教学设计

3.2.1 教学准备

圆锥曲线的变式解题研究是高考的难点,教材上没有给定的章节进行介绍,一般为课堂教学中教师帮助同学们进行归纳总结.在解题过程中如果能掌握这些统一性质会大大地加快解题速度与准确率,同时对圆锥曲线相关性质的研究也能帮助学生更好理解圆锥曲线之间的关联,在变与不变中感受其内在统一性.

3.2.2 教学效果分析

本课时的内容相对而言是本章节最难的部分,在这个部分将各圆锥曲线间性质的统一性进行讲解,是教学难点.在这个部分采用单元教学可以将其性质内在的关联展示出来,学生可以更好地掌握知识点,进行深度掌握.在教学过程中整体效果还行,有部分同学听不懂,但大部分同学能够跟得上,课堂教学氛围较好,课堂练习也能在教师的引导下分组合作完成.整体而言,课堂教学效果不错,基本实现教学目标.

3.2.3 教学评价与反思

(1)教学评价

本节课是在高二A班进行授课的,高二B班则进行常规授课,由于这一块的知识很难,其对学生的思维能力考查较多,需要学生能有较强的整体数学素养,所以在进行教学评价分析时,进行了口头问卷调查:主要问题是对这一堂课的感受,和完成练习的情况.

(2)教学反思

①由于本部分知识较为系统,也较难理解,在进行学情分析时有失偏颇,课堂教学环境没有设定得足够和谐,有点学生被老师追着走的感觉,但是课堂中还是有一定的成功之处,学生在这样的单元教学下面能够构建思维导图,能感受到由定义的统一性带来的性质统一性,无论是在记忆方面还是在处理实际问题方面,均有显著效果.

②在教学活动结束后,进行深度学习视域下的教学效果分析时,发现学生对于圆锥曲线的认识更加深刻,能明白其统一性的含义,这是一个新的突破和新的教学意义.

4 学习进阶视域下单元教学策略

4.1 由“局部设计”向“整体设计”转变

首先构造单元知识结构图,再由结构图合理规划分解单元知识点,合理布局、布点地将章节全部的知识内容和思想方法分布在每个课时,同时也要时刻关注分解后的知識点之间的内在逻辑性和关联性是否被打断.

曲线与方程是上位概念,是圆锥曲线中用代数法研究几何问题的基础,在这之中椭圆的学习最为基础与重要,在椭圆教学中,无论是椭圆的基本概念还是椭圆与直线的关系等,都需要学生经历构造型表征的思维活动,感悟代数法的简便来实现;而在双曲线的学习中教师只需要进行类比迁移,学生便能重复椭圆中的思维活动;最后的抛物线,学生能够自主类比运用坐标法解决问题.

4.2 由“目标独立”向“目标递进”转变

在圆锥曲线单元关于问题:建立运用坐标法解决曲线问题的数学模型部分,可以由其知识结构构造单元目标图.在此基础上,可以细化出每个课时对应的教学目标,使得每堂课程都有其内在的逻辑性,在知识点和思想方法上有一定的关联性和递进性,教师也能游刃有余地在课堂教学中把握其广度和深度.

4.3 由“单个问题”向“串联问题”转变

问题是数学课堂的命脉,在高中数学教学中,“如何提出问题”“提什么问题”是把握课堂节奏与引导教学方向的关键,是教学的中点和主线,因此在课堂教学中应当掌握这个“课堂之眼”.问题应当是围绕中心问题层层递进式地提出的,在设计问题串时,基本脉络应当是找到核心问题,接下来由核心问题设计子问题,再基于子问题将其分化为课堂中的小问题,一步步引导学生进行思考,最后逆推回去,解决问题并掌握相关思想方法.例如,圆锥曲线与方程的第一课时,其核心问题是“求简单的曲线方程”,基于核心问题,设计如下问题串.

5 结论

论文是基于深度学习视域下单元教学的实践与研究,在研究中得到以下结论:

(1)圆锥曲线章节采用单元教学设计能很好地实现深度学习的目的.在研究过程中,设计大单元形式的课堂教学设计,从整体上进行课堂设计,包括知识点和数学思想上的统筹安排.一方面顺应学生的认识发展规律,另一方面促进学生发展批判性、发散性和创造性的高阶思维.

(2)课堂采用以“四大”教学模式下的“问题解决”为核心的思想可以更好地把握教学方向,但若对学情分析不够清晰,课堂也会走进死胡同.由“核心问题→子问题→小问题”的层层递进的问题串下,若提出的小问题于学生而言过难或过易都会影响课堂节奏,而不能做到很好的师生互动以及生生互动,在此情况下,圆锥曲线的统一教学设计中的问题串进行了多次研磨与修改.

[本文系福建省教育科学“十四五”规划2021 年度教改专项课题:基于学习进阶的高中数学大单元结构教学研究,课题立项批准号:Fjjgzx21-186,的成果]

参考文献:

[1]赵萍,郭泽琳.深度学习视域下逆向单元教学设计在高中数学教学中的应用成效[J].华南师范大学学报(社会科学版),2022(03):54-65+206.

[2]刘琳娜,刘加霞.学习进阶视角:作业设计的目标、任务及其评分量规[J].基础教育课程,2022(08):20-26.

[3]黄向标,高福平,姚巧芳,黄朝华.学习进阶理论下基于地理大概念重构大单元教学设计——以“地球上的大气”为例[J].地理教学,2022(07):50-54.

[4]王海青,吴有昌.基于数学单元的整体教学探索与实践:问题驱动的视角[J].数学通报,2022,61(03):27-32+46.

[5]张冲,孟范举.以问题为引领的数学大单元教学研究与实践——以“周长”单元教学设计为例[J].吉林省教育学院学报,2022,38(03):89-93.

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