信息技术支持下的初中数学大单元教学模式研究

李瑞超　汪海丰

摘 要：本研究以数学课程培养的核心素养为导向，以学科能力为中介，从大单元教学设计角度出发，结合信息技术发挥的作用，构建了信息技术支持下的初中数学大单元教学模式.通过对该模式进行应用实践发现，其对于优化课堂教学、发展学生学科能力、提升教师能力等均具有积极的促进作用.

關键词：信息技术；初中数学；大单元教学模式

《义务教育数学课程标准（2022版）》的颁布，标志着基础教育阶段素养本位的教学改革成为发展必需.但纵观传统以知识点为主的碎片化数学教学，这种割裂知识整体关联的方式实在难以承担培育学生核心素养的重要使命.因此，亟需在数学教学中摒弃这种传统的课时教学，呼应数学新课标中所提倡的大单元教学模式，以内容的整体结构化培养学生的理解、运用、迁移能力，推动核心素养切实落地数学课堂教学.此外，信息技术与教学深度融合的趋势，更是为数学大单元教学的高效实施注入了新的动力.基于此，探索以发展核心素养为目标指向，信息技术支持下的初中数学大单元教学模式，对于构建高效的初中数学课堂具有重要意义［1］.

1 相关概念解析

1.1 数学大单元教学

关于大单元教学的内涵特征，不同学者从不同视角进行了界定.熊梅等人立足于学科核心素养视角谈到，大单元教学是从课程整体出发，对单元内容、目标、评价等要素进行系统规划，以问题情境为依托，通过学习活动的开展以促进学科核心素养的发展［2］.

潘香君聚焦于小学数学，认为具有数学味的大单元教学是基于学生的实际生活进行整体设计，构建结构化的知识和方法体系，组织师生、家长等多元主体协同参与多样化的学习活动.并将大单元教学的特征归结为关联性、非均衡性、生长性［3］.张冲等人强调问题引领在数学大单元教学中的重要作用，提出数学大单元教学设计主要包括本单元内容的系统分析、确定单元目标、创设单元任务、设计单元评价等内容［4］.

综上所述，数学大单元教学强调整体规划、结构化设计、问题引领以及多元化活动等内容.具体而言，就是需要从整体视角出发，以单元为基本设计单位，对数学教学内容进行结构化统整，创设问题化的情境，以任务为主线统领多样化的学习活动，以达到培养学生核心素养的目的.

1.2 数学学科能力

数学学科能力为数学课程培养的核心素养的落地提供了有力抓手.数学学科能力是以提出的共通的学科能力表现为基底，融入数学内容特质要素，形成具有数学特色的数学学科能力活动表现框架，其一级学科能力包括学习理解、实践应用和创造迁移［5］，每个一级维度都包含三个二级维度的学科能力表现.如图1所示.

2 信息技术支持下的初中数学大单元教学模式的构建

2.1 初中数学大单元教学模式构建过程

信息技术支持下的初中数学大单元教学模式的构建遵循基础研究做准备、理论与实践相结合的研究路径.基于研究主题，从多方面掌握数学大单元教学，提出背景、内涵特征、价值意义、发展现状以及现存问题等要点内容.基于此，初步明确初中数学大单元教学的核心要素，主要包括学情分析、教学内容分析、确定教学目标、设计教学活动、实施教学评价等内容.

采用行动研究方法，根据初中数学大单元教学要素形成初中数学大单元教学设计流程，并依照设计流程进行初中数学大单元教学案例的设计与实施，经过计划、行动、观察、反思等一系列过程，对初中数学大单元教学设计流程进行修正完善.与此同时，在具体实施过程中察知信息技术在初中数学大单元教学中的作用点，为模式的构建提供基础.通过三轮迭代研究，最终形成由单元内容设计（包括提取大概念、基于大概念确定单元主题、单元内容分析）、学情分析、目标设计、活动设计以及反思几个环节构成的初中数学大单元教学设计流程.

2.2 初中数学大单元教学模式分析

本研究的开展主要依托于智学网平台和畅言智慧课堂，因此，从初中数学大单元教学设计流程的三轮行动研究来看，信息技术在初中数学大单元教学设计与实施过程中的作用点主要体现为教师可利用思维导图、PPT、Word等绘图工具绘制单元内容结构图，以可视化的方式形象呈现单元内容整体结构与关联［6］，有助于学生对其进行全面认知.在开展大单元教学实践时，教师可运用问卷星、思维导图、智学网平台、畅言智慧课堂等技术、平台或工具，实现全方位、全过程的学情分析，帮助教师实时了解学生学习状况.此外，“畅言”智慧课堂具有的资源推送（PPT课件、文本、图片、视频、动画、微课等）、答题互动（个人抢答、全班作答、分组作答、投票作答等）、展示功能（画笔工具、板擦等）、数据分析（备课数据、课堂互动数据、测验数据、练习数据等）等功能既可以辅助教师教学与学生学习，激发学生兴趣，开展多样化的评价，又方便师生之间进行多元讨论与交流.

基于三轮行动研究所形成的初中数学大单元教学设计流程，综合信息技术在初中数学大单元教学中所发挥的作用，最终凝练形成了如图2所示的信息技术支持下的初中数学大单元教学模式.该模式以数学课程培养的核心素养为导向，在信息技术的支持下，整体遵循大单元教学设计、大单元教学实施、大单元教学反思的路径.其中，大单元教学设计以大单元教学设计流程为主线，主要包括以初中数学内容板块为核心的单元主题与内容组织设计、涉及初中数学内容板块且以数学学科能力三个维度为基准的学情分析与单元目标设计、以数学学科能力为主脉络的单元活动设计.大单元教学实施则是依照大单元教学设计方案开展课堂教学实践，借助信息技术为单元活动的开展创设情境，通过推送资源、在线创建活动等支持学生开展自主学习、合作探究学习等多样化的单元活动.同时，在实施过程中运用信息技术进行动态的全过程记录和智能测评［7］，以此发现大单元教学设计与实践之间的落差，以便在大单元教学反思过程中能够实时调整教学，以及不断改善优化大单元教学设计与实施.3 信息技术支持下的初中数学大单元教学模式的应用效果分析

根据构建的信息技术支持下的初中数学大单元教学模式，在初中数学教学中开展进一步实践发现，该模式的应用有助于改善传统的数学课堂教学、促进学生数学学科能力的发展以及教师能力的提升.

传统的课时教学以课时为单位，特别关注学生对知识点的掌握，这致使学生在课堂教学中兴趣不高、缺乏积极主动性，进而学习效果不理想.而信息技术支持下的大单元教学一改以往的教学方式，综合使用专门的或平台系统自带的各类学情分析工具进行基于大数据的学情分析，为大单元教学目标的制定提供了科学依据，便于引导开展契合学生实际情况的大单元教学；借助信息技术形象化地呈现教学内容，如在数学课堂中教师不方便画图时，可以用平台自带的画图功能直观呈现，激发学生兴趣.由此可知，信息技术支持下的大单元教学在数学课堂中得到了积极的教学效果.

此外，在数学教学中实施大单元教学前，对学生的数学学科能力进行摸底调查显示，大部分学生的数学学科能力仅停留于学习理解这一浅层维度，在实践应用能力方面比较欠缺，而具备创造迁移这一学科能力的学生更是少之又少.依据信息支持下的初中数学大单元教学模式进行数学教学后发现，整体学生的学习理解能力得到了巩固与加强，实践应用能力有了进一步的提升，创造迁移能力也得到了一定的改善.这不仅充分表明实施数学大单元教学不仅对学生数学学科能力的发展具有促进作用，还从侧面揭示了学科能力是连接核心素养与大单元教学的重要桥梁，可促使核心素养切实落地课堂教学［8］.

再者，信息技术支持下的数学大单元教学既对教师课堂教学能力具有一定的要求，还对教师的信息技术能力提出了一定的挑战.一方面，环环相扣的大单元教学有助于教師整体把握课程内容，在设计、实践与反思过程中不断提升教师的数学大单元教学能力.另一方面，在开展数学大单元教学实践过程中，教师借助信息技术进行学情分析、组织学生开展多样化的学习活动、实现人机协同的评价反馈等［9］，促使教师的信息技术应用能力不断得到提升.

4 结语

信息技术支持下的初中数学大单元教学模式立足于数学课程培养的核心素养，以数学学科能力为中介，借助信息技术优势，打破陈旧僵化的知识点教学，重整教学内容与结构，帮助学生构建整体知识框架，加强其对于知识本质的认知.依托这一模式，有助于打造信息技术支持下的素养本位的数学课堂，进而引导学生逐步提升数学课程核心素养水平，并同步促进教师能力的提升.

参考文献：

［1］ 路军.信息技术环境下的大单元教学实践研究［J］.文理导航（中旬），2021（32）：16+21.

［2］ 熊梅，董雪娇，孙振涛.学科核心素养视角下的小学数学大单元设计［J］.教学与管理，2019（35）：51-53.

［3］ 潘香君.小学数学大单元教学的特征及课堂类型［J］.教学与管理，2020（23）：53-56.

［4］ 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（3）：89-93.

［5］ 曹一鸣，冯启磊，陈鹏举.基于学生核心素养的数学学科能力研究［M］.北京：北京师范大学出版社，2017.

［6］ 许秀红，卢宇.基于思维导图的教学设计案例分析［J］.教育观察，2018，7（16）：32-35.

［7］ 王静，方晓峰.基于智慧教室的人机混合教学设计研究［J］.高教学刊，2022，8（17）：1-5.

［8］ 刘一飞，黄文吉.学科核心素养视角下中学生数学学科能力水平状况与分析［J］.吉林省教育学院学报，2021，37（12）：106-109.

［9］ 刘斌，郭雨轩.人工智能赋能个性化学习评价：价值意蕴与实践路径［J］.衡阳师范学院学报，2023，44（1）：131-136.

基金项目：蚌埠市教科所课题“信息技术支持下的初中数学大单元教学模式研究”（课题编号：20210144）.