初中数学单元结构教学设计探索

杨景

大单元教学是新时期实现课程教学提质增效的关键举措。初中数学教师应结合单元管理思想，分析单元知识的结构共性、结构关联，综合考虑学生在学习过程中存在的能力差异以及个性化出入，对单元整体目标、整体架构进行合理规划、排配，优化初中数学单元结构教学设计，从而引领学生快速高效地完成单元知识学习。本文分析了单元结构教学的概念，并对初中数学单元结构教学设计策略进行探讨。

一、初中数学单元结构教学的概念

单元结构教学可以帮助学生构建完整、全面的单元知识体系。传统以单课程为立足点的教学活动未能将知识概念串接在一起，而单元结构教学能够帮助学生在学习过程中以单元学习、单元发展的角度进行课程探究，培养学生的整体思维，能够弥补单元课程存在的因连贯性不足而导致教学水平、教学质量降低的问题。

单元教学设计应突出数学知识的逻辑性，在进行教学优化、教学革新过程中，教师应结合教学研讨，对整个单元内部的知识点进行结构分析，发现各知识点之间的逻辑关联，找到知识共性以及其中所涉及的教学递进关系，引导学生完成深层次学习。换言之，教师需要将单元知识划归为一个有机整体，从整体出发，拆解内部的逻辑结构，确定核心素养要素的培养内涵，以及零散化知识点与主题知识点之间存在的共性，建立完整、全面的知识脉络体系。

开展数学单元整体教学，也需要依托前期高质量、高效率的学情分析，需要在了解并掌握学生的学习特征以及心理状况的前提下，对单元教学情境、教学话题、教学任务进行合理划分，引导学生构建更加完善的学科知识体系。在该环节，教师要力求将学生的主观心理与客观知识结构进行科学、高效整合，从而提升单元整体教学水平。另外，教师也应做好相应的能力分析、能力评价，构建“教学评一体化”课堂教学生态结构，打造良性的教学循环，从而保证初中数学单元结构教学设计品质和效率得到有效提升。

可见，在单元结构设计环节，教师应明确各项指标要素，整合多元化教学模式、教学方法，帮助学生更加高效地完成单元学习；应依托完整全面的学情评价、学情分析、学情监测，整合学生存在的个性化出入和差异，完成结构划分、整合，提高学生的学习效率。

二、初中教学单元设计路径

在初中数学教学设计中，首先，教师需要完成宏观设计以及微观调整，在宏观设计过程中以核心素养为出发点，在微观调整环节明确各项教学目标、教学任务；其次，教师需分析解读教材，突出单元重点知识，完成对单元问题的设计以及情境空间的打造，同时在教学过程中开展差异化教学，引入碎片化教学项目，进一步提升并发展学生的综合思维。

（一）完成宏观设计以及微观调整

1.整体设计。

在实施一元二次方程教学实践设计以及单元整合设计过程中，教师应从宏观层面出发完成对单元知识架构的顶层设计、顶层划分，明确外围要素以及课程知识的核心素养要素，打造完善的大单元结构体系。同时，教师应立足于培养学生的数学技能、数学思维方法以及数学人文内涵等层面，完成整体教学组织。在一元二次方程教学实践设计环节，教师需从宏观层面出发开展综合设计评价，在整体架构层面培养学生的学科核心素养，如增强学生建模意识、几何直观意识、数学应用意识。

2.微观设计。

在微观设计层面，教师应明确内容设计、学习目标设计以及過程引领设计，让学生针对之前所学知识概念进行细致深入的温故知新、探究。比如，衔接七年级、八年级所学习的因式分解法、配方法、公式法，串联各个单元之间的知识内容、知识结构，将知识技能、思想方法进行有效整合，从而完成对一元二次方程的正向迁移学习。

教师也应构建相应的情境认知冲突，帮助学生在学习过程中完成对相关概念的内化学习。从一元二次方程拓展探究层面分析，教师需要让学生在学习之后对其中的一元二次不等式、二次函数等知识进行探究学习，帮助学生进入从微观目标转换到整体目标的学习探索环节，能够更加熟练、高效地理解并使用一元二次方程概念，将其中揭示的实际问题的数量关系转化为数学模型，给予学生更加直观深刻的感受。

（二）分析教材内容，突出单元知识重点

在完成对一元二次方程单元宏观概念、微观概念的划分之后，教师应再次整合教学内容，从细微出发，围绕知识要点和重点完成思维发散并绘制思维导图，让学生参照思维导图学习知识概念，明确一元二次方程相关单元板块的核心问题。

比如，如何完成对一元二次方程的解读解答；如何完成最优解的求证；如何根据题目列出一元二次方程；如何将不规则的等式转化为标准方程；从题目数量关系中列出一元二次方程。除此之外，学生还需要在学习中探索二次函数与一元二次方程的关系；理解方程与函数之间的结构关联；理解抛物线交叉轴的点个数与一元二次方程根的个数之间的逻辑关联；理解方程有两个不等的实根，两个相等实数和没有实根的情况；利用二次函数图像完成对一元二次方程近似根的有效解读解答。

通过对当前一元二次方程教学难点的分析不难看出，学生在单元学习过程中需要深入细致体会方程与函数之间存在的结构共性、几何关联，具备基本的数形结合思想，能够利用二次函数图像完成一元二次方程的求解，同时能够通过概念学习厘清方程与函数之间的关系。在该过程中，教师需要重点增强学生的自主学习能力，提升学生对一元二次方程根的理解和判别能力，使其掌握根与系数的关系，掌握一元二次方程的实际应用场景。

为此，教师应在教学环节回归知识本质、知识共性，让学生细致深入地学习二次项、一次项、常数项之间存在的数学逻辑关联，以及给方程图像所带来的结构变动影响，从而进一步培养学生的逻辑思维以及函数推理能力。同时，教师应在该过程中进一步向学生渗透积极正向的情感价值观，如数学简洁美以及分类思想，从而提高学生的综合学习品质、学习效率。

（三）设计单元教学问题，创设问题情境

在突出重点内容以及知识要点之后，教师需要参照所设计的知识要点完成数学问题的植入以及情境创设。在此之前，教师已经带领学生初步完成一元二次方程基础概念的学习，了解并掌握未知项与常数项对函数图像变化规律的影响，其中包含数学概念、数学逻辑以及几何直观要素。为此，教师应在此基础之上根据学情分析做好相应的教学情境设计以及教学问题植入。

在问题设计过程中，教师可以通过问题导学的方式帮助学生建立知识之间的逻辑关联。比如，教师可以向学生提问：“同学们，我们已经学习过一元一次方程，知道了一元一次方程的常数项与未知项会影响函数的变化。同理，一元二次方程中也包含常数项与未知项，两者之间是否存在相同的数学逻辑、规律、概念呢？还有，我们在学习一元一次方程的过程中也涉及方程求解，那么一元二次方程求解的逻辑以及其中所具备的函数图像规律是否与一元一次方程类似？”让学生从概念回归到解方程，再回归到对方程的实践应用，从而为其搭建完善的知识认知结构，为后续进行深度学习打下坚实基础。此外，在后续问题引导过程中，教师也需要根据前期的问题引导方式完成对重难点的迁移引入，让学生在循序渐进的引导中用公式法解一元二次方程，再用图像法完成对一元二次方程的求证，让学生在学习期间将实际问题抽象为代数问题，探寻其中的关系，并对一元二次方程进行有效描述。

在完成问题的植入之后，教师则应构建相应的问题情境，让学生在对应的情境中完成对一元二次方程知识的拓展应用。

比如，在引导学生进行方程应用、方程实践探索过程中，教师需重点培养学生的数学建模思维以及数学应用意识，列出一元二次方程解与面积有关问题的应用题，引领学生在对应的面积求解情境中发现问题中的等量关系。在引领学生进行启发探索环节，教师需要鼓励学生大胆猜想，根据问题完成科学研究探索，从审题、读题、答题过程中根据情境找到其中的等量关系，能够列出方程完成求解求答，从而进一步提高学生的学习效率。

（四）开展差异化教学

在完善基础知识概念以及简单应用题目的讲解之后，学生的学习差异日渐明显。教师应开展高质量、高效率的学情分析，根据学生在课堂上的实际表现状况以及随堂检测结果评估其存在的能力欠缺以及思维认知出入，找到差异化教学设计的立足点和方向，做到“对症下药”，让学生对课后练习题目以及课后学习资料进行有效学习、探索。

教师还应立足学科核心素养，从数学观念、数学价值、几何思维、数学建模等对学生的认知水平、思维特征进行评估，在数学课后辅导环节有效划分学生所存在的个体差异，将学生按照学科核心素养的差异划分为不同的层次、不同的小组，对每名学生实施差异化引导，从而提高其个性化学习效率，帮助学生解除存在的学习困惑，从而提高学习效率。

部分学生具备良好的数感以及数学符号意识，对数字较为敏感，逻辑性较强，在答题过程中能够快速找到其中等量信息，但是不具备良好的空间几何直观意识、直观思维，难以将函数图像与一元二次方程进行有效关联学习。此时，教师可以在后续个性化作业设计环节为其提供数形结合类的知识元素，帮助学生进行课后高效率的练习、探索。针对数学建模能力不足的学生，教师则应引入更多实践应用类题目，促使学生进行更加科学有效的实践应用学习。除此之外，在差异化教学设计环节，教师也应设计阶梯式学习任务，满足不同层次学生的学习探索需求。

因此，在进行差异化教学设计过程中，教师既需要结合核心素养培养目标有效设计不同知识板块以及课后导学服务，又需要根据学生存在的能力差异，按照学优生、学困生的能力划分，合理设计主线阶梯式的学习任务，满足学生循序渐进、差异化的学习需求。

（五）碎片化教学设计

首先，通过对上文的分析不难看出，一元二次方程教学涉及大量零散知识内容，也包含整体化的知识结构。在实际课堂教学时，教师需要通过整体化教学设计帮助学生对单元知识进行有效探索、探究，从而培养学生的整体数学思维，使其在学习期间构建整体知识架构，打破原本存在的“单元主义”以及“课时主义”思维限制，能够站在单元整体学习探索层面整合多个单元、多个模块，完成学习探究。此过程中会存在大量零散的知识，需要学生进行课后补充、优化、完善。为此，在进行单元设计时，教师应引用新技术、新方法完成对碎片化教学内容的有效划分、有效设计，引领学生不断丰富完善自身的知识面。

其次，一元二次方程领域涉及了大量具备延伸性、拓展性的特殊项目，需要学生在学习期间进行持续不断积累，比如，学习灵活高效便捷的解题技巧、解题方法，以及其中所涉及的数学逻辑关系。此类知识概念在数学课堂上很少被提及，但作为拓展性项目，往往要求学生在课后进行深入思考和探究。针对此部分知识概念，教师可以通过现代化媒体、数字化资源开展碎片化教学，将其中所涉及的解题技巧以及拓展项目整理为一个个独立的短视频，将其放置在线上学习平台，让学生对单元知识点进行有效积累，从而巩固学生的学习成果，拓宽学生的知识面。

最后，在碎片化教学过程中，教师可以实时高效地融入不同题目的解题思维、解题思路，向学生讲解一元二次方程常见题型以及特殊题型的解题方法，帮助学生在课后学习过程中通过碎片化学习厘清学习思路，完善知识架构，从而提升学生的数学思维。

在单元结构教学环节，教师应将勤练作为指导思想，通过碎片化教学方式，让学生能够随时随地借助微课短视频进行归纳、整理，从而丰富学生的解题经验以及知识经验。

三、結语

总而言之，在初中数学单元结构教学中，教师应完成宏观设计以及微观调整，分析教材内容，突出单元知识重点，设计单元教学问题，创设问题情境，采取有效的管理措施，分析单元整体教学期间存在的差异和不足，开展差异化教学、碎片化教学，引入新思想、新方法、新策略，完成科学高效的结构调整，提高学生的学习效率。