项目式学习背景下初中数学单元整体教学设计与实践

2024-10-08 00:00:00史王晖
数学学习与研究 2024年20期

【摘要】项目式学习背景下组织单元整体教学能最大限度地实现结构化教学,帮助学生掌握数学知识的内在联系,构建完整的单元知识框架,现已成为教育改革背景下培养学生核心素养的重要途径之一.文章在解读项目式学习背景下初中数学单元整体教学设计与实践价值的基础上,从设计教学目标、设计驱动问题、分解项目任务、共享项目作品等环节,探讨具体教学方法,旨在为初中数学教师教学设计工作提供参考.

【关键词】项目式学习;初中数学;单元整体教学;策略

《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称《新课标》)强调“在项目学习中,综合运用数学和其他学科知识与方法解决问题,积累数学活动经验,发展核心素养.”在这样的背景下,教师可以采用单元整体教学手段,把握《新课标》教学要求,根据学科知识特征合理优化教学结构,落实项目式学习,使学生在更加开放、自主的学习环境中实现深层发展.

一、概念综述

(一)项目式学习

项目式学习是由教师根据教学主题,以主题项目为中心,指导学生参与主动实践、合作探究的一种学习方式.过程中,学生需要利用所学知识解决实际项目问题,顺利实现知识的迁移与运用目标.期间,通过顺利完成项目,学生能够获取直接经验,巩固所学知识,在与同伴的合作中建立协作精神,逐步强化核心素养.项目式学习方式具有学习内容实践化、学习方式合作化、学习过程深度化、学习结果项目化等突出特征.

(二)单元整体教学

单元整体教学是一种以促进学生思维向关联结构和抽象扩展结构发展,进而实现核心素养培养的结构化教学模式.单元整体教学期间教师应把一个单元看成一个有机的学习和认知整体,在明确的学习目标统领下,对一个单元的学习内容进行系统规划和设计,继而开展教学活动,促进学生对知识的理解,帮助他们树立整体观念.

二、项目式学习背景下初中数学单元整体教学设计与实践价值

从项目式学习与单元整体教学的特征分析,二者均强调综合性、实践性以及情境性,单元整体教学期间可以通过项目式学习的方式推进教学.在初中数学教学中,教师基于项目式学习背景组织单元整体教学,对学生发展具有积极作用,具体如下:

(一)有利于激活学生学习兴趣

学生是学习的主人,一切活动的设计需要充分考虑学生的个性化发展需求.传统机械化教学以教师讲授为主,学生处于被动学习环境下难以呈现自己的最佳状态.而项目式学习的设计为学生提供了广阔的发展空间,由教师基于单元整体理念设计主题,围绕主题开展项目活动,启发学生围绕项目开展自主学习与合作探究.在此过程中,学生主体地位能得到充分提升,他们通过顺利解决项目可以积累学习经验,在掌握知识的基础上实现灵活运用,能顺利解决生活中的相关问题.长此以往,学生的情感体验将不断提升,其参与数学学习的主动性也会实现顺利发展.随着学生的广泛参与,初中数学教学质量也将更上一层楼.

(二)有助于完善学生知识结构

数学是研究数量关系和空间形式的科学.数学知识间具有无穷无尽的联系,把握这种联系能够帮助学生理解数学的本质,学好数学.目前,传统单课时教学方式虽然对知识的集中度更高,但学生在学习中难以顺利掌握各部分知识的联系.而单元整体教学则能顺利解决问题,帮助学生在参与项目式学习的过程中,通过对单元整体主题的探究与分析,联系各部分知识内容,构建起更加完善的知识体系.在此过程中,学生的学习不再是分裂的、单一的、独立的、碎片化的知识,而是联系的、整体的、情景化的、任务驱动的单元整体学习.久而久之,学生在参与具有实际意义学习项目的探究过程中,能逐步形成并发展核心素养,为后续参与高中阶段数学学习奠定基础.

三、项目式学习背景下初中数学单元整体教学设计与实践策略

基于项目式学习背景开展单元整体教学可以更好地帮助学生掌握知识增强学习能力.但单元整体教学的设计并非无迹可寻,教师需要深入分析初中数学知识特征,结合学生认知能力与个性化发展需求设计学习项目,激活学生内驱力,营造良好的学习氛围.以下,笔者对单元整体教学设计与实践的具体方案进行总结,以供参考.

(一)整合教材内容,基于单元整体理念设计项目式学习目标

教学目标是教学工作的向导,在一定程度上影响教学质量.为发挥单元整体教学的优势,提高项目式学习质量,教师首先需要思考如何设计教学目标.《新课标》中强调开展以培养学生核心素养为目标的教学活动.基于此,教师设计单元整体教学目标时需要深入分析教材内容,梳理各部分数学知识之间的内在联系,在考虑学生个性化发展需求、学习能力的基础上,将核心素养目标融入项目式学习当中,为单元整体教学的实施指明方向.这样,学生在科学目标的指引下,能在短时间内把握本课学习重点,朝着目标前进,为后续教学活动的顺利进行奠定良好基础.

以苏科版七年级上册“平面图形的认识(一)”教学为例,通过对教材内容的分析与梳理,教师发现:本章节中包含了线段、角、平行线以及垂线等相关内容,通过学习学生能够掌握角的性质,通过对基础知识的探索与总结,初步掌握研究图形性质的基本方法.根据本单元学习内容,教师可以以“认识平面图形”为主题开展单元整体教学活动,围绕“平面图形———分析平面图形的构成”这一教学方向拟定项目式学习目标.考虑到大部分学生有过学习平面图形的经验,且平面图形与生活具有密切联系,为满足学生发展需求,教师设计本次项目式学习名称为“走进图形世界”,并以清单的方式呈现本次项目学习目标:

1.尝试将一张长方形纸按照(1)中提示对折两次,按(2)画三角形并剪下,得到形状大小相同的4张三角形,探究是否能用这几个小三角形拼成一个大三角形?

2.比较几个小三角形分析余角、补角以及对顶角之间的关系,找出三角形中是否存在平行.

3.按照三角形角的分类制作三角形,分析三角形边长特征,判断三角形的内角和是否为统一度数,类比多边形内角和找出其中存在的规律.

目标中体现了单元整体知识的内部联系,为学生指明了活动方向.学生通过对项目学习目标的整理与分析,能够更好地理解自己在本次活动中需要完成的具体任务以及相关目标,并有针对性地参与到项目活动当中.随后的教学中,教师即可基于此目标开展教学活动,带领学生走入图形的世界,感受数学的深厚魅力.

(二)梳理单元整体知识,围绕项目设计驱动问题

在项目式学习目标设计完毕后,教师要对单元整体中所涉及的数学知识内容进行梳理,形成知识点单元化、知识结构项目化的呈现模式.为顺利帮助学生由浅层学习过渡到深度学习,增强学生的思维能力,教师可以依据单元整体主题对项目进行拆解,并围绕项目设计核心问题、框架问题、驱动问题等具有探究价值与思考价值的问题,启发学生通过自主分析、小组讨论等方式解决问题.这样,通过问题的有效设计,可以顺利推进单元整体教学活动的开展,使学生获得积极的情感体验,在激发学生学习动机的基础上,帮助他们在解决问题的同时构建各部分知识的联系,实现单元整体教学的目标,促进学生素养发展.

以苏科版八年级上册“全等三角形”教学为例,基于单元整体教学理念,教师以“三角形的全等条件”为核心主题开展教学活动,根据对知识逻辑的梳理发现:本次单元整体教学中,学生需要掌握全等图形的基本特点、全等三角形的特征,在理解“全等”性质的基础上,探索三角形的全等条件.从形式上分析,数学知识呈现循序渐进、由浅入深的特征.因此,教师可以安排项目“关于三角形全等的条件”,旨在帮助学生在探究中完善知识结构,建立图形观念.在项目开始前,教师可以提出核心问题,即“什么是全等三角形?”以具有统领性的问题考查学生预习情况以及对三角形全等的理解,通过提出问题引领学生探究,使学生在探究过程中抽象数学规律,归纳判定两个三角形全等的三个基本事实(SAS、ASA、SSS)、一个推论(AAS).在学生掌握基本的理论知识后,教师再提出问题:在两个三角形中,如果有三对元素分别相等,那么它们是否全等?通过提出此类问题能够引发学生认知冲突,驱动他们通过讨论的方式将两个三角形中有三对元素分别相等的可能情况进行分类,再分别进行研究,从而提升学生学习的深度,帮助学生在问题的引导下顺利完成项目.值得关注的是,为避免学生出现难以主动参与项目的情况,教师在设计驱动问题时需要尽量降低难度,以激活学生思维、引发学生的好奇心为主,遵循启发性原则,为项目的顺利进行做好铺垫.

(三)分解项目任务,引导学生参与合作学习

《新课标》提出了“激发学习数学的兴趣,养成独立思考的习惯和合作交流的意愿”这一新要求.鉴于此,教师可以利用合作的方式指导学生参与项目式学习,鼓励他们以小组为单位进行讨论,群策群力共同商议解决问题.考虑到直接呈现一个完整的项目并要求学生完成,难度较高,综合考量学生学习水平,教师可以对项目进行分解,将一个大项目转化为具体的小项目,指导各组成员按照顺序依次解决,最终完成整个项目单元整体的探究.这样,既能保障学生的参与效率,提高他们参与学习活动的主动性,同时也能帮学生在合作中积累经验,逐步建立良好的协作精神,落实核心素养,达成学科育人目标.

以苏科版八年级上册“一次函数”教学为例,在单元整体教学中,教师汇总函数、一次函数、一次函数图像、一次函数与二元一次方程、一元一次方程和一元一次不等式知识开展活动,期望学生能够在单元整体课堂中建立模型思想,学会用一次函数解决相关问题.根据初中生认知能力与学习能力,教师选择以常见的生活情境设计项目,组织名为“探寻温度计上的一次函数”活动,指导学生以小组为单位参与本次项目式学习.为避免各组成员出现不知如何参与项目式学习的情况,教师对大项目进行分解,以清单的方式呈现以下小项目:

项目1.搜集相关资料,分析摄氏温度与华氏温度的区别,分别用符号T和F进行表示.

项目2.观察两种温度计刻度之间的关系,以表格的方式整理二者之间的数据(表1)

项目3.在以T为横轴、F为纵轴的平面直角坐标系中,描出以表中每组对应值为坐标的点,并利用直线进行连接.

项目4.求出这条直线对应的函数表达式并根据表达式求出T=100℃时F的值.

各组成员需围绕这些小项目展开深入探究,并在过程中深化对一次函数表达式的理解,掌握利用所学知识解决实际问题的具体方法,并在展示环节呈现本组的项目学习成果,由此在良好的学习氛围下实现深层发展.合作期间,小组成员可以进行分工配合,分成数据收集、数据分析、项目展示等各板块,由此提高合作效果,顺利落实单元整体教学.

(四)共享项目作品,优化单元整体教学评价结构

《新课标》倡导探索激励学习和改进教学的评价.评价是单元整体教学中不可或缺的一部分,通过有效评价能帮助学生在反思中完善自我,帮助教师及时调整教学方法.因此,在项目式学习结束后,教师要鼓励学生分享项目作品,在班级内进行交流、分享,并采用教师评价、学生自评、小组互评等多元化评价方式,对单元整体教学进行总结,以科学评价提升教学效果,推动单元整体教学在初中数学教学中的可持续性发展.

以苏科版九年级上册“对称图形———圆”教学为例,通过单元整体教学学生已经掌握圆、圆锥等平面图形的特性,了解到“对称”数学性质.课堂中,教师以“图形的密铺”为项目主题,指导学生尝试用边长相同的正三角形与正六边形两种材料密铺地面,并分享.期间,小组成员表示两组图形实现密铺需满足二元一次方程m·60°+n·120°=360°这一条件,展示本组设计密铺图形作品.在此基础上,教师先对项目成果进行评价,再从学生合作表现、问题解决能力、思维能力等因素进行判断,提出有针对性的学习建议.最后,教师还可提出总结性问题:本单元学习中你学会了哪些数学方法?在项目式学习期间你都取得了怎样的收获?通过提出总结性问题,引导学生建构单元知识体系,促进学生对知识的内化与吸收.这样,由教师组织学生参与自评、互评,表达对单元整体教学以及项目式学习的想法,可以帮助他们在反思中完善自我,及时向教师寻求帮助.这样,在良好的评价氛围中,师生双方均能积累经验并获得发展,实现单元整体教学开展的真实目的,落实核心素养.

结 语

综上所述,在项目式学习背景下教师通过实施单元整体教学,串联课时知识,凸显数学知识结构化特征,并引导学生主动参与实践,可以更好地促进他们核心素养发展,提高教学活动的效果.文章作者对具体的教学方法进行总结,从目标设计、问题设计、活动分解、评价设计等环节提出设计方案,对广大教师而言具有一定参考价值.

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