摘 要:单元整体教学改变过去以课时为单位的碎片化教学,能够帮助学生理解单元知识间的关联和结构,让学生在主动探索和整体探究的过程中,自主建构知识体系,实现知识间的迁移应用。基于此,文章以“多边形面积”教学为例,在深入解读教材与学情的前提下进行单元重构,通过结构化教学策略,从教结构、用结构、拓展结构三个维度助力度量思想整体建构,完善学生的认知结构,实现由知识系统化走向思维结构化。
关键词:单元重构;度量思想;立体建构;多边形面积
中图分类号:G623.5 文献标识码:A 文章编号:1673-8918(2024)45-0076-04
《义务教育数学新课程标准(2022版)》提出:教师在教学中要注重整体把握教学内容之间的关联,注重单元整体教学,注重教学内容的结构化,帮助学生用联系的、发展的眼光看问题,发展学生的核心素养。因此,数学教师在开展教学活动的过程中,应当注重拓宽学生的视野,培养学生良好的学习习惯和行为习惯,让学生从更高的维度出发解读教材。但是部分教师不重视引导学生,让学生追本溯源,立体构建学习体系,开展独立自主的数学探究学习活动。数学教学效率并没有提高,反而在下降。这说明有必要针对当前数学教学情况进行探讨,并且制订具体的教学策略和计划。文章以“多边形的面积”为例,在深入解读教材与学情的前提下如何重构单元整体教学,凸显度量本质。
一、 基于单元整体视角开展的数学教学活动的价值
(一)基于单元重构视角培养学生迁移能力
在基于单元整体教学的理念下,教师根据学生的实际情况和学科特点,将数学知识点和技能目标进行有机整合,形成完整的学习单元。既满足学生的需求,又提高学生学习的实效性。教师基于单元重构的视角来对课程内容进行深入的挖掘和整合,结合学情特点以及教学需求来构建三维目标体系,实现课程内容和教学目标的有机结合。单元整体建构,立足学生思维,顺向深度学习,便于开展结构化的教学活动,既提高教学活动的效率,又帮助学生对知识结构化,发展学生的迁移能力。
(二)采用多元化的评价方式促学生思维进阶
传统的数学教学活动的评价方式往往呈现出单一化的形式,教师在课堂上只是进行短时间的总结和点评就宣告教学活动结束,主要采取口头交流来进行评价,未能体现单元整体视角,无法切实反映结构化教学的具体问题和现象。导致部分学生缺乏配合的积极性,没有形成正确的总结与评价习惯。基于单元整体教学的理念来开发多样化的评价方式,通过延长评价活动时长,丰富评价活动的形式,着重探讨学生结构性学习情况等方式来提高教学评价与课堂活动的质量。相较于以往,数学教师更加强调多元化的评价方式,包括课堂观察、作品展示、小组合作互学、学生自评、小组评价等多种形式,以全面解学生的学习情况和发展水平。这便于教师日后从单元整体教学的视角出发来开展结构化的教学与备课活动,为学生的思维朝高阶发展提供脚手架。
(三)发展培养学生的核心素养
在基于单元整体视角来开展结构化教学活动的过程中,教师会强调培养学生关键性的能力和核心素养,通过结构化的学习来提高学生的表达能力、思维能力、合作与交流能力、动手探究能力、独立自主解决问题的能力等。教师选择设计整体性强,结构化特点突出的趣味活动来吸引学生的注意力,并且让学生积极参与其中,学生的思维在不断建构中得到提升。在活动中,教师能及时地检验学生的所学情况,并给予相应的指导和帮助,从而助力学生的核心素养培养。既彰显单元整体教学的理念,又体现结构化教学的优势,还丰富学生的学习活动及体验。
二、 基于单元整体视角开展“多边形面积”结构化教学的具体策略
教材作为教师开展教学的重要基础,想要进一步提升单元整体教学的开展质量,首先需要明确教材本身的编排意图,了解单元在教材中的位置和作用。通过深度分析教材,能够更好地把握单元教学的知识点,课时安排,加强单元与前后知识的联系,进一步提高教学的整体性。
(一)基于问题追本溯源
1. 叩问面积度量本质
数学教师在进行单元整体视角下的结构化教学之前需要先确立教学的基本点,即教学问题,看能否通过教学问题带领学生追本溯源,探讨数学现象和数学知识之间的联系。以“多边形面积”的结构化教学为例,多边形面积是对面积度量的深入学习,面积度量又是对度量思想的具体深入,层层剖析,从源头上找答案——叩问度量本质。刘加霞教授指出,在概念上,度量是通过一个数字来量化物体某个特征的过程;在行为分析中,度量本质上是将某个待评估的对象与某一基准进行对比的过程,而这个基准的数量,便构成度量的最终数值。度量的本质在于把握两个关键方面;所谓“度”是用来衡量长度的单位,“量”则是用来计算这些单位的数量,借助长度这一维度的乘积来衡量平面的大小,统一采用基本的乘法原则进行计算,得出的数值即为“面积”,其本质是通过面积单位进行测量的结果。因此,不管是平行四边形、三角形、梯形,度量的本质是一样的,都是用度量单位测量出的一个数值。所以从本源上解析,这三种图形面积具有结构化教学的可能和进一步研究的价值。
2. 追问知识内在逻辑机理
教师除了要带领学生追本溯源,根据数学问题探究数学真谛,还需要让学生多问为什么,追问知识的内在逻辑以及有机联系。依次计算列举的各类图形的面积,囊括规则与不规则图形,包含矩形、尖角形、斜面形以及复杂图形尺寸的精确测量。在此之前,学生已掌握求长边方形面积的方法,在长方形中,所谓的“长”定义为横列含有的面积单位个数,另外一个概念是“短边”定义为纵行含有的面积单位个数,因此,长方形所包含的面积单位总数,可以通过长乘以宽来计算,即长方形面积=长×宽。
数学教师要根据这一规律来引导学生探究其他的规律,从而让学生举一反三,追问知识的内在逻辑机理。这也会达到基于问题追本溯源的目标。学生在开展其他数学问题探讨以及新知识学习时也会进行迁移运用,除了要探究知识的原理,还需要探究知识的逻辑机理,这样才能够有更好的提高。
(二)基于结构系统实施——立体建构度量思想
1. 教结构——助力度量思想萌芽
这个单元的图形面积主要通过转化策略,将新知化为旧知归纳到原有认知结构中,实现图形的度量。教材的编排也是按照学科逻辑结构平行四边形—三角形—梯形,而实际上面对这些图形的时候,学生并不清楚转化的目的是什么,所以转化的策略不利于落实到位。从本质上而言,对平面图形的面积计算,实质上是将之转换为可度量状态的过程,这一过程源于二维空间中图形与度量标准不匹配的问题,宗旨在于提升对精确测量的追求,本质在于度量理念的生成与应用过程,因此,这种转变仅是多种达成度量理念的实施策略其中之一。在该模块之初,笔者首先提出之前已解决的平移问题设计一条独特的教学路径。
【教学片段】
1. 任务驱动;你有办法知道下面这个的面积吗?
2. 交流反馈
3. 对比质疑;(1)采用何种手段变换为何种图形?过程如何?
(2)指定的形状它们的尺寸属性是否经历改变?
(3)为何在变形前后,两个图形的面积保持不变,但周长发生变化?
在面积计算的课堂上,学生已经先行了解长方形的面积求法,教师面临的挑战是将这一概念扩展到一般的多边形,这就要求巧妙地将各种形状的面积测量原理,从特殊的长方形出发,延伸至更为广泛的几何图形。本节课的目标教学框架——让学生在具体的实践活动中领会和应用策略转化的意义与重要性,重点是培养学生的量化思维。这三种方法凸显典型特征,映射出第一张图在面积测算中原始的含义,随着反馈级别的不断提升,实际上也展现思维水平的持续进化,其中涵盖测算的三个基本要素:在学生具体操作过程中,通过对不规则图形的平移来计算长方形的面积,度量概念悄无声息地融入其中,学生在操作实践中逐步形成度量意识。通过周长与面积的度量对比进一步意识到:度量周长与面积,度量的本质都是度量单位个数的累加,只是度量对象不同,所以度量单位不同。当学生对度量有深刻的认知,度量的维度不管怎样变化(长度、面积、体积,甚至角度),究其本质是一样的,都是度量单位个数的累加。通过这种方式,学生的度量思想会形成萌芽,并且也会尝试着开展其他的结构化学习活动,从而提高学习的质量和效率。
2. 用结构——助力度量思想生长
教师除了要教给学生进行结构化学习的方法,还要让学生运用这些方法来开展学习活动,这样才能够助力度量思想的成长和发展,培养独立自主的学习习惯以及探究意识。以“多边形面积”的教授为例,学生在熟练运用平移技巧处理复杂问题的基础上,深刻领会到,量度本质涉及计算面积单位的数量,方格纸在此过程中起到至关重要的作用,巧妙地将不完整面积单位转换成完整图形。教材的打造不仅限于单一形状,关于三角形状与梯形状面积计算探讨,放弃借助方格纸的帮助,旨在培育学生的空间概念。然而,实际的教学过程中,学生展现的解题思路却呈现出过于单一的转化方式,其思维被刻板的切割方法所局限。
【教学片段】
1. 自主探究;你有什么办法知道下面图形的面积吗?
2. 交流反馈
(1)数方格度量
(2)等积变换度量
(3)翻倍度量
3. 厘清内涵
师:不管度量的方式是数方格还是等积变换或者翻倍度量,你发现相同的地方是什么?
生:都是在计算度量单位的个数。
师:这些方法分别是怎样计算度量单位的个数?
……
教师需要基于学生认知起点和学科逻辑结构,设计具有结构化的整体性教学活动,并且强化教学反馈与总结,这样才能够真正地达到预期的教学目标。在探究性的学习活动中,学生利用格子纸将三角形和梯形变换为不同的图形,这种有条理的整合性教学,让学生在广阔的知识框架内深刻体会度量的意义,使得度量观念在学生心中深深扎根。
三、 结论
教学的结构化需要依托数学知识内部的逻辑链条,结构的本质在于要素的整体关联及其关系。因此,教学必须建立在数学知识固有的系统联系的基础上。借助有条理的教学法,指导学生构筑明确的知识框架及掌握知识的技巧框架,培育连贯性、根本性、可迁移的思维能力。由此,学生将从孤立的知识点构建,逐步过渡到知识体系的网络化,从单纯的知识体系的学习深化到结构化的思维品质。不仅要在理解数学知识的基础上进行内化,还要能够主动采用类比的方式来进行逻辑推导,这就要求具备思维的迁移能力。学习新的知识时,应将学生的既有经验和认知架构作为学习的出发点,巧妙地融入后续的学习内容之中,让已有的经验整合、融通,形成完善的结构化教学。在后续的研究活动中,数学教师需要结合学情变化和教材要求来开展研究工作,着重提高信息技术设备以及相关教学资源的使用效率,切实提高学生的互动交流水平以及结构化学习的能力。
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作者简介:颜孙武(1987~),男,汉族,福建石狮人,福建省石狮市大仑中心小学,研究方向:小学数学教育教学。