【摘要】单元整体教学具有整体性、主体性、比较性等特点,对培养学生的核心素养、深化教学改革有着重要意义.文章分析了单元整体教学模式的内涵、深度学习理念,结合深度学习理念下高中数学单元整体教学的实施意义,借助具体的教学案例,从确定单元教学主题、深挖单元教学内容、优化单元整体教学、开展小组合作学习、重视教学评价反馈五个方面出发,探究了深度学习理念下高中数学单元整体教学的实施策略,旨在引导学生深度学习数学知识,增强对知识的运用能力.
【关键词】深度学习;高中数学;单元整体教学
引 言
《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称《新课标》)中指出“教师应理解不同学科核心素养水平的具体要求,不仅关注每一节课的教学目标,更要关注主题、单元的教学目标”.另外,在课程结构设计依据中还倡导:“依据数学学科特点,关注数学逻辑体系、内容主线、知识之间的关联.”在这一要求下,教师既要关注学生的知识掌握情况,又要重视对教学过程、教学目标的优化.对此,教师要以发展学生核心素养、实现深度学习为目标,积极探索单元整体教学的实施策略,助力学生系统性掌握知识,实现对知识的深度理解.
一、单元整体教学模式与深度学习概述
(一)单元整体教学模式
单元整体教学是一种以学生学习为中心,通过系统规划和设计一个单元学习内容,旨在促进学生核心素养发展的教学模式.其主要包括以下几个特点:第一,整体性.与常规课时教学相比,单元整体教学是将一个单元视为一个学习单位和认知整体,教学中更关注学生的知识逻辑体系构建学生发展,能让学生形成相对系统化的认知;第二,目标导向.单元整体教学模式中,教师需要先制订明确的单元目标,再对学习内容进行系统规划和设计,这样才能落实对学生核心素养的培养.第三,逆向设计.单元整体教学中,评价是教学中的重要组成部分,在实际教学中,教师应先预估教学结果,再确定评价标准,使其嵌入教学过程中,成为诊断和驱动单元整体教学的工具.
(二)深度学习理念
深度学习指的是学生全身心投入学习过程,并在教师的指导下,探究知识背后的深层教育意义,进而获得丰富知识和学习经验,发展学科核心素养.与浅层学习不同,深度学习突出学生的主体地位,要求学生主动参与教学活动,在过程中深入领悟知识,凭借自身努力完成对知识的探究.由此可见,深度学习的核心在于学生理解所学知识之间的内在联系.借助单元整体教学模式来实现深度学习,目的是通过系统性的教学来逐步实现教学目标,引导学生探究和思考知识背后的教育元素,让学生积攒更多助力成长的能量.
综上,深度学习目标与单元整体教学目标有着异曲同工之妙,因此,教师要善于利用深度学习理念开展单元整体教学,构建高效数学课堂.
二、深度学习理念下高中数学单元整体教学的实施意义
(一)有助于达到《新课标》的要求
《新课标》中明确提出教师要重视培养学生的核心素养,助力学生建立完整的知识体系,从而发挥已有知识经验的作用,为社会发展作出积极的贡献.由此可见,高中数学教学已经不能局限于碎片化教学,教师应积极构建数学知识体系,并建立数学科学思维,以便培养学生的综合能力.深度学习理念下单元整体教学目标符合《新课标》的要求,这也是单元整体教学得到推广的原因之一.
(二)有助于突破教学困境
传统高中数学教学中,存在“重知识,轻素养”“重教材,轻拓展”“重解题,轻实践”等问题,影响了学生核心素养及综合素养的发展.而深度学习理念下的高中数学单元整体教学能有效解决以上问题.展开来说,教师将培养学生核心素养作为单元整体教学的重点目标,通过系统性、深入性的教学活动,引导学生实现高效学习.
(三)有助于提高教学效率
高中数学课程知识量较大,理论性较强,很多知识点需要学生进行深度思考和探究才能理解.若教师采用照本宣科的方式教学,不仅教学氛围枯燥,学生也缺少自主学习的机会,不利于学生知识、技能和素养的发展,更容易导致课堂教学效率低下.而基于深度学习理念开展单元整体教学,强调以生为本,遵循学生认知发展规律,系统规划和设计单元学习内容,从而有效激发学生的主观能动性.由此可见,单元整体教学能为学生提供互动、交流的机会,构建和谐、融洽的教学氛围,以提高学生学习积极性,优化课堂教学过程,从而提高教学效率.
三、深度学习理念下高中数学单元整体教学的实施策略
(一)确定单元教学主题,梳理单元知识结构
在高中数学单元整体教学中,明确单元教学主题,厘清单元知识结构,是实现高效教学的前提.教师应深入、全面地分析教材内容,梳理单元知识内容,搭建相对完整的知识结构.对于学生而言,教材是其学习数学知识的主要资料,其中知识多是以单元为单位编排的,教师作为教学活动的组织者,应结合学情探索单元知识之间的逻辑,助力学生形成系统化的认知.展开来说,教师应注重关注知识之间的逻辑关系,以单元内容为基础,融入相关教学资源,构建全面、科学的教学体系,从而确保单元整体教学的有效开展.
以人教版高中数学必修第一册第三章“函数概念与性质”教学为例,本单元是学生学习“函数”的开始,对后续学习有着深远的影响,教师应借助单元整体教学促使学生深度理解知识,让学生明确知识点之间的关联.首先,教师要加强对教材内容的研读,先从函数概念及其表示入手,通过实例引入,将函数中的两个变量联系起来,并通过列表法、图像法等多种形式,直观展现函数的形态与特征,让学生认识到函数是一种特殊的关系,并发展其抽象思维和符号表达能力.其次,教师可以结合单元主题“函数概念与性质”,精心设计各环节教学活动,并将函数基本性质作为教学重点,从而加深学生对函数的理解,为后续“幂函数”“函数的应用”学习做好铺垫.由此,学生掌握了函数基本理论与技能,学会了用函数的眼光观察现实世界.最后,教师紧扣单元内容设计一系列具有启发性的问题,并引入信息技术手段,指导学生在绘制函数图像的过程中,对知识展开深度探究,丰富学习手段的同时提升其处理数据、可视化分析能力,让学生在单元整体教学中,深化对函数性质的理解.基于此,教师结合单元整体教学主题,突出单元知识的结构特点,并搜集相关教学资料,完善单元整体教学结构,有序指导学生深度学习,实现对学生核心素养的培养.
(二)深挖单元教学内容,有序呈现数学知识
基于深度学习理念实施单元整体教学活动,教师要关注教材内容与单元主题之间的关系,并通过深挖单元整体教学内容,让知识呈现顺序更加合理.展开来说,教师应从以下三个方面深挖单元教学内容:第一,通过单元整体教学构建数学模型,引导学生深度学习知识.第二,精细化整理教材单元内的知识点,立足学生核心素养培养需求,收集整理学习资料,让教学内容更符合学生认知规律.第三,结合学情确定教学目标与教学内容.
以人教版高中数学必修第一册“三角函数”教学为例,本章节是高中数学中的重难点,教师应深入挖掘本单元内容,并整理丰富的学习资料,结合教学目标,指导学生深度学习.首先,教师在课堂初始应着重讲解正弦、余弦、正切函数的定义和性质,并联系生活实际引出问题,引导学生运用相关知识解决实际问题,锻炼学生对知识的运用能力.其次,教师还应在课堂中着重向学生讲解三角函数的基本公式(sin2α+cos2α=1)以及运算的规律,让学生理解这些公式的基础上具备计算复杂问题的能力.基于此,再设计随堂练习活动,引导学生运用已掌握的公式和运算定理解决问题,如:“已知一个角的正弦值和余弦值,如何表示这个角的弧度?”这一题目主要考查了学生对三角函数公式的理解和运用,学生在解决问题时,能强化自身的知识运用能力,实现对公式的深度理解.再次,教师在讲解三角函数图像和性质时,以“幂函数”“指数函数”为切入点,启发学生的思维,类比迁移引出三角函数图像的性质,再指导学生利用几何画板绘制三角函数图像,在实践中深化学生对知识的理解.最后,教师可结合学情制订不同教学目标和内容,如对于基础较差的学生,教师应侧重巩固基础知识,对于学习能力较强的学生,教师应注重激发学生的学习兴趣,并锻炼其解题能力.基于此,教师通过优化单元整体教学内容,并制订明确的教学目标,指导学生深度学习三角函数相关知识,发挥学科的育人价值.
(三)优化单元整体教学,保证深度学习效果
高中数学课程中,很多概念、公式抽象性较强,学生无法快速理解和内化,影响了深度学习的落实.为了解决这一问题,教师在单元整体教学中应采取多种方式,将单元内的知识点串联起来,搭建完整的知识框架,助力学生对知识形成系统化认知.展开来说,教师可以借助思维导图,清晰呈现单元教学内容,突出数学知识的逻辑关系.教师还可以在实际教学中创设情境,为学生提供深度学习的机会.教师还可以借助信息技术为学生提供丰富的学习资源,从而保障深度学习的效果.
以人教版高中数学必修第二册“复数的概念”教学为例,为了帮助学生掌握复数的概念、分类情况,并意识到数集扩展的必要性,教师应采取多元教学手段开展单元整体教学,确保深度学习的效果.首先,在课前预习环节,教师可为学生提供以“复数概念”为主题的思维导图(如下图),让学生更直观地理解单元教学内容,为课堂学习指明方向.
其次,教师可在实际教学中创设问题情境,如:“从方程角度思考,一元二次方程有的有解,有的无解,能否让所有方程都有解呢?如何解决负数在实数范围内不能开方的问题?”借助问题驱动学生去思考和探究.同时,教师可为学生呈现数学家们如何解决负数在实数范围内不能开方的问题,让学生实现对复数的深入理解.最后,教师可围绕欧拉公式引入三角函数、复数和指数函数,并提出实际问题,以突出单元整体教学的主体性.学生可以将已掌握知识应用在解决实际问题之中,提高知识理解能力、运用能力和应用能力.基于此,教师在单元整体教学中通过设计多样化的教学活动,将抽象的知识具象化,降低了学生对知识的理解难度.
(四)开展小组合作学习,实现单元深度学习
合作学习是当前教学中教师常用的一种教学方式,单元整体教学具有主体性、综合性.因此,在高中数学单元整体教学中开展小组合作学习,能助力学生在思维碰撞中深入理解知识,提高课堂教学效果.展开来说,合作学习中,教师借助提问指导学生充分表达自己的观点,在思维碰撞中产生灵感,弥补个体认知中的不足,以提高课堂学习效果.另外,教师还可以在学生合作学习中,引导其多维度审视问题,拓宽学生解题思维.基于此,学生在合作与交流中,能将单元中的知识融会贯通,形成一个完整的知识体系,进而更好地应对生活和学习中的挑战.
以人教版高中数学选择性必修第二册“等比数列”教学为例,教师可以组织学生开展小组合作学习,深入探究数列相关知识.首先,教师可根据学情对学生进行合理分组,并提出难度较低的事实性问题,引导学生在小组内合作解决,如:“什么是数列?数列如何表示?数列中各个量之间有什么关系?数列的项数与项之间有什么关系?如何求数列的前n项和?如何求等比数列的前n项和?”学生在问题的驱动下,思维逐渐由调动已知经验转变为探究未知知识.其次,在学生合作探究的过程中,教师可利用课件为学生呈现数字迷宫、艺术品等相关资源,让各小组在鉴赏的同时,从中抽象出等比数列,并理解通项公式与前n项和公式的关系.这一过程中,学生的合作学习能力、创新思维能力均能得到充分的锻炼.最后,教师可继续提出概念性问题引导学生合作探究,如:“数列与函数之间有什么关系?数列是怎样运作的?”学生在合作探究的过程中,能正确分析等比数列与指数函数之间的关系,并利用这一关系对上述数列艺术品展开合理猜想,深入挖掘和解析数列与函数,过程中提高综合素质.基于此,在小组合作学习结束后,教师组织对学习成果进行展示和交流,分享合作探究中获得的心得体会,实现取长补短.同时,教师对学生合作学习中的真实表现加以评价,指导学生纠正学习中的错误和不足,从而提高学生的综合素养.
(五)重视教学评价反馈,促进学生持续发展
评价是高中数学教学中的重要环节,真实评价效果会影响到单元整体教学的质量.然而,从单元整体教学特点来看,传统结果式教学评价已经无法满足学生的学习需求.对此,教师应优化教学评价机制,借助过程性评价、随堂测验等方式,对学生学习情况进行点评;鼓励学生之间相互评价,对学习过程进行反思;基于评价结果解决教学中存在的问题,促进学生持续性发展.
以人教版高中数学选择性必修第一册“椭圆”教学为例,教师应围绕“椭圆及其标准方程”“椭圆的简单几何性质”“直线与椭圆的位置关系”三个方面,设计单元整体教学评价与反馈环节,促进学生开展持续性学习.首先,教师可以组织学生展开小组讨论,引导学生运用所学知识绘制思维导图,并突出思维导图中的知识结构.教师对学生绘制的思维导图加以点评,判断其对知识的理解程度.其次,教师还可以联系椭圆、方程、位置关系等知识,设计随堂测验活动,并在评价过程中,关注学生的真实表现,及时给予学生学习中的指导.同时,教师可以针对学生学习过程中的不足,提出改正的措施,比如“直线与椭圆的位置关系”教学中,如果学生的空间观念较弱,学习中就会遇到很多困难,教师应在测验后的讲评环节,着重指导学生加深对理论知识的掌握.最后,在教学评价结束后,教师还可对学生的学习情况加以总结,反思单元整体教学中的不足,如部分学生在应用椭圆相关知识解决问题时,应用知识的灵活度不足,教师可对教学策略加以调整,如设置更多实践环节、灵活运用课件等,以弥补教学中的不足.
结 语
总的来说,基于深度学习理念实施单元整体教学,对学生的学习和成长有着重要意义,不仅可以促进学生深度学习,还可以发展学生的核心素养.对此,教师在实际教学中,应根据学情动态设计单元整体教学方案,借助具有明确指向性的活动,将重点指向学生深度学习,从而助力学生深度掌握数学知识,提高课堂学习效率,提高教师的统筹能力,促进教学相长.
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