【摘要】结构化教学的开展,能帮助学生构建系统知识框架,提高解决问题的能力.将这一教育理念运用于初中数学教学中,不仅能使学生加深对新课知识的理解,充分保证其学习效率,还能对学生数学核心素养的培养起到推动作用.文章分析了结构化教学的背景,并从课前准备、课中教学、课后总结三个维度入手,探究了在初中数学教学中开展结构化教学的策略,旨在通过改变教学思路和方法,促进学生数学学习能力的提升.
【关键词】初中数学;结构化教学;策略探究
引 言
数学知识具有较强的抽象性,重点考查学生的逻辑思维水平.然而,在传统数学教学中,教师若是按照教材顺序讲解知识内容,则容易忽视知识的结构特点及学生的个性化需求,容易导致学生的学习效果差强人意.为解决这一问题,初中数学教师应注重培养学生的数学学习能力,积极运用结构化教学策略,助力学生构建完善的知识框架.
一、结构化教学的背景
传统教学模式中,数学课堂大多是“课课无关联,节节单一化”,导致知识零碎、孤立,无法以结构化的形式呈现,不利于学生系统展开学习,这与《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称《新课标》)中的要求相悖.《新课标》鼓励教师丰富教学方式,包括探索大单元教学,积极开展跨学科的主题式学习和项目式学习等综合性教学活动.学生可以在这样的教学活动中举一反三,认识知识间的内在关联,对知识形成结构化认识.基于初中数学教学存在的问题,教师在认同“以学生为中心”观念的同时,应设计更加立体、全面的教学目标,并积极转变课堂教学方式,利用结构化教学代替传统教学模式.这样一来,教师就可以结合教学经验呈现结构化明显的课程内容,让学生在探索中明确知识之间的内在联系,突出数学内容的整体性、学科本质的一致性、学生学习的阶段性.
二、初中数学结构化教学的实施策略
(一)聚焦课前准备,构建知识结构
1.以教材为载体,整体认知教学结构
结构化教学开展的初衷,是为了丰富学生的数学知识、提高知识灵活应用能力,而课前准备的质量,关系着结构化教学开展的直接效果.换言之,课前准备充足与否会直接影响到结构化教学的开展情况.对此,在课前准备阶段,教师应立足大单元视角,正确认识和理解结构化教学的内涵,并对教学内容和教学流程展开分析.具体来说,从纵向分析,教师要以教材为蓝本,挖掘每个章节中的内容,归纳重难点知识并明确它们在整个单元中所处的位置;从横向分析,教师应准确把控不同课节中各个知识点间的内在联系.在此基础上,合理划分各课时中的内容,保证知识衔接自然、流畅.这样一来,教师便能高效完成备课任务,通过对《新课标》的解读确定课程主题以及重难点知识,并通过横纵两个角度的分析,确定完整的授课流程,为结构化教学的开展奠定良好的基础.
例如,在人教版七年级上册“一元一次方程”的教学中,教师在结构化教学前,要先对整体知识结构形成清晰的认知.首先,方程是初中数学教学中的重要内容,也是学生领悟“方程思想”的关键途径,教师在结构化教学中应树立大单元意识,既要认识到等量关系的重要性,又要整体认识到一元一次方程包含解方程、应用方程等内容,在此基础之上重新编排课时顺序,按照“方程概念—解方程—应用方程”的流程开展单元教学.其次,由于学生在小学阶段接触过“简易方程”,教师在引入新知识时,可利用多媒体展示方程式,如2x+6=16等,要求学生运用已掌握的知识解题,由此,通过新旧衔接的方式深化学生对概念知识的理解和掌握.最后,由于解方程教学过程中,包含“合并同类项与移项”“去括号与去分母”等多项内容,教师在突出知识结构的同时,可以将其划分为4个课时内容,并搭配具有针对性的训练习题,让学生由易到难、由概念学习到实践应用,有序推进对知识的理解.在这种教学模式下,学生结合章节知识的内在联系,将之前所学内容迁移到新课知识的分析与运用中,经过不断整合,从根本上提高数学学习的效果.
2.以学情为基础,合理设计教学目标
在结构化教学中,教师还可以从学生学情出发设计教学目标,旨在突出学生主体地位,满足其个性化的学习需求.具体而言,教师可根据课程主题展开问卷调查,用于了解全班学生的数学基础、学习方式以及他们的薄弱项,结合教材内容制订结构化教学目标,为教学活动的有序实施做好铺垫.另外,为达到培养学生学科核心素养的教育目的,教师还可围绕应用意识、空间观念、运算能力等培养设计教学目标,不仅能为学生指明学习的具体方向,还可以保证教学目标的科学性,助力于结构化教学的开展.为了在结构化教学中有效衔接不同课节的主要内容,在明确教学目标的基础上,教师还可从单元的角度出发调整课时顺序,更好地完成新旧知识间的过渡,帮助学生有效掌握单元知识.
以人教版八年级下册“一次函数”的教学为例,本单元在初中数学教学体系中有着承上启下的作用,既能帮助学生复习之前学过的平面直角坐标系相关内容,又能为学生二次函数、反比例函数的学习做好铺垫.教师在结构化教学中,应结合后续学生学情确定教学目标.首先,教师在课前可以增强学生应用“一次函数”意识为目标,设计简单的启发问题:“汽车油箱中现有汽油50L,若每行驶1千米耗油量为0.1L,那么油箱中的油量yL与行驶路程x千米之间有怎样的关系?”由此,教师可以结合学生对问题的分析,判断学生的基础学情,同时,让学生在解题中认识到函数应用的价值.其次,教师可结合学生学情,由浅入深设计问题,让学生在学习中了解函数概念、表现形式,再联系生活设计问题,引出函数表达式和图像,并根据条件的变化来讨论函数增减性的变化,达成预期的教学目标.在这种教学模式下,不仅可以让学生由浅入深地掌握知识,还能为其后续学习奠定良好的基础.
(二)精设课中教学,优化教学结构
1.利用信息技术,直观呈现知识框架
结构化教学,是一种以结构化形式呈现知识体系,突出知识内在关联的一种教学方式.在初中数学课堂上开展结构化教学,能构建更具系统性的知识框架,使学生的知识应用能力和解决问题能力得到同步提升.所以,在初中数学结构化教学中,教师应充分发挥信息技术的优势,利用图片、视频等形式直观呈现课程主要内容,便于学生自主挖掘不同知识点间的逻辑关系,从而对抽象的数学知识结构形成具象化认识,并通过分析建立对应的知识框架.这就意味着,在讲解新课知识的过程中,教师应鼓励学生自主构建学习框架,以思维导图或表格的形式清晰地呈现各个知识点,形成全新的学习体系.而后,教师可借助几何画板展示完整的知识结构,让学生根据眼前看到的内容将自己的表格或思维导图补充完整,凸显信息技术对建构结构化知识框架的积极影响.
例如,在人教版八年级下册“平行四边形”的教学中,为了提高学生对平行四边形、矩形、菱形、正方形性质的整体理解与把握,搭建完整的知识框架,教师可利用信息技术让结构化教学更直观.首先,教师可利用几何画板软件,绘制平行四边形、矩形、正方形,利用其放大功能展示特殊四边形的特点,并利用缩小功能将多个特殊四边形聚集到同一平面上,让学生在直观对比中认识到特殊平行四边形的异同,为深入探究其定义、性质和相互关系奠定良好的基础.其次,教师可利用表1引导学生探究特殊四边形的性质和判定方法,并要求学生利用数形结合思想展开讨论,完成表1的填写.这一过程中,学生参与了知识框架的搭建,填写表格的过程也是梳理知识的过程,能让学生知道知识从哪里来,如何来.
这样,几何画板和表格等辅助工具的运用,将图形、文字等数学语言整合起来,让学生对特殊四边形的性质形成深入认知,并对单元知识形成整体的认知,实现知识认知结构化.
2.基于教学结构,合理创设教学情境
为了确保结构化教学的实施效果,教师在制订教学目标后,还应重视课堂教学氛围的营造,以便有效激活学生思维,使其在数学学习中更具主动性.初中阶段的学生已经具备了一定的数学基础和生活经验,教师通过创设情境来突出教学结构,学生的多重感官能被生活性、趣味性较强的情境调动,全身心投入新课知识的探究中,从而主动分析其表层含义及深层含义.与此同时,教师可利用丰富的教学情境指引学生将新旧知识整合在一起,帮助他们消除与新知之间的隔阂,使其主动参与到课堂互动中,切实保证数学学习的效果.创设情境的方式有很多种,如利用信息技术创设多媒体情境,为学生营造直观的学习场景,便于提高知识吸收效果;借助日常生活中常见的事物创设生活化情境,让学生在熟悉的环境下自主探究新知,逐渐厘清不同知识点间的内在关系,充分保证结构化教学质量;根据课程主要内容创设问题情境,引导学生利用现有的知识储备进行推理,不仅能增强他们的学习效能,还使教学结构更加连贯、紧凑,从根本上提高数学教学的效果.
例如,在人教版八年级上册“相似三角形”的教学中,教师可从生活实际出发,创设“建筑高度测一测”的教学情境,并利用多媒体展示“利用阴影推测建筑高度”的微课视频,营造相对良好的教学氛围.其次,教师可围绕情境设计一系列探究问题,如“相似三角形有着怎样的特点?”“测量建筑高度时,会使用到哪些工具?”“若参照物的影长为12厘米,实际长度为24厘米,那么影长为6米的建筑高度可能是多少?”由此,借助问题来引导学生展开探究和思考,逐步进入深度学习的状态.最后,为了发挥情境在结构化教学中的作用,教师还可组织学生到操场上,选择校园内的任意一栋建筑作为测量对象,利用相似三角形的性质及判定方式,有效推导出情境任务的答案.基于此,情境中的内容能有效激发学生对知识的探究兴趣,且实践活动能吸引学生主动参与其中,让学生在动手实践中应用理论知识,感受知识内在联系的同时提高课堂学习效率.
(三)重视课后总结,构建复习结构
1.利用课堂总结,发展学生核心素养
结构化教学中的课堂总结,是学生查缺补漏、构建知识网络的重要环节.教师精心设计课堂总结活动,能让学生进一步完善知识结构,形成完整的知识闭环.因此,教师可以培养学生核心素养、发展学生能力为目标,开展课堂总结活动,先让学生利用专业的数学语言分享自己在本节课中的收获,而后鼓励他们围绕这些内容制作思维导图,直观呈现本单元的核心知识,增强学习效果的同时对数学核心素养的培养起到推动作用.需要注意的是,学生在制作思维导图时,不仅要归纳理论知识,还应简要介绍不同的解题技巧,进一步夯实数学基础.在总结过程中,教师要留心观察学生的学习进度,必要时为其提供个性化的指导意见,帮助他们清晰地展现知识体系的结构,起到发展数学核心素养的作用.
例如,在人教版九年级上册“一元二次方程”教学结束后,教师可围绕课堂总结开展结构化教学,着重引导学生在复习中构建完整的知识结构.首先,教师可应利用微课视频带领学生集体回顾单元所学知识,夯实学生的知识基础,同时,利用几何画板绘制思维导图,让学生对基础知识形成完善的结构认识,提高知识记忆的效果,再一次巩固对一元二次方程的解法的理解,并形成解决问题的逻辑.其次,当学生对单元内容形成相对完整的知识结构认识后,教师可再从基础知识、公式推导等多个方面引出知识,让学生在脑海中形成相对的知识框架,助力学生加深对一元二次方程的概念、性质、方程思想等的理解,让学生在总结中构建相对完善的知识框架体系,让学生掌握扎实的数学技能.最后,教师要侧重解答学生学习中的疑惑,并以思维导图为基础延伸出问题或习题,助力学生攻克学习中的薄弱点,保障结构化教学的实施效果.
2.重视单元训练,提高学生综合能力
训练是内化、输出知识的重要途径,而单元训练能助力学生灵活运用知识,积累丰富的解题经验,掌握多元化的解题方法,对学生的问题求解能力的培养具有显著优势.对此,在初中数学结构化教学中开展单元训练,教师应紧扣“提高学生解决问题能力”这一目标,设计单元训练的习题.同时,教师要尊重学生个体差异,基于单元目标设计具有层次性的单元练习内容,满足不同层次学生的发展需求,同时实现自身能力的发展.也就是说,教师在设计单元训练的具体内容时,要秉持分层原则,合理把控习题难度,从基础性问题入手,引导学生将所学知识迁移到实践中,而后逐渐增加问题的难度和广度,鼓励他们从整体的角度进行思考,充分锻炼其数学思维的灵活性与深刻性.由此说明,教师应提高对单元训练的重视程度,根据学生的基本学情以及他们在课堂上的真实反馈设计不同难度的习题,遵循结构化教学理念合理编排题目顺序,引导学生在由浅入深的思考中加强对知识运用能力,使他们灵活运用本单元所学内容解决各类习题,促进数学素养的全面发展.
以人教版七年级下册“实数”的教学为例,为加强学生对平方根、立方根等知识的掌握,也为其后续因式分解的学习奠定良好的基础,教师可结合学生学情开展单元训练,具体内容如下.
以上问题中,经典习题考查的是学生对平方根、立方根概念、意义的掌握,学生解题时只需要计算即可求出结果,而变式训练中则包含了有理数、无理数等多个知识点,学生在解决问题中能掌握利用有理数估量无理数大小的方法.基于此,学生在解决问题的过程中将知识点串联呈现,掌握解决不同类型问题的方法,将本单元收获的知识与技能迁移到全新情境下,提高解决问题能力的同时,也让思维实现“点—线—面”的延伸和发展,推动数学核心素养的进一步发展.
结 语
总的来说,初中数学是初中阶段的基础学科,对学生思维和能力的发展有着重要意义.在初中数学教学中合理运用结构化教学策略,能显著提升学生的学习兴趣和动力,发展其自主学习、思考的能力.在实践教学中,结构化教学不仅可以应用在课堂教学中,也可以应用在课前准备和课后总结环节,教师应利用多样化的教学手段和方法,呈现完善的知识框架,并凸显知识的内在规律,让学生的个性化学习需求得到满足,提高课堂整体教学效果.
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