王秀秀
[摘? 要] 《義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)》提出,數(shù)學教學要重視單元整體教學設計,改變過于注重以課時為單位的教學設計,推進單元整體教學設計. 文章基于緣起、策略、實施、展望四個維度,在整體觀下探討“整式及其加減”單元教學設計:遵循課時編排,整合教學內容;圍繞“整式加減運算”這一主題整合教學內容,有效提升學生的運算能力;形成探究規(guī)律專題課,聚焦培養(yǎng)學生會用數(shù)學的語言表達世界. 促進學生對數(shù)學教學內容的整體理解與把握,逐步培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng).
[關鍵詞] 整體觀;整式及其加減;單元教學設計
《義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)》(下稱“新課標”)指出,數(shù)學教學要重視單元整體教學設計,改變過于注重以課時為單位的教學設計,推進單元整體教學設計,體現(xiàn)數(shù)學知識之間的內在邏輯關系,以及學習內容與核心素養(yǎng)表現(xiàn)的關聯(lián)[1]. 在新課標的指引下,教師在進行教學設計時要重視從整體性上出發(fā),緊扣“整體”二字對單元教學進行設計,即合理整合教材內容,設計符合學生認知規(guī)律的單元教學. 本文將從整體觀的視角,以北師大版七年級上冊“整式及其加減”為例,談如何整體設計,分步實施,促進學生對數(shù)學教學內容的整體理解與把握,逐步培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng).
緣起
1. 一線教學的需求
在一線教學中,北師大版教材在本章第五節(jié)“探索與表達規(guī)律”的編排上層次感不強,略顯雜亂,尤其是在課程設置方面,圍繞“提供現(xiàn)實背景”和“給定規(guī)律”兩部分內容設置了兩個課時,第一部分旨在讓學生融入情境,并探尋不同規(guī)律,第二部分則是讓學生通過設定字母及運算進行規(guī)律的解釋. 但是,在教材的實際編排中,除了這兩個課時,本章的其他課時習題中也散落著本部分內容. 這樣的分散安排給教師教學帶來了一定的不便,也不利于學生學習方法的習得及核心素養(yǎng)的培養(yǎng).
2. 對比分析不同教材版本的設計
對比分析北師大版與人教版教材在這一章的教學編排,發(fā)現(xiàn)兩個版本在本章第一節(jié)至第四節(jié)的內容編排上大同小異,但在“探索與表達規(guī)律”上,人教版教材在本章的最后編排了三個不同的“數(shù)學活動”來呈現(xiàn),其中活動1旨在探究用字母表示圖形的規(guī)律,活動2旨在探究與數(shù)字相關的規(guī)律,活動3旨在探究日歷中的規(guī)律. 對比而言,人教版教材的編排層次感更強,更有針對性.
3. 整合教材,凸顯整體觀
“整式及其加減”是讓學生經歷從數(shù)到式的轉變過程,強化學生的符號意識與數(shù)學語言表達. 對學生的思維而言,從具體的數(shù)到抽象的字母是一個較大的跨越. 因此,本單元的教學設計應整體分析教學內容本質和學生認知規(guī)律,整合教材,凸顯整體觀,促進學生對數(shù)學教學內容的整體理解與把握,逐步培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng).
策略
北師大版七年級上冊第三章“整式及其加減”主要包括整式的概念、整式的加減、探索與表達規(guī)律等內容. 教學時,教師要讓學生經歷從數(shù)到式的轉變過程,強化學生的符號意識與數(shù)學語言表達. 本章是在完成有理數(shù)的學習之后的內容,也是下一章“一元一次方程”的起始點,起著承上啟下的作用. 本章教學的重點是如何更好地滲透符號意識,并通過開展活動進行規(guī)律的探究,在此基礎上引導學生掌握從具體到抽象的歸納思想.
1. 遵循課時編排,整合教學內容
本章在北師大版教材的教學編排中,共有10個課時,具體安排如下:
綜合北師大版與人教版教材的教學編排,以及一線教師的需求,現(xiàn)筆者在北師大版七年級數(shù)學教材的基礎上,以不改變教材原有10課時教學編排為原則,對這一章的教學內容進行如下整合:一,仍然為本章第1節(jié)至第3節(jié)的教學內容,如上表;二,將本章第4節(jié)“整式的加減”由原來的3課時整合為2課時,其中第1課時的主要內容為同類項概念與合并同類項,第2課時的主要內容整合為整式加減的綜合運算與去括號法則,即綜合運用去括號和合并同類項;三,將本章第5節(jié)“探索與表達規(guī)律”由原來的2課時調整為3課時,形成3個探索與表達規(guī)律的專題.
2. 圍繞“整式加減運算”這一主題整合教學內容,有效提升學生的運算能力
在北師大版教材的編排中,本節(jié)內容要用3個課時來進行教學講授,第1課時講授同類項內容,包括識別和合并運算;第2課時講授去括號法則的內容,讓學生掌握簡單的運算;第3課時講授整式的加減運算. 然而,在具體的教材編排中,整式的加減運算以數(shù)字游戲導入,其本意是希望學生通過游戲明白用字母表示數(shù)量關系的過程,從而形成符號的自覺意識,理解為何要掌握整式的加減運算. 在此階段,學生對于去括號以及整式加減的綜合運算掌握得仍不夠熟練,此時突然插入兩個探索與表達數(shù)字游戲規(guī)律的問題情境,有割裂學生知識結構的嫌疑,不利于培養(yǎng)學生的運算能力.
因此筆者將第4節(jié)“整式的加減”由原來的3課時整合為2課時,第2個課時的重點內容是去括號和整式的加減綜合運算,其中去括號是整式加減運算中一個重要的法則. 合并同類項之后學習去括號,兩種運算前后緊密聯(lián)系,能為之后的解方程內容奠定基礎.其實學習去括號的內容也能在一定程度上培養(yǎng)學生的數(shù)學運算能力,而教材為了培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng),提升學生的數(shù)學運算能力,去括號這部分內容也融入整式加減的綜合運算,所以筆者把這兩部分內容進行整合,使學生掌握去括號和合并同類項的綜合應用.
3. 形成探究規(guī)律專題課,聚焦培養(yǎng)學生會用數(shù)學的語言表達世界
對比分析北師大版和人教版的教材編排,筆者將本章第5節(jié)“探索與表達規(guī)律”由原來的2課時調整為3課時,其中第1課時參照人教版編排,主要內容為探究圖形的規(guī)律;第2課時整合教材中分散的例題與習題,形成探究數(shù)學游戲中的規(guī)律專題,更具針對性與層次性;第3課時的主要內容為探究日歷中的規(guī)律. 規(guī)律的探索能幫助學生更好地掌握教學內容,而規(guī)律本身就是從具體到抽象、從特殊到一般的過程,因此,本章也是發(fā)展學生符號意識的一個很好的內容載體,不過規(guī)律的探索往往是一線教學的難點之一. 通過對本章的教學編排進行整合,不同課時的層次更清晰且遞進,符合學生的認知規(guī)律,能讓學生更好地感受從具體到抽象的歸納思想.
實施
1. 探究圖形的規(guī)律專題
這節(jié)課是本章學習的第7課時,它是對前面所學內容的進一步深化和應用. 通過前面課程的學習,學生已有較好的語言表達和符號意識,在此基礎上,要掌握好這一節(jié)的內容,還需要學生深刻理解代數(shù)式的相關知識. 在具體的教學設計上,教師可以通過整合教材中分散的例題與習題,形成探索圖形規(guī)律的專題課,聚焦如何用代數(shù)式表示圖形規(guī)律,經歷從特殊到一般的過程,體會探索規(guī)律的一般步驟:觀察—猜想—驗證. 在實際感悟中,學生能更好地掌握“用字母表示數(shù)”和“用代數(shù)式表示規(guī)律”的方法和含義.
【環(huán)節(jié)1:情境引入】
教材第80頁第3題(略)[2].
設計意圖? 通過本章第一節(jié)的課后習題引入,在復習舊知的同時,從學生的最近發(fā)展區(qū)出發(fā),順利地引出本節(jié)課的課題——探索與表達規(guī)律.
【環(huán)節(jié)2:探究活動】
教材第99頁第1題[2].
(1)按圖1方式擺放餐桌和椅子,照這樣的方式繼續(xù)排列餐桌,擺4張桌子可坐多少人?擺5張桌子呢?擺n張桌子呢?(2)按圖2方式擺放餐桌和椅子,照這樣的方式繼續(xù)排列餐桌,擺4張桌子可坐多少人?擺5張桌子呢?擺n張桌子呢?
設計意圖? (1)將教材中第99頁的習題作為本節(jié)課的例題,體現(xiàn)了對教材的加工與重組,同時本題算法多樣,教師可在講解中進一步點破找圖形規(guī)律的技巧和方法. (2) 學生認真思考完成后積極發(fā)言,并全班交流. 部分學生可以通過觀察圖形的變化得出規(guī)律,部分學生可以通過觀察數(shù)字變化得出規(guī)律,從而從多種角度發(fā)散學生的思維,讓學生感受到找規(guī)律的樂趣.
【環(huán)節(jié)3:拓展延伸】
教材第104頁第19題(略)[2].
設計意圖? (1)訓練學生列代數(shù)式表示規(guī)律的能力,同時滲透從特殊到一般、從一般到特殊的數(shù)學思想. (2)訓練學生的自主探究能力,既鞏固前面所學知識,又開闊學生的視野和思維.
2. 探究數(shù)學游戲中的規(guī)律專題
本節(jié)課是本章的第8課時,在上一節(jié)課的學習中,學生已經初步探索了簡單圖形的規(guī)律,基本形成了探索規(guī)律的方法,這為本節(jié)課的開展做好了鋪墊. 本節(jié)課的教學設計理念是數(shù)字游戲導入教學,吸引學生的注意力;設置懸念,引發(fā)學生自主思考;組織探索規(guī)律的可行性教學活動,提高教學效率. 學生在游戲和活動中掌握與理解符號化的過程,從而達到把“用字母表示數(shù)”和“用代數(shù)式表示規(guī)律”的方法內化于心,外化于掌握“觀察—猜想—驗證”探索規(guī)律的一般步驟.
【環(huán)節(jié)1:情境引入】
教材第99頁問題情境(略)[2].
設計意圖? 重組教材,將教材原編排中第9課時的問題情境作為本節(jié)課的引入,因為數(shù)字游戲能大大提高學生的參與度,能激發(fā)學生對本章節(jié)內容的興趣和探究欲望,同時為本節(jié)課探究數(shù)字游戲中的規(guī)律做鋪墊.
【環(huán)節(jié)2:探究活動】
教材第95頁問題情境[2].
按照下面的步驟做一做:(1)任意寫一個兩位數(shù);(2)交換這個兩位數(shù)的十位數(shù)字和個位數(shù)字,又得到一個數(shù);(3)求這兩個數(shù)的和. 再寫幾個兩位數(shù)重復上面的過程,這些和有什么規(guī)律?這個規(guī)律對任意一個兩位數(shù)都成立嗎?
如果用a,b分別表示一個兩位數(shù)的十位數(shù)字和個位數(shù)字,那么這個兩位數(shù)可以表示為:10a+b. 交換這個兩位數(shù)的十位數(shù)字和個位數(shù)字,得到的數(shù)是:10b+a. 這兩個數(shù)相加:(10a+b)+(10b+a)=? ? ? . 根據(jù)運算結果,你能解決上面的問題嗎?
設計意圖? (1)利用教材提供的激發(fā)學生興趣、吸引學生注意力、提高學生參與度的數(shù)字游戲,讓學生參與到用字母表示數(shù)量關系的活動中,啟發(fā)學生自覺的符號意識,從而認識到掌握整式加減運算的重要性和必要性. (2)本節(jié)課的探究新知環(huán)節(jié)沿用教材中的例題和思考題,既符合教參的設計,又能讓學生在具體情境中發(fā)展符號意識.
【環(huán)節(jié)3:拓展延伸】
教材第100頁第3題[2].
一個三位數(shù)能不能被3整除,只要看這個數(shù)的各位數(shù)字的和能不能被3整除,這是為什么?四位數(shù)能否被3整除是否也有這樣的規(guī)律?你還能得到哪些結論?
設計意圖? 此題為教材下一課時課后習題第3題. 重構和整合教材中的習題能使學生更好地消化教學內容,發(fā)展符號意識,體會整式加減運算的必要性.
3. 探究日歷中的規(guī)律專題
本節(jié)課是本章學習的第9課時,在上兩節(jié)關于規(guī)律問題的學習過程中,學生能夠形成規(guī)律認識,并通過數(shù)字游戲等實踐活動掌握基本的探索規(guī)律的方法和技巧,同時,能根據(jù)不同的題目分析出不同的解題思路,這就為本節(jié)課的順利學習做好了鋪墊. 本節(jié)課旨在讓學生探索日歷等表格中的數(shù)量關系,假如教師教學時所舉例子均來自日常生活,那么將更有利于激發(fā)學生的學習興趣和探索欲望.
【環(huán)節(jié)1:活動】
教材第98頁引入[2].
(1)如圖3所示,日歷圖的灰色方框中的9個數(shù)之和與該方框正中間的數(shù)有什么關系?(2)這個關系對其他這樣的方框成立嗎?你能用代數(shù)式表示這個關系嗎?(3)這個關系對任何一個月的日歷都成立嗎?為什么?(4)你還能發(fā)現(xiàn)這樣的方框中9個數(shù)之間的其他關系嗎?用代數(shù)式表示.
(要求同桌兩人共同合作探究其中的規(guī)律)
設計意圖? 探究活動能加強學生與教師、學生與學生之間的交流與合作,能更好地激發(fā)學生的主動性和探究性. 具體的生動的活動能讓學生與教師更好地探索數(shù)量關系和運用符號表示規(guī)律等,且學生通過自身參與探究過程,能更好地形成符號感.
【環(huán)節(jié)2:拓展延伸】
教材第99頁問題解決第2題(略)[2].
設計意圖? 創(chuàng)設情境的目的是讓學生在解決問題中形成認知沖突,鞏固本節(jié)課所學的知識.
展望
為實現(xiàn)以核心素養(yǎng)為導向的教學目標,教師不僅要整體把握教學內容之間的聯(lián)系,還要把握教學知識與相應核心素養(yǎng)之間的聯(lián)系. 單元整體教學設計要敢于重組教材,分析主題—單元—課時的數(shù)學知識和核心素養(yǎng)的主要表現(xiàn),改變以往過于注重以課時為單位的教學設計,從而推進單元整體教學設計,體現(xiàn)不同數(shù)學知識之間的內在邏輯關系.
參考文獻:
[1] 中華人民共和國教育部. 義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)[M]. 北京:北京師范大學出版社,2022.
[2] 馬復. 義務教育教科書數(shù)學七年級上冊(北師大版)[M]. 北京:北京師范大學出版社,2013.