隨著教育改革的深入,核心素養(yǎng)已成為衡量學(xué)生能力的重要指標(biāo),將核心素養(yǎng)的培育與高中數(shù)學(xué)日常教學(xué)相融合,促使學(xué)科教學(xué)從知識傳授向能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變,使學(xué)生具備適應(yīng)個人發(fā)展和社會需求的必備品格和關(guān)鍵能力,實(shí)現(xiàn)綜合素養(yǎng)的全面提升。為此,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)以核心素養(yǎng)培養(yǎng)為目標(biāo),積極探索大單元教學(xué)模式的應(yīng)用與實(shí)踐,整合內(nèi)容、制定目標(biāo)、組織多元活動,以增強(qiáng)大單元教學(xué)效果。
一、核心素養(yǎng)下高中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)的價值
(一)促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展
大單元教學(xué)強(qiáng)調(diào)整體性學(xué)習(xí),通過真實(shí)問題情境和整體性任務(wù)設(shè)計(jì),推動學(xué)生經(jīng)歷完整的數(shù)學(xué)思維過程,促使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中不斷發(fā)展、完善數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。首先,有助于深化學(xué)生對數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解。例如在“函數(shù)”大單元中,通過對比指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)與冪函數(shù)的圖像與性質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生抽象出“變化規(guī)律”的共性,培養(yǎng)數(shù)學(xué)抽象與邏輯推理能力。其次,有助于強(qiáng)化學(xué)生問題解決能力。通過設(shè)計(jì)跨單元項(xiàng)目如“城市交通流量優(yōu)化”,整合函數(shù)建模、概率統(tǒng)計(jì)與算法思想,使學(xué)生在數(shù)據(jù)處理與模型修正中提升數(shù)學(xué)建模與數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)。最后,有助于培養(yǎng)學(xué)生高階思維品質(zhì),將單元內(nèi)的相關(guān)知識整合到一起,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)統(tǒng)一定義,培養(yǎng)抽象思維與系統(tǒng)性思維,由此促進(jìn)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的形成[1]
(二)幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的單元知識結(jié)構(gòu)
大單元教學(xué)遵循“整體—局部—整體”的認(rèn)知規(guī)律,按照逆向設(shè)計(jì)原則開展教學(xué),有助于學(xué)生突破章節(jié)壁壘,建立知識坐標(biāo)系,從而構(gòu)建系統(tǒng)、完整的單元知識結(jié)構(gòu),形成立體知識網(wǎng)絡(luò)。并且,能夠促進(jìn)學(xué)生知識遷移應(yīng)用,將新舊知識緊密聯(lián)系在一起,提高知識整合與應(yīng)用能力,進(jìn)而提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率。
(三)有益于教師專業(yè)成長
大單元教學(xué)模式的應(yīng)用還有助于提高教師教學(xué)水平,促進(jìn)其專業(yè)成長。具體來說,其一,有助于提升教師課程整合能力。需要教師深度研讀課程標(biāo)準(zhǔn),梳理教材中隱含的知識脈絡(luò)(如概率與統(tǒng)計(jì)中的“數(shù)據(jù)分析過程”主線),促進(jìn)學(xué)生對學(xué)科本質(zhì)的再認(rèn)識。其二,創(chuàng)新教師教學(xué)設(shè)計(jì)能力。比如:在“三角函數(shù)”單元教學(xué)中,教師需將周期現(xiàn)象建模、參數(shù)變換、實(shí)際應(yīng)用等模塊有機(jī)串聯(lián),推動教師從“教教材”向“用教材教”轉(zhuǎn)變。其三,有助于提升教師對數(shù)學(xué)知識的整體把握能力。在分析單元教學(xué)內(nèi)容時,教師需要明確這些知識在高中的地位,構(gòu)建單元知識體系脈絡(luò)圖。
二、當(dāng)前高中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)實(shí)踐存在的問題
(一)對單元內(nèi)容缺乏整合與重組
從調(diào)查來看,高中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)實(shí)踐仍存在一些問題,部分教師對單元教學(xué)內(nèi)容缺乏系統(tǒng)整合與重組,大單元內(nèi)容規(guī)劃意識與能力不足。具體表現(xiàn)為:第一,知識點(diǎn)孤立化。教師未主動打破章節(jié)壁壘,導(dǎo)致學(xué)生難以建立跨領(lǐng)域聯(lián)系。例如:二次函數(shù)與二次方程的圖像解法被分開教學(xué),未整合為統(tǒng)一的代數(shù)一幾何知識體系。第二,忽視學(xué)科交叉。數(shù)學(xué)與物理、經(jīng)濟(jì)等其他學(xué)科的聯(lián)系未被挖掘。例如:導(dǎo)數(shù)在物理運(yùn)動學(xué)中的應(yīng)用未被引入,導(dǎo)致學(xué)生難以理解其實(shí)際意義。為改善這一問題,教師應(yīng)基于課程標(biāo)準(zhǔn)重組單元內(nèi)容,設(shè)計(jì)“主題式”教學(xué),并引入跨學(xué)科項(xiàng)目。
(二)對教學(xué)要素分析不夠全面深入
在高中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)實(shí)踐中,仍有一些教師對教學(xué)要素的分析不夠全面、深入。具體表現(xiàn)為:第一,對學(xué)情分析表面化。教師僅關(guān)注學(xué)生的考試成績,忽視其認(rèn)知水平差異,如未識別學(xué)生函數(shù)概念理解薄弱,直接進(jìn)入復(fù)雜函數(shù)教學(xué)。第二,核心素養(yǎng)割裂。教學(xué)目標(biāo)偏向知識記憶,忽略邏輯推理、數(shù)學(xué)建模等素養(yǎng)培養(yǎng)。第三,資源利用單一,教學(xué)內(nèi)容、活動缺乏多元性。過度依賴教材單元內(nèi)容,未能有效利用各種資源和手段,導(dǎo)致課堂氛圍沉悶,效率不高。對此,教師應(yīng)全面分析受教育者、教育內(nèi)容、教育手段等教學(xué)要素。
(三)大單元教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)不規(guī)范
目前,仍有許多教師存在單元目標(biāo)設(shè)計(jì)不合理的問題,仍沿用傳統(tǒng)“課時”教學(xué)設(shè)計(jì)的思路,導(dǎo)致單元目標(biāo)設(shè)計(jì)不規(guī)范,缺乏系統(tǒng)性與針對性。一方面,出現(xiàn)目標(biāo)脫離實(shí)際的情況。教學(xué)目標(biāo)與課程標(biāo)準(zhǔn)中的核心素養(yǎng)要求脫節(jié),如未體現(xiàn)“數(shù)學(xué)抽象”或“數(shù)據(jù)分析”能力培養(yǎng)。另一方面,忽視素養(yǎng)分層。未區(qū)分基礎(chǔ)目標(biāo)(知識掌握)與高階目標(biāo)(問題解決),未能有效滿足不同層次學(xué)生的實(shí)際需求,導(dǎo)致部分學(xué)生“吃不飽”或“跟不上”。對此,教師應(yīng)立足核心素養(yǎng)培育要求,科學(xué)設(shè)計(jì)單元目標(biāo)[2]。
(四)大單元教學(xué)活動、評價方式單一
受傳統(tǒng)教學(xué)思維與教學(xué)方式的影響,部分教師在開展大單元教學(xué)實(shí)踐時,仍采用單一的教學(xué)方法,導(dǎo)致教學(xué)活動、評價方式缺乏多元性。首先,教學(xué)方式固化,仍采用“講授—練習(xí)”的傳統(tǒng)方式,缺乏探究性學(xué)習(xí),且現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)、工具應(yīng)用不足,學(xué)生學(xué)習(xí)主動性未被有效調(diào)動。其次,評價維度狹窄,方式單一。過于重視結(jié)果評價,而忽略過程性評價,導(dǎo)致學(xué)生忽略學(xué)習(xí)過程,難以獲得進(jìn)步。對此,教師應(yīng)創(chuàng)新教學(xué)策略,為課堂教學(xué)與評價注入新的活力。
三、核心素養(yǎng)下高中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)策略探究
(一)基于核心素養(yǎng),劃分單元內(nèi)容
核心素養(yǎng)培育背景下,高中數(shù)學(xué)教師在開展大單元教學(xué)之前,應(yīng)圍繞單元主題合理劃分單元內(nèi)容,按照順序性原則,遵循由具體到抽象、由簡單到復(fù)雜的邏輯順序,將相關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)概念、原理和方法整合到一個單元中,重構(gòu)數(shù)學(xué)單元。在劃分單元內(nèi)容時,教師應(yīng)以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向重點(diǎn)提煉,明確哪些內(nèi)容最能反映和培養(yǎng)核心素養(yǎng),以這些知識為重點(diǎn)內(nèi)容,深入探討這些內(nèi)容,注重核心素養(yǎng)在整個單元內(nèi)的連續(xù)性和系統(tǒng)性,為核心素養(yǎng)的培養(yǎng)奠定良好基礎(chǔ)[3]
例如:在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,圍繞“函數(shù)”大主題、基于數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),按照循序漸進(jìn)的教學(xué)原則,將相關(guān)知識點(diǎn)劃分為一個大單元。比如:基于數(shù)學(xué)抽象和邏輯推理的培養(yǎng)要求,將函數(shù)的概念、區(qū)間的表示、函數(shù)定義域的求法、函數(shù)的表示方法、函數(shù)的基本性質(zhì)等知識整合在一起。基于數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)據(jù)分析的培養(yǎng)要求,將函數(shù)的最大(?。┲?、函數(shù)的運(yùn)算、函數(shù)的應(yīng)用等知識集合在一起??傊?,圍繞核心素養(yǎng)要求,構(gòu)建一個全面、系統(tǒng)的函數(shù)大單元,并在實(shí)際教學(xué)過程中根據(jù)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,適當(dāng)調(diào)整單元教學(xué),使單元知識結(jié)構(gòu)貫穿核心素養(yǎng)培育,幫助學(xué)生全面掌握函數(shù)內(nèi)容。
(二)分析教學(xué)要素,把握大單元教學(xué)方向
數(shù)學(xué)教學(xué)中,教學(xué)要素包括教育者、受教育者、教育內(nèi)容和教育手段,任何一種要素都會影響教育質(zhì)量。因此在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下,教師應(yīng)全面分析教學(xué)要素,準(zhǔn)確把握大單元教學(xué)方向,明確學(xué)生基礎(chǔ)與發(fā)展需求,結(jié)合自身教學(xué)風(fēng)格,選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段,體現(xiàn)核心素養(yǎng)培育。
首先,分析學(xué)生和自身,掌握本班學(xué)情,明確自身教學(xué)風(fēng)格。例如在“函數(shù)”大單元教學(xué)中,教師可通過提問、測驗(yàn)、作業(yè)等方式初步檢驗(yàn)學(xué)生對之前所學(xué)函數(shù)知識的掌握程度,由此推測學(xué)情,制訂合理的教學(xué)計(jì)劃。通過翻閱教案、觀看自己之前的教學(xué)視頻,確定自身教學(xué)風(fēng)格,再根據(jù)學(xué)生反饋,采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式,形成自身獨(dú)特風(fēng)格。
其次,分析教材,整合教學(xué)內(nèi)容,并通過各種教學(xué)資源,為學(xué)生提供豐富的單元學(xué)習(xí)資料。例如在“函數(shù)”大單元教學(xué)中,除了教材中的知識點(diǎn)和案例,教師還可引入其他案例,如用“巴黎奧運(yùn)會”的主線來打開函數(shù)概念,通過飛行路程與時間、全紅嬋妹妹的訓(xùn)練日常以及巴黎天氣預(yù)報(bào)來講清楚函數(shù)概念。
最后,分析教法,根據(jù)課程內(nèi)容的特點(diǎn)和學(xué)生需求,來確定教學(xué)方法與教學(xué)手段。對于函數(shù)概念、定義、單調(diào)性、基本性質(zhì)等抽象程度較高的知識,可采用情境教學(xué)法,融入實(shí)際案例,以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)。對于函數(shù)圖像、應(yīng)用等實(shí)用性較強(qiáng)的知識,教師可采用直觀教學(xué)法,以圖像、視頻等直觀教具輔助教學(xué),發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)建模和直觀想象素養(yǎng)[4]。
(三)確定單元目標(biāo),突出核心素養(yǎng)
在課程教學(xué)中,教學(xué)目標(biāo)具有導(dǎo)向作用,能夠引領(lǐng)教師教學(xué)方向與節(jié)奏。因此在高中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)之前,教師應(yīng)明確單元目標(biāo),圍繞單元主題和內(nèi)容,制定指向核心素養(yǎng)的單元教學(xué)目標(biāo),將素養(yǎng)目標(biāo)融入日常教學(xué)中,突出核心素養(yǎng)的培育。
以“函數(shù)”大單元教學(xué)為例,圍繞數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的六個維度,教師可設(shè)計(jì)如下單元目標(biāo)。第一,數(shù)學(xué)抽象目標(biāo)。能夠通過現(xiàn)實(shí)情境理解用集合語言定義的函數(shù)概念,能抽象出變量間的對應(yīng)關(guān)系,體會函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的重要模型。第二,邏輯推理目標(biāo)。掌握函數(shù)單調(diào)性、奇偶性的定義,能夠用數(shù)學(xué)語言嚴(yán)謹(jǐn)表述函數(shù)的性質(zhì),并通過定義證明簡單函數(shù)的單調(diào)性或奇偶性。第三,數(shù)學(xué)建模目標(biāo)。能夠結(jié)合實(shí)際問題(如利潤最大、路程最短等),建立分段函數(shù)、二次函數(shù)等數(shù)學(xué)模型,并用函數(shù)性質(zhì)分析和解決優(yōu)化問題。第四,直觀想象目標(biāo)。能夠通過函數(shù)解析式繪制簡單的函數(shù)圖像,并通過圖像直觀分析函數(shù)的單調(diào)性、對稱性、最值等特征。第五,數(shù)學(xué)運(yùn)算目標(biāo)。能夠進(jìn)行函數(shù)值的計(jì)算、函數(shù)表達(dá)式的變形,并能在實(shí)際問題中合理選擇運(yùn)算方法。第六,數(shù)據(jù)分析目標(biāo)。能夠通過表格、圖像等形式呈現(xiàn)函數(shù)數(shù)據(jù),分析變量間的關(guān)聯(lián)性,推斷函數(shù)的變化趨勢。通過制定合理、完善的單元目標(biāo),為學(xué)生指明單元學(xué)習(xí)方向,幫助他們更好地學(xué)習(xí),在單元探究過程中逐步達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。
(四)準(zhǔn)備預(yù)習(xí)資料,奠定單元學(xué)習(xí)基礎(chǔ)
在大單元教學(xué)框架下,為幫助學(xué)生奠定扎實(shí)的單元學(xué)習(xí)基礎(chǔ),教師應(yīng)圍繞單元主題,為學(xué)生提供豐富的預(yù)習(xí)資料、布置預(yù)習(xí)任務(wù),指導(dǎo)學(xué)生有效預(yù)習(xí),培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)與探究能力。首先,要注重預(yù)習(xí)資料的多樣性與針對性,結(jié)合學(xué)生需求提供多種形式的預(yù)習(xí)資料,如文本資料、視頻講解、互動練習(xí)、探究性問題等,滿足不同學(xué)生的單元學(xué)習(xí)需求。其次,注重預(yù)習(xí)任務(wù)的系統(tǒng)性與層次性,設(shè)置基礎(chǔ)性、提升性和拓展性任務(wù),確保每個層次的學(xué)生都能在任務(wù)的指引下高效學(xué)習(xí)。
以“函數(shù)”大單元教學(xué)為例,教師可為學(xué)生提供微課視頻、在線課程、名師課程等預(yù)習(xí)資料,為接下來的大單元學(xué)習(xí)奠定思維基礎(chǔ)。其次,針對之前所學(xué)的函數(shù)知識設(shè)置導(dǎo)入型習(xí)題,既調(diào)查了學(xué)情,又使學(xué)生明白自身基礎(chǔ),從而確定學(xué)習(xí)方式。與此同時,教師應(yīng)布置單元預(yù)習(xí)任務(wù),對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生,要求他們搞清函數(shù)的概念;對于中等生,要求他們初步分析函數(shù),簡要說出函數(shù)的基本性質(zhì);對于學(xué)優(yōu)生,則要求他們初步理解函數(shù)的應(yīng)用[5]。
(五)組織多元活動,落實(shí)核心素養(yǎng)
核心素養(yǎng)的培育離不開具體的教學(xué)活動,需以教學(xué)活動為支撐。為此,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)主動創(chuàng)新教學(xué)方式,組織多元活動,在活動探究中自然而然地培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
例如:在“函數(shù)”大單元教學(xué)實(shí)踐中,為使學(xué)生理解函數(shù)的概念和定義,以及函數(shù)的對應(yīng)關(guān)系,教師可通過生活實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生理解“唯一確定”的對應(yīng)法則。讓學(xué)生分組收集生活中“輸入→輸出”的關(guān)系實(shí)例(如自動售貨機(jī)、體溫與時間、快遞運(yùn)費(fèi)計(jì)算等);或者引入階梯電價的典型案例,讓學(xué)生用表格、圖像、解析式的方式表示其中的函數(shù)關(guān)系。為使學(xué)生理解函數(shù)單調(diào)性,教師可結(jié)合學(xué)生坐過山車的經(jīng)歷,引導(dǎo)他們思考函數(shù)的升降變化,幫助學(xué)生建立圖像升降與導(dǎo)數(shù)值符號的關(guān)聯(lián)。為使學(xué)生掌握指數(shù)函數(shù)相關(guān)知識,教師可引入生物學(xué)中的病毒傳播模型,理解指數(shù)增長(衰減)的規(guī)律和實(shí)際意義,幫助學(xué)生建立函數(shù)模型。為使學(xué)生掌握函數(shù)的綜合應(yīng)用,教師可引入各種實(shí)際問題(如最優(yōu)方案、最短路程),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用函數(shù)知識解決實(shí)際問題,提高知識應(yīng)用能力,發(fā)展核心素養(yǎng)。
(六)強(qiáng)化單元教學(xué)評價,增強(qiáng)教學(xué)效果
在大單元教學(xué)實(shí)踐中,高中數(shù)學(xué)教師還應(yīng)重視教學(xué)評價,引入過程性評價,拓寬評價維度、創(chuàng)新評價方式,以強(qiáng)化單元教學(xué)評價,增強(qiáng)教學(xué)效果。首先,根據(jù)學(xué)生在單元學(xué)習(xí)中的反饋、進(jìn)度和素養(yǎng)發(fā)展情況,全面、科學(xué)地評估學(xué)生,同時引入學(xué)生自評、小組互評,給予學(xué)生最真實(shí)、有效的評價,促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。其次,將課堂目標(biāo)與實(shí)際效果進(jìn)行對比,反思課堂教學(xué),分析單元教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法是否合理,為今后的單元教學(xué)提供經(jīng)驗(yàn)[6]。
結(jié)束語
綜上所述,在數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培育背景下,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,合理劃分教學(xué)內(nèi)容,重構(gòu)大單元;全面分析教學(xué)要素,做好教學(xué)準(zhǔn)備;制定單元目標(biāo),指引單元教學(xué);提供預(yù)習(xí)資料,布置單元導(dǎo)學(xué)任務(wù);設(shè)計(jì)多元活動,豐富單元教學(xué)實(shí)踐;最后注重單元教學(xué)評價,鞏固、完善大單元教學(xué)成果,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展。
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