基于“教—学—评”一致性的单元起始课整体教学探索*
作者: 任宏章 凌健
摘 要:基于“教—学—评”一致性实施单元起始课整体教学,需要精准分析学情、合理确定目标,锁定目标策略、预设教学流程,问题串联驱动、过程评价伴随.在实施教学前,教师先要分析课标、教材、学情并整体思考教学内容要求,整合教学内容要求并科学制订课时学习目标,再选择教学策略以促进目标达成,最后针对目标达成以制订评价方案,建构方法路径并预设教学流程.实施教学时,教师需要在整体建构的基础上把学习目标分解为一个个学习任务,通过活动设计、问题驱动把学习任务转化成学生核心素养发展的要求.
关键词:“教—学—评”一致性;单元起始课;整体教学;初中数学
《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称“《义教数学课标》”)指出:“单元整体教学设计要整体分析数学内容本质和学生认知规律,合理整合教学内容,分析主题—单元—课时的数学知识和核心素养主要表现,确定单元教学目标,并落实到教学活动各个环节,整体设计,分步实施,促进学生对数学教学内容的整体理解与把握,逐步培养学生的核心素养.”在该理念的引领下,单元整体教学受到高度重视.但如何让理念落地?有专家指出,为在教学中达成基于核心素养的数学课程目标,要对学生数学核心素养的发展作出评价,还要在《义教数学课标》的基础上,进一步结合数学课程内容,对数学核心素养的内涵进行深入、细致且具体的解读,使之成为可操作、好落实、能评价的行动指南[1].2023年苏州市以“圆”的单元起始课作为初中数学赛课课题,引发了很多教师对单元起始课整体教学的深度思考.下面,笔者根据课堂教学实践阐述如何基于“教—学—评”一致性进行整体教学.
一、精准分析课标、教材、学情,合理确定目标,奠定实现“教—学—评”一致性的教学基础
“教—学—评”一致性要求教师精准分析课标、教材、学情,对教学内容要求作整体思考,并科学制订课时学习目标.
(一)分析课标、教材、学情,整体思考教学内容要求
1.从课标要求的角度理解单元知识
圆是一种基本的平面图形,是描述现实世界的重要几何模型.在《义教数学课标》中,“圆”是一个核心概念,属于“图形与几何”领域,主要从对称性的角度,采用类比、数形结合的思想方法研究圆及其相关概念、性质,理解点与圆、直线与圆以及圆与三角形、四边形等图形的关系.
2.从核心概念生长的角度理解学习内容
这节课是苏科版义务教育教科书《数学》九年级上册第2章《对称图形——圆》的章首课.核心概念“圆”是该章学习的起点和基础,同时为后续进一步研究圆的相关问题奠定基础.这节课具有开篇定局的作用,课本内容基于摩天轮转盘、“圆,一中同长也”等图片、文字信息,引导学生用数学的眼光发现圆的基本特征,归纳、形成圆的概念和性质,用数学的思考建立圆与相关的线、弧、角、多边形的联系,明晰点与圆、直线与圆的位置关系,整体建构,形成知识体系.
3.从最近发展区的角度理解学情
学生在小学时已经学习了圆的相关知识,初步具备了研究圆的经验,能够认识圆心和半径,能够初步感知圆是描述现实世界的重要几何模型.在相关知识的学习过程中,学生已经经历了一些利用圆的知识解决实际问题的活动经验,如能够计算圆的周长和面积.而经过初中阶段前期的学习,学生又具有了一定的研究几何图形的经验和能力,这就为进一步学习圆的知识奠定了学习基础.
4.从核心素养发展的角度理解教学方法
课堂教学需要基于学生原有的知识基础和数学活动经验,以学生原有的数学知识体系为基础,从现实生活情境和数学文化情境出发,引导学生做到:(1)用数学的眼光审视圆的世界,如借助已有的经验尝试用棉线画圆,通过动手操作,比较、感悟,再认识圆的基本特征,发现本质的数学规律,生成圆的概念;(2)用数学的思维思考圆的世界,如经历用数学的语言表达圆的概念及其相关对象关系的过程,提升学习圆的兴趣;(3)在空间观念的基础上建立几何直观,提升数学抽象能力和推理能力,充分认识到圆是描述现实世界的重要几何模型,进而建立研究圆的相关内容的知识体系、学习方法体系,发展审美情趣和数学核心素养.
(二)整合教学内容要求,科学制订课时学习目标
清晰的目标是“教—学—评”一致性的前提和灵魂[2].在整体分析“圆”的本质的基础上,笔者根据学生的认知规律,合理整合教学内容,明确“圆”主题单元的数学知识和核心素养主要表现,进而确定了这节课的教学目标以及重难点.
教学目标:(1)通过情境,发现对象,激活圆的学习经验,抽象概括生成圆的概念,学会用数学的眼光审视圆的世界;(2)动手操作,自主探究,发现点与圆、直线与圆的位置关系,初步感悟用类比、对称变换、数形结合等数学思想方法研究圆,尝试用数学的语言表达圆的世界;(3)完善认知,建立体系,形成研究圆的章节结构,培养大胆想象、勇于探索、积极创造的数学精神,发展几何直观、数学抽象和空间观念等核心素养.
重点:探索圆的定义与性质,建构圆的知识体系,初步感悟研究圆的数学思想方法.
难点:形成研究圆与关联对象的思考方法.
二、锁定目标策略,预设教学流程,开启实现“教—学—评”一致性的教学通道
《义教数学课标》指出:“在具体现实情境中,学会从几何的角度发现问题和提出问题,经历用几何直观和逻辑推理分析问题和解决问题的过程,培养应用意识和创新意识,提升几何直观、空间观念、抽象能力、推理能力等. ”这表明,根据学生的素养行为表现评价学生核心素养的达成情况,已经成为教学的必然要求.因此,教师需要积极探索课堂学习效果评价表的设计,以有效评价学生对知识技能的掌握、基本思想的把握和基本活动经验的积累情况,考量学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力,从而客观公正地评价学生核心素养的形成和发展.
(一)选择教学策略,促进目标达成
1.通过问题导学,揭示知识联系
问题是数学的心脏.在这节课的教学中,笔者充分体现《义教数学课标》在“前言”中提出的“坚持问题导向”原则,充分挖掘教材中的素材,通过创设问题情境,设计串联问题,按照“情境+问题串”的方式组织学习活动.这节课共设计5个任务、5个活动、7个问题,通过问题的解决揭示知识点之间的关联,体现研究几何对象的一般思考.
2.整体生长生成,形成结构体系
由单元核心概念“圆”统领的研究内容很多,那么应该怎样研究,研究哪些内容,采用什么思想方法研究?笔者着力知识的生长与生成,引导学生先从圆的概念出发,生发出弦、弧、圆心角、圆周角等概念,再研究它们之间的关系,生成弦、弧、圆心角之间关系、垂径定理、圆周角定理,并由此发现点与圆、直线与圆、多边形与圆、圆与圆的位置关系,从而使学生在已有知识的基础上自然研究与圆相关的扇形、圆柱、圆锥等图形的计算问题,以及小概念之间的相互关联,最终形成清晰的逻辑体系.在相关内容的研究上,笔者引导学生采用类比、数形结合、分类讨论等数学思想方法,并按照“知识要点—思想方法—核心素养”的逻辑思想,统整形成了单元整体教学结构(如图1所示).
3.创新思考问题,力求思维进阶
怎样实现单元整体教学的创新?笔者积极尝试,通过创设各类情境,让学生自己发现圆的特征,类比归纳圆的概念,与圆相关的概念均由学生自己提出来、自己下定义.然后,笔者引导学生系统思考,全局考虑问题,创新地提出圆与点(直线、角、三角形、四边形、多边形、圆)之间的位置关系,进而采用数形结合的方法开展初步探索.最后,笔者引导学生纵向思考、横向联系,分析图形组成要素之间的关联,发现一般性结论,开展求线段、求角、求弧长、求面积、求体积等问题的研究.在此过程中,学生由表象到内涵本质,思维层次不断加深,体现发现的快乐,实现思维的进阶.
(二)针对目标达成,制订评价方案
教学目标不仅是教师教的方向,也是学生学的标杆,还是学生学习效果评价的基准.因此,评价理所当然地是教学中的重要环节.笔者在教学设计的同时跟进评价,此单元起始课采用单元任务完成表现性评价方式,针对5个任务的要求设计相应的教学评价要求,评价5个任务之下的教学目标达成情况以及学生的素养发展状况.在评价设计中,笔者进一步审视教学目标的适切性、科学性和精准性,从而有效地分解教学目标并设计评价要求,以保证目标与评价的一致性.
(三)建构方法路径,预设教学流程
课堂教学中的“教—学—评”一致性主要围绕学生的学习目标展开[3].单元教学以“整体统摄,先行组织”为基础,实质内容是“整体策划清脉络、整体建构搭框架、 整体勾勒绘蓝图”[4].“圆”单元主题为“圆的概念”“圆的性质”“与圆相关的位置关系”“圆的运算”,教师可以按照“知识要点—思想方法—核心素养”的逻辑思想统整单元整体教学结构.其中,“圆的概念”建构的思考方法与路径如图2所示.
基于上述思考,笔者设置了如图3所示的教学流程.
三、问题串联驱动,过程评价伴随,保证实现“教—学—评”一致性的高效实施
要实现单元整体教学的目标,就需要在整体建构的基础上把学习目标分解为一个个学习任务,通过活动设计、问题驱动把学习任务转化成学生核心素养发展的要求.
【任务1】再认大概念“圆”并抽象生成“圆”概念
[活动1]创设情境,激活经验,提出问题
问题1:观察课本封面及第36~37页的4张图片,你会发现怎样的“共同”的几何图形?说说小学里已经探讨过它的哪些内容?
设计意图:欣赏课本图片,感悟几何研究对象——“圆”的广泛存在,引发起对圆的相关知识的回顾,激活原有认知经验.
问题2:战国时期思想家墨子撰写的《墨经》一书中就有“圆,一中同长也”的记载,你理解这句话的意思吗?
(1)视频观察:你发现了圆的哪些要素?圆的位置和大小分别是怎样确定的?
(2)动手操作:在同一平面内将线段OP绕端点旋转一周,你有什么发现?类比角的概念尝试给圆下一个定义,并尝试把圆用数学符号表示.
设计意图:采用“圆,一中同长也”的数学文化情境,激发学生的学习兴趣和对中国历史文化的认同;动手操作,观察发现,用类比的数学思想抽象出圆的动态描述定义,发展几何直观和数学抽象能力.
教学评价:能用数学的眼光审视现实世界,基于实际问题发现圆的要素;能基于数学类比思想,通过类比角的概念,提出圆的概念;能基于抽象能力的发展,通过类比角的平分线(或线段垂直平分线)归纳圆的描述性定义.
【任务2】初步感悟圆的知识结构体系和研究方法
[活动2]类比建构,发展经验,生成结构
问题3:(1)从圆的定义出发,思考圆有怎样的性质和怎样的判定.
(答案:圆上的点到圆心的距离等于半径;到圆心的距离等于半径的点在圆上)
(2)类比角的平分线或线段的垂直平分线的集合定义,尝试给出圆的集合定义.
设计意图:认识圆的概念的两重性(既是性质也是判定),用类比的数学思想抽象出圆的集合定义.
教学评价:能基于抽象能力的发展,进一步揭示圆的概念的本质特征,通过类比角的平分线(或线段垂直平分线)归纳圆的集合定义.
问题4:(1)从对称性的角度考虑,圆的对称性情况是怎样的?从点、线、角、面的角度,思考与圆关联的几何对象,尝试给出一些名称.
(引出:弦、弧、圆心角、圆周角等名称)
(2)操作实践:翻折图形或旋转图形(参照课本第46页图2-13和课本第44页图2-10),说说你对这几个图形有哪些发现.