单元整体教学视域下的小学数学问题序列教学设计与实施
作者: 陈玲玲
[摘 要]单元教学的问题序列能帮助学生梳理单元的知识体系,实现从“问题教学”到“素养发展”的转变。教师要基于单元整体教学设计核心问题,通过单元核心问题的引领,确定各课时的主干问题,每课时按照一定逻辑结构精心设计,围绕主干问题生成多个子问题,形成贯穿整个单元教学的问题序列。
[关键词]问题序列;单元整体教学;主干问题;子问题
[中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2025)08-0035-03
《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称《课程标准》)指出:“改变过于注重以课时为单位的教学设计,推进单元整体教学设计,体现数学知识之间的内在逻辑关系,以及学习内容与核心素养表现的关联。”核心素养的培养要求教师为学生树立大观念,注重知识的连贯性和整体性。单元整体教学是指教师将各课时的知识点进行整合,挖掘整个单元、整册教材甚至不同年级的相关知识点,设计相应的单元教学素材、目标、内容。相较于传统的以课时为单位的知识点教学,单元整体教学避免了知识的孤立和碎片化,构建了更为全面的知识体系。核心素养的培养同时要求学生初步学会从数学的角度发现问题和提出问题,综合运用数学知识解决简单的实际问题。因此,教师要根据单元主题及教材内容规划设计问题,将单元的整体知识系统梳理,设计成一个有序的“问题金字塔”,通过层层递进、环环相扣的单元问题序列,引导学生进行逻辑思考,培养学生高阶思维,让学生感受知识形成和发展的过程,促进学生深度理解,推动教学走向深入。
一、单元整体教学与问题序列设计
M.戴维·梅里尔所著的《首要教学原理》一书指出,问题序列是指一系列按简单到复杂的顺序排列的问题原型。在问题序列统整的单元教学实践中,要设计一个既能够激发学生思考又能与单元内容紧密联系的问题序列。首先,问题的层次性是设计的首要原则。问题应由浅入深,逐步引导学生进入数学概念的核心,启发学生积极主动思考,帮助学生系统地掌握基础知识、基本技能。问题序列要呈金字塔结构,底层问题为塔尖问题提供支撑。其次,问题序列的关联性至关重要。数学知识、方法之间的关联是数学问题串设计的逻辑起点,每个问题应与前后问题形成逻辑联系,构建起问题网络,使学生在解决问题的过程中自然地感知数学知识的内在结构。
教师在设计贯穿整个单元教学的问题序列时,应从单元内容的学习和单元目标的落实这两个角度出发。问题的来源可归纳为两个方面。
一是备课时萌发的“问题”。教师备课时,要基于整体性、结构化的思维来认识数学教学内容的本质、关联、结构等,思考“教什么”“为什么教”。
二是课堂上生成的“问题”。将布置给学生的学习任务问题化,引导学生在问题驱动下进行自主思考与探究,主动解决问题。教学不应只关注知识的掌握,更应注重数学思想与方法的培养、思维方式的塑造以及学生核心素养的发展。
二、问题序列统整单元教学的实施策略
教师应基于单元整体教学进行整体规划。根据学生的实际情况和教学内容设计核心问题,通过单元核心问题的引领确定各课时的主干问题,每课时按照一定的逻辑结构精心设计,围绕主干问题引导学生细化生成多个子问题,形成统整单元教学的问题序列,帮助学生梳理单元教学的知识体系,实现从“问题教学”到“素养发展”的转变。下面,笔者以人教版教材六年级上册“比”单元为例进行讲述。
(一)核心问题为抓手,驱动学生的学习
基于《课程标准》、教材、学情,按照大项目、大任务、大概念逻辑设计核心问题,展开大探究,实现知识的深度生成,让学生的数学思维从“零散”向“系统”转变。“比”这一单元的大概念是“比是两个量之间的倍数关系的表达与度量”。学生在此之前已经学过“倍的认识”“分数的初步认识”“分数的再认识”等内容,并将在本单元之后继续学习“百分数”的相关内容,这些知识都可以刻画两个量之间的倍数关系,那为什么还要专门学习“比”的知识呢?学生真正感兴趣的问题又是什么?问题序列教学并不是单纯让学生依次回答问题,而是以数学思维性为依托,体现凸显性、主体性,是思辨交锋、智慧生长的核心对话。
对于“什么是比?”的本单元核心问题,学生可能提出“比各部分的名称是什么?”“什么叫作比值?”“求比值的方法是什么?”“学习了除法和分数为什么还要学习比?”“比和分数、除法有什么联系?”“如何刻画两个量之间的关系?”等问题。在单元的起始阶段,通过提出核心问题驱动学生学习,引导他们借助生活经验和学习经验思考和讨论,让学生循序渐进地认识“比”。
立足数学核心素养目标,对教学内容进行单元学习主题设计,根据“是什么—为什么—怎么样”的思路设计统整单元的问题序列,有助于学生形成结构化的数学知识,并与实际生活情境相结合。
(二)主干问题为支撑,推进知识结构化
在核心问题引领下,指向单元目标提出并整合一些方向性问题,给各课时设置可完成的若干主干问题,在学生层面达成共识、引起共鸣。例如,在“比”单元中,学生在主动探索的过程中进行讨论交流、思维碰撞,找到共性问题和个性问题,从而形成本单元主干问题的问题序列(见表1)。
问题序列的设计,要求教师厘清知识的来龙去脉,重视思想的转化与迁移,关注内容之间的联系,避免仅从单一的课时视角设计问题内容,在备课时尽可能全面地预设本单元的主干问题,还要根据学生课堂学习进度进行相应调整。
(三)子问题为突破,达到预期的效果
课堂上会产生一系列链条式的子问题,教师要对学生的学习过程进行控制,给学生充分的思考时间,才能使教学效果达到预期。
通过一系列的子问题探究,底层问题为塔尖问题提供了坚实的支撑,从而实现“子问题—主干问题—核心问题”的逐层突破,确保了数学核心素养落地生根。
《课程标准》的学业要求中提出,能在具体情境中判断两个量的比,会计算比值,理解比值相同的量,能解决按比例分配的简单问题。因此,可围绕表1中的问题4“比和之前学过的哪些知识有联系?”,结合具体情境寻找比与除法、分数的关系,并提出序列化子问题“6∶8和12∶16相等吗?如何证明?除法中有商不变的性质,分数中有分数的基本性质,那比中是不是也有这样的性质?”。这些序列化子问题能够引起学生思考,帮助他们梳理相关知识之间的联系,利用旧知识探索新知,建立起新的知识结构。学生知道了比的便捷性,知道了比的基本性质,从而对分数、除法与比三者之间的关系以及比的基本性质有了更深入和本质的理解。
再如,“比的应用”是运用比的意义解决按一定的比例进行分配的实际问题,是以前学习“平均分”方法的延伸和发展,有助于培养学生的应用意识。设计问题序列(见表2),帮助学生沟通比与分数之间的联系,掌握“按比例分配”的方法,并建立运用“比例”来分析问题的视角与思维模式。
教师在课前要准备充分,方能在课堂上随机应变、游刃有余。随着课程的深入,教师应重视学生的思维培养、鼓励学生参与探究过程,并关注他们对概念的理解。通过不断派生序列化的子问题助推学生深度学习,提升学生的素养。
三、问题序列教学的启示
(一)有利于教师视角从“局部”到“全局”
“比”单元的主要目标:结合具体情境,通过观察、对比、分析、思考等活动,理解比的基本概念,并能以正确的语言表达两个量之间的倍数关系,掌握其读写方法,发展数感和符号意识;探索比的性质,以及比与其他数学概念的关联,知道比与分数、除法之间的关系,并能通过这些关系来理解比的基本性质和化简比的方法;应用比的知识解决实际问题,形成运算能力和推理意识。
“比”单元不仅讨论比的基础概念,还强化比与倍数、分数、除法等知识之间的内在联系,以及比在解决实际问题中的应用。教师在教学中应结合这两个概念,从课时的角度转向单元的角度研读教材,设计单元整体框架(如图1),系统地、有目的地组织教学活动,整合“点状”的知识点,形成一个完整、连贯的单元整体,助力学生构建整体的知识体系,培养学生的结构化思维。
教师在研读教材时,应将关注点从单一课时扩展至整个单元,从而实现从“局部”到“全局”的视角转变。在这一过程中,对教学内容的分析与整理将更为精准,教学重点更明确。
(二)让学生对知识的理解从“零散”到“系统”
传统以“课”为中心的教学方式容易忽视数学知识体系内在的系统性和相互关联性,导致学生获得的知识是零散的、点状的。这种碎片化的教学使学生学习变得被动且效率低下,难以形成结构化的知识体系。问题序列统整的单元教学具有连贯性、探索性、实践性、结构化等特征(见表3),它不仅关注单个知识点的教学,更注重知识间的相互作用和转化,有助于培养学生的数学思维和问题解决能力。在这样的教学背景下,问题序列统整单元教学的实践路径显得尤为关键,通过精心设计的问题序列引导学生主动探索数学概念的内在联系,促进学生对知识的理解和掌握,形成结构化、系统化的知识体系,建立数学知识网络。
在小学数学问题序列的教学中,教师应从单元整体的视角出发,先见“森林”,后见“树木”,最后才是“枝叶”。这要求教师树立数学教学的整体观,将视野扩展到大单元的范畴,通过对知识进行通盘考虑实现结构化教学,让学生在学习过程中能够掌握完整的知识结构体系,真正落实数学核心素养的发展。
[ 参 考 文 献 ]
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【本文系教育部福建师范大学基础教育课程研究中心2024年开放课题“基于大单元的小学数学问题串教学实践研究”(批准号:KCB20240066)的研究成果。】
(责编 杨偲培)