基于新课标的高中数学大单元教学路径探究

作者: 张佳飞

摘要:文章以高中数学教学为例,分析了实施大单元教学的重要性,以及当下教学中存在的问题及原因,然后基于笔者的教学实践,浅谈几点实施大单元教学的策略,以期通过文章的探讨,可以为广大教育者提供一些有益参考,共同推动数学教学模式的优化,助力学生综合能力的发展。

关键词:新课标;高中数学;大单元教学

中图分类号:G633.6文献标识码:A文章编号:1673-8918(2025)09-0066-04

大单元教学不仅强调教学内容的系统性和完整性,还强调教学目标、教学情境、教学活动设计的系统性和完整性,因此,在实施大单元教学时,教师需要从这些方面入手。尽管大单元教学已经不是新兴的教育课题,但是,随着教育理念的不断发展,以及信息技术的不断发展,教学方法和教学手段也在不断地发生新的变化。为此,教师需要不断地探究实施大单元教学的方法。

一、 高中数学实施大单元教学的重要性

大单元教学要求教师要将相关的知识进行整合,帮助学生打好基础,以更好地展开对新知的探究。同时,在大单元教学模式下,对教师和学生都提出了新的要求,如教师要发挥优势,基于教学需要,重新编排教学单元,而学生需要具备更强的自主学习意识和能力,以在课堂中提高学习效率和质量。

二、 当下高中数学教学中存在的问题及原因

尽管部分教师都知道大单元教学的重要性,但是在教学的过程中,受传统教育观念的影响,以及信息技术素养普遍较低,他们在教学中仍然习惯性地采用传统的教学方式,学生的主体地位没有体现,学生依旧处于被动的学习状态。同时,教学评价作为重要的教学环节之一,对促进教师的教、学生的学具有重要意义,然而当下教学评价的价值并未得到充分的体现,只是单一地围绕知识点的检测来进行,不利于促进学生综合素养的发展。

三、 新课标下高中数学大单元教学路径探究

(一)教学目标应融入数学核心素养

数学新课标对当下的数学教学提出了新的要求,即教师设计的教学任务、教学活动等应有助于学生数学核心素养的全面发展。这也是当下数学教学中存在的主要问题之一,即教师围绕核心的知识考点来进行教学,且习惯于传统的讲授式教学方法,使得学生处于被动的学习地位,学生的其他素养难以得到发展。为此,在新课标的引导下,教师在设计单元教学目标时,应全面分析教学内容与核心素养之间的关联,以设计明确的核心素养教学目标,让学生明确在本单元的学习中需要达成的目标,以及需要发展的关键素养和必备能力,从而在学习的过程中有意识地促进自身的全面发展。

如以人教版教材高一必修第二册第九单元“统计”的教学为例,基于新课标中提到的数学核心素养,本单元的核心教学目标设计如下。

①数据分析观念:知道如何进行调查研究获得所需要的数据,并运用相关的计算方式处理数据,然后根据数据进行结果的分析和判断。

②运算能力:能够基于所学的数学概念、公式等列出数量关系,并进行正确的计算。

③推理能力:可以基于给出的数据,进行证明和计算,或者是基于给出的图表等内容来反向推理出所需要的数据。

④建模思想(应用意识):基于数学知识与实际生活情境之间的关联,抽离出相关的“统计”问题,并运用所学建立相关的数学等式来表示其中的数量关系,然后求出结果,并分析这些数据具有怎样的意义。

⑤创新意识:在分析数学结果的过程中,可以客观地对他人和自己的结果进行质疑和反思,以及运用所学知识去生活中进行实践,设计新的问题情境,进行实际调查,提出新的解决方案等,以培养批判性思维和创新能力。

基于这样的教学目标设计,将为教师后续设计教学方法、教学任务、教学活动等提供指引,不会局限于教材上所提供的案例来进行单一教学,从而丰富课堂上的教学内容,有助于激发学生的学习兴趣。以培养学生“建模思想”为例,除了引导学生对教材中所提及的案例进行全面分析,教师还需要结合学生的生活实际来补充更多的教学案例,以便学生进行知识和技能的迁移,同时,还可以要求学生以小组为单位来开展合作探究,以确保他们在交流和沟通的过程中掌握更多高效的解题方法。

(二)数学教学情境应具有系统性

大单元教学强调教学的系统性和完整性,为此,教师不仅要保障相关联的新旧知识的有效整合,确保学生可以在问题解决的过程中可以提高效率和质量,还需要确保设计的教学情境可以很好地将相关的知识点进行串联,以便学生在统一的情境中去深入地探究数学知识,进而意识到数学知识的魅力。另外,数学新课标中也明确教学情境的设计应具有真实性和立体性,且应与社会生活中的各个领域产生连接,进而体现数学知识的综合性和实践性。同时,也可以拓宽学生视野,使其从生活中去认识数学知识的关键。且在当下数学课堂中,各种先进的信息技术教学设备、教学软件等走进课堂,为教师创设教学情境提供了很好的技术支持,可以增强其真实性,有助于增强学生的体验感,使其沉浸式地进行学习和探究。为此,教师不仅要拓宽自己的知识面,还需要同步提升自身的信息技术素养,以为学生带来多样化的学习体验,使得枯燥的数学学习具有趣味性。

如在“统计”这一单元的教学中,核心的情境应以某一项项目的数据调查为核心,其他数学概念、数学公式的推导等都要依托这一情境展开,使得学生在这一情境中去完成本单元所有知识的学习。为此,教师应根据教学内容的难易程度和结构性来设计教学情境,并逐渐引导学生进行深入的探究。

以随机抽样的教学为例,其内容依次过渡为:随机抽样(总体的概念、个体的概念、抽样调查的概念、样本的概念、样本容量/样本量的概念);简单随机抽样(总体均值/总体平均数的概念及计算公式、样本均值/样本平均数的概念及计算公式);分层随机抽样(层的概念、比例分配的概念);获取数据的途径和方法。

对此,教师在教学过程中,应设计一个可以系统覆盖知识点的教学情境,以使得学生在这一情境中可以完成知识点的学习,而不是将不同的知识点分散在不同的情境中。如教师以某班级学生的身高这一项目来设计教学情境。

①教师:“同学们,今天我们要一起进行一项有趣的统计活动——调查我们班同学的身高。”

以班级学生的数据来引入数学知识的教学,如全班学生便是调查的样本总体、班级的每一个学生便是调查的样本个体,而从全班学生中选取一部分学生进行调查就是抽样调查,以及被选中的这部分学生就此次调查中所获得的样本,其数量则为样本容量。

②教师:“现在,我们要进行简单随机抽样。这意味着每个同学被选中的机会都是均等的。”

教师可以借助多媒体来演示如何使用随机数生成器或抽签等方式来选取样本,并引导学生计算总体均值(全班学生身高的平均数),以及样本均值(被选中学生身高的平均数)。

③教师:“刚刚的调查方式中,我们所获得的数据与我们班学生实际的平均身高是否有所差距呢?接下来,我们要进行复杂的抽样方法——分层随机抽样。看哪一种方式所获得的数据更为准确。”

教师可以进一步介绍层的概念(男生和女生两层)、比例分配的概念(根据男生和女生在全班中的比例来分配样本量),并引导学生分别计算男生和女生的样本均值。

④教师:“现在,我们已经收集并整理了数据,接下来我们要进行数据分析。”

基于上述两种抽样调查的方式和获得的数据,让学生进行对比分析,以便全面地掌握不同抽样调查方式所适用的场景。

⑤教师:“除了以上的抽样调查方式,我们还可以通过哪些渠道或者是方法来获得所需要的数据呢?”

在整个教学过程中,教师可以穿插介绍问卷调查、网络调查等其他获取数据的途径和方法,并引导学生在课后去探究更多的方法,以及引导学生思考这些方法适用于什么样的数据获取。

由此可见,这一情境将所有的知识点串联了起来,加深了学生对这一情境的印象,当他们在遇到其他的生活问题时,便可以系统地迁移知识和技能,从而提出全面的解决方案。在这一情境中,教师还可以借助信息技术手段来将学生获得的数据进行有效的录入,以形成实时的新课件,引起学生的重视,激发学生的参与热情。

(三)教学活动应体现学生的主体性

数学新课标中要求教师应将统一化教学与个性化教学进行有效结合,以在完成基础性知识教学目标的同时,可以促进班级学生的进一步发展,促进学生的个性化发展,使其在学习的过程中可以发现自己的优势,以建立学习自信。这是激发学生内在学习动机,培养其数学学习兴趣的关键。然而,在以往的课堂教学中,缺乏个性化教学,学生的主体地位没有被体现,他们在学习的过程中也倾向于关注自己是否听懂了这一知识点,没有去探究适合自己的学习方法,从而在学习能力和自主学习意识上没有得到发展。这也是学生学习效果和质量得不到提升的关键。为此,在新的教学环境下,教师应基于单元教学内容的难易程度来设计自主探究、合作探究等多元化的学习活动,以便学生在课堂上进行多种形式的学习,促使他们掌握丰富的学习方法,助力自身的发展。

如在“统计”单元的教学中,整体学习难度是相对简单的,学生可以自主完成大部分学习任务。对此,教师可以设计项目化教学活动以让学生合作探究。如项目活动“班级学生喜欢的科目情况”。在这一项目化学习中,学生可以自行阅读教材,初步掌握简单的数学概念和公式,接着,学生一起合作设计问卷调查表格,对班级学生进行采访,收集需要的数据。然后,学生再运用所探究的数学公式来建立相关的等式,并计算出所需要的数据,并根据数据得出调查的最终结果。

在这一活动中,全程的学习都是由学生自主开展的,他们合理分工,实时交流各自的学习进度,从而保障所有学生都可以保持统一的学习进度。在分工的过程中,学生可以根据自己所擅长的来进行分工,从而使其在合作探究的过程中找到自己在小组中的定位,发挥自己的优势,使其在数学课堂上有足够的参与感,进而培养对数学学科的学习兴趣。

需要注意的是,部分基础较弱的学生在合作探究的过程中,可能由于进展比较慢,容易被小组边缘化,他们在实际参与过程中不会分担实际的学习任务。为此,在项目化教学的过程中,教师需要明确小组成员将小组的具体分工和任务以书面或者是口头表达的形式进行陈述,确保每个学生在小组内都积极地履行自己的义务。这是培养学生责任感,使其积极参与学习活动的关键。

(四)数学实践活动应体现综合性

实践活动可以拓展教学时空,为学生进行深入的探究提供舞台,也是将单元中的所有内容进行有效整合的重要活动,其可以让学生综合性地运用所学知识,从而增强对单元内容的应用能力。而在数学新课标中,要求教师不仅要设计具有实际意义的数学实践活动,还要设计跨学科主题的实践活动,以便学生可以同步调动其他学科的知识和技能,从而在提供解决方案时更具创新性。这是当下数学教学中培养学生创新力和提升其思维品质的关键。为此,教师还需要同步提升自身的综合学科素养,以设计更具综合性和实践性的数学实践活动,激发学生的思维活力,提升实践活动的教学价值。

同样以“统计”单元的教学为例,教师基于对学生生活实际的了解,选择学生感兴趣的话题来设计实践活动。如对高中阶段的学生,阅读课外书籍不仅是他们释放压力的一种有效方式,也是他们拓宽视野,摄入更多知识,增加对世界了解的重要渠道。对此,教师可以设计“最受欢迎的课外阅读书籍类型大调查”为主题的综合性实践活动。这一活动中,学生不仅需要运用语文中的写作技巧,设计问卷调查,以获得全面的数据信息,还需要结合美术绘画知识和技能,以将获得的数据形成直观的可读的图表,便于读者快速获取信息。此外,教师还可以鼓励学生运用信息科技学科中的知识和技能来将所有的数据制作成演示文稿,以在成果展示环节中,可以展示更多的内容。同时,也便于教师将学生的实践成果转换为数据化资料进行保存,成为后续教学的案例和素材。

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