核心素养导向下的初中数学单元整体教学实践与思考
作者: 陈磊《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称《课标(2022年版)》)在课程实施板块指出,重视单元整体教学设计,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。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,分析主题一单元一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。可见,单元整体教学成为落实核心素养的重要路径。陈静老师的“第12章证明”就是在这样的背景下设计的。本章作为初中生首次系统接触数学证明的起点,承载着从“直观感知”向“逻辑推理”过渡的关键任务。下面,笔者将从目标统整、情境创设、内容整合和规范证明四个维度,对本节课进行评析。
一、基于素养,构建单元教学目标
日常教学过程中,多数教师以课时为单位制定教学目标,以知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观为主线制定课时目标,导致核心素养导向的目标体现不够,缺少指向关键能力发展的深层目标,使得教学在很大程度上出现重知识、轻能力的现象,学生的学科核心素养无法得到内化。
本节课作为单元整体课,教学目标的设定体现了核心素养的阶段性和各阶段之间的一致性。陈老师结合具体的教学内容,全面分析单元和课时的特征,基于单元整体设计制定教学目标。其中,“在直观理解和掌握图形与几何基本事实的基础上,经历得到和验证数学结论的过程,感悟具有传递性的数学逻辑,形成基于几何直观的推理能力”,充分发挥核心素养导向下教学目标对教学过程的指导作用,在实现知识进阶的同时,体现核心素养的进阶。
二、创设情境,促进知识自然生成
真实情境是发展学生核心素养的重要载体。《课标(2022年版)》指出,适当提高应用性、探究性和综合性试题的比例,题自设置要注重创设真实情境,提出有意义的问题,实现对核心素养导向的义务教育数学课程学业质量的全面考查。
本单元涉及逻辑推理的一些基本概念,比较抽象,学生很容易混淆,而一个好的情境能将学生快速引进课堂。陈老师从生活、数学两个方面各设计一个情境。第一个是通过跨学科的物理小实验让学生有直观感受。从学生反应来看,该情境既引出了新课,也唤醒了学生已有的生活经验,课堂上学生自然表述了“眼见不一定为实”;另一个是从数学的角度,让学生先观察,再操作,通过度量的方法来验证两条线段是一样长的,这也是对上学期所学知识的一个回顾。在学生就这两个情境广泛交流的过程中,陈老师引导学生运用已有的知识来证实结论,从而感受“证明”是确定一个数学结论正确性的有力工具。当然,情境的创设除了来源于生活和数学内部,还可以通过数学史来创设,陈老师本节课就渗透了很多相关的数学史内容。课后,陈老师还可以依托《课标(2022年版)》中的例77,让感兴趣的学生自行去查阅资料,通过了解梅森素数的故事,让学生感悟数学猜想,理解数学证明的必要性,提升学生对数学学习的兴趣。
三、整合内容,明确单元知识结构
教师的视野决定了课堂设计的深度和广度。教师需要在《课标(2022年版)》的指导下深人地研究单元整体教学内容。
本单元大约需要8课时,很多学生学完本单元后的直观感受首先是了解了几个概念,如什么是定义,什么是命题,什么是证明,等等;其次是感觉到本单元的内容在前面已经“学过”,感觉有点重复。陈老师的这节课以单元为单位,对整个单元的教学内容进行了有效重组和整合,形成了一个“动态网络”,让学生“顺势而为,拾级而上”。首先,陈老师设计的系列活动,从贴近生活的小实验和简单比较线段长短两个具体例子人手,让学生亲身感受仅凭观察、实验等得到的结论不一定正确,合乎逻辑的推理证明是必要的;然后引导学生感悟,要通过“定义”明确所要研究的对象,探究数学对象的性质或不同对象的关系,再判断命题的真假。这样的设计使知识得以结构化,让学生更加明晰数学逻辑体系的基本框架,从高层次了解该单元。
四、循序渐进,逐步引导学生规范展开推理和证明
几何课程是培养初中生逻辑推理能力的主要阵地。教材在几何内容的设计上呈现“螺旋式上升”,局部完善几何演绎体系,这也是“大单元"的一个体现。学生进入初中,先“走进图形世界”,接着逐步加深对“平面图形的认识”,但是学生对系统的几何证明还没有接触,本单元是学生第一次真正意义上接触三段论、反证法,因此,我们的教学要“慢下来”
前面提到有学生学完本章节,感觉很多都是学过的,不需要学习今天的内容。
那正是由于部分教师“过快"“过早"地强行要求学生进行三段论导致的。陈老师在课堂上关注了这一点,在命题的证明上,步步引导学生体会推理的方法,组织学生讨论如何有条理地表达推理过程,在充分的交流中,引导学生从开始学习证明时,就要意识到:证明要步步有据,证明的依据是基本事实、有关概念的定义、定理及已知条件。通过这样的局部引导,慢慢地规范几何的推理和证明过程
此课例为我们很好地展示了一节单元整体课的样态,伴随着《课标(2022年版)》的实施,运用整体性和系统性思维对单元学习内容进行整合,不仅是一种教学思想,也是一种教学手段。单元整体教学可以更好地让学生建立知识之间的关联,让学生“先见整片森林,再见具体树木”。
本文系江苏省中小学教学研究第十五期重点课题“初中数学‘主题研学’课堂教学样态的区域实践研究”(2023JY15-ZA40)江苏省教育科学“十四五”规划课题“指向高阶思维培养的初中数学核心问题研学课堂实践研究"(C/2024/03/84)阶段性研究成果。
陈磊,江苏省镇江市丹徒区教师发展中心副主任、初中数学研训员,高级教师。曾获江苏省乡村骨干教师培育站优质课评比一等奖,镇江市初中数学优质课评比一等奖,茅以升家乡教育奖;被评为镇江市骨干教师、十佳教师、十佳班主任、优秀教育工作者等,入选江苏省乡村优秀教师奖励计划、卓越教师创新培育计划;主持或参与多项省、市级课题研究,多次开设市、区级讲座,在省级刊物上发表论文十余篇。
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