基于單元整體教學的小學數學單元結構化教學模式研究

葉秀萍

【摘要】文章以克服以往以單課時為基本教學單位的碎片化教學現象與學科核心素養導向過輕問題為出發點，以小學階段的數學課程為重點研究對象，以人教版六年級下冊數學教材第三單元“圓柱與圓錐”為關鍵案例依托，從確立單元學習主題、設定單元學習目標、創設單元學習情境及鋪設單元學習任務四個方面入手，對“素養本位”下的小學數學課程展開了單元結構化教學模式研究，力求引領小學數學教學從課時結構到單元結構的突破，實現從“知識本位”到“素養本位”的變革.

【關鍵詞】小學數學；單元整體教學；結構化教學

《義務教育數學課程標準（2022年版）》（下稱《課程標準》）指出，義務教育數學課程應以學生發展為本，以培養學生數學核心素養為主旨，設計體現結構化特征的課程內容，實施促進學生發展的教學活動，確立核心素養導向的課程目標.這在推動與促進義教數學課程教學從“知識本位”到“素養本位”變革轉化的同時，也讓以單課時為基本教學單元的教學模式弊端逐日暴露出來.因此，下文便以改進與優化小學數學課程教學模式為切入點，以輔助學生建構凸顯數學學科本質的認知結構體系為目的，對小學數學單元結構化教學模式進行探索.

一、基于課程標準，結構化解析教材，明確單元學習主題

《課程標準》在“課程內容”部分中指出，義務教育數學課程內容主要由“數與代數”“圖形與幾何”“統計與概率”“綜合與實踐”四個數學學習領域構成，且在各學段的各個數學學習領域之下設置了不同的學習主題.基于這一認識，小學數學教師在實際探索數學課程的單元結構化教學模式時，就可以《課程標準》為結構化解析教材的直接依據，以具體教學單元中各板塊所反映與體現的數學教學內容為依據，逆向促進單元學習主題的明確.

“圓柱與圓錐”是人教版六年級下冊數學教材的第三單元.在本單元中共包含了“圓柱”“圓錐”“整理和復習”三個教學板塊.教師應對本單元各板塊教學內容分析如下（見表1）.

綜合上表內容可見，認識圓柱、圓錐；推導圓柱、圓錐立體圖形表面積、體積公式；應用圓柱、圓錐解決簡單實際問題，是小學六年級學生在整體學習本單元知識內容的過程中需把握的重點.由此，小學數學教師就可對應《課程標準》在“課程內容”部分中對四大數學學習領域的描述，將本單元歸類于“圖形與幾何”學習領域之下的“圖形的認識與測量”學習主題.并聯系本單元兩個立體圖形的共性———均是由曲面圍成的，重構單元學習主題，即“平面到立體：圓柱、圓錐探究之旅”.

二、立足核心素養，結構化分解課時，制訂單元學習目標

單元學習目標在小學數學單元結構化教學中，發揮著不可替代的統領作用.《課程標準》在“課程性質”“課程理念”“課程目標”與“課程內容”四部分中，多次強調教學課程要以立足學生學科核心素養的發展和數學課程育人價值的集中體現，確立核心素養導向的課程目標.因此，小學數學教師在從單元整體教學視域出發，引領數學課程從課時教學結構到單元教學結構變革時，就要從一而終地堅持培養發展學生數學核心素養的育人導向，對教學單元中各個課時教學目標展開結構化分解，并在明確單課時教學目標所指向學科核心素養維度的基礎上，融合制訂核心素養導向更強的單元學習目標.

通過對人教版六年級下冊數學教材第三單元“圓柱與圓錐”內容的結構化解析，本單元三個教學板塊之間的結構化關聯便可得到明晰.對應的，小學數學教師就可在重構后的單元學習主題“平面到立體：圓柱、圓錐探究之旅”的統攝下，對本單元的教學課時作出如下（圖1）結構化分解，并對應教學課時內容，制訂課時教學目標（表2），掌握課時教學目標所對應的數學核心素養維度.

依據人教版六年級下冊教材第三單元“圓柱和圓錐”四個教學課時的教學目標及其指向的核心素養維度，小學數學教師便可將“平面到立體：圓柱、圓錐探究之旅”單元學習主題的單元學習目標細化如下：

1.學生能在真實情境中，認識圓柱和圓錐，把握圓柱、圓錐的圖形特征，建立起立體圖形與平面圖形、現實生活的關聯.

2.學生在經歷觀察、操作、交流、探究、討論、歸納、轉化、推理等數學實踐過程后，能完成圓柱表面積公式、圓柱和圓錐體積公式的推導.

3.學生能將圓柱、圓錐知識推廣、運用到簡單的實際問題的解決處理之中.

三、圍繞單元主題，結構化整合內容，創設單元學習情境

《課程標準》十分倡導義教數學課程引導學生在真實情境中發現問題和提出問題.并且，小學生的數學核心素養同樣是在觀察現實世界、思考現實世界與表達現實世界的過程中持續發展與有機形成的.所以，小學數學教師在以促進學生數學核心素養發展為根本育人導向展開單元結構化教學實踐時，也要高度重視起真實、立體單元學習情境的創設打造.在進一步增強學生進行單元結構化數學學習的主動性和積極性的基礎上，以緊扣單元學習主題的單元學習情境為紐帶，實現對單元教學內容的結構化整合與結構化組織.

在以“平面到立體：圓柱、圓錐探究之旅”為單元學習主題，統領人教版六年級下冊數學教材第三單元“圓柱和圓錐”的單元結構化教學時，小學數學教師可在制訂精準導向學生“三會”實現的單元學習目標的基礎上，融合能夠有效消除小學生現實生活與數學學習、數學探究及數學實踐隔閡的陶行知生活教育思想，為學生創設生活化的單元學習情境.

首先，教師可從學生實際校園生活經驗入手，將學生在科學課程學習中常用、常見的科學實驗用具———燒杯、錐形瓶、漏斗實物（圖2）提供給學生.讓學生在課堂中從上下、前后、左右六個視角上，認真、仔細地觀察這三種科學實驗器具的外形特征，并鼓勵學生用已知的平面圖形認識經驗，描述從不同角度上看到的圖形.在調動活躍學生數學思維與數學眼光的同時，確保學生能夠運用數學語言正確、規范地表述出圓柱、圓錐狀物品的圖形特征，為學生深入探索與學習圓柱、圓錐知識內容打下基礎.

其次，在學生通過觀察圓柱、圓錐狀科學實驗用具，對圓柱、圓錐立體圖形的特點及其與平面圍成的立體圖形差異形成初步認識后，小學數學教師可利用微課教學技術，為學生呈現更多生活中常見的圓柱、圓錐狀物品，如全新的鉛筆、硬幣、石柱、保溫杯、筆筒、高腳杯、斗笠、鉛筆頭、冰激凌蛋筒……以此吸引學生的注意力，調動學生多重感官，促使學生自主自發地將形狀與燒杯相似的物品歸為一類；將形狀與漏斗相似的物品歸為一類，從而更準確地把握到圓柱、圓錐立體圖形的特征，即圓柱由三個面圍成，上下面是大小相等的圓，側面是一個曲面；圓錐由兩個面構成，側面是一個曲面，底面是一個圓；圓柱和圓錐最大的不同點為：圓柱有頂面，圓錐有頂點.

最后，教師可引導學生用尺規作圖法在紙上畫出三個r=5cm的圓：O1，O2，O3，以O1，O2為圓柱的兩個底面，制作一個高為6cm的紙質圓柱體和一個以O3為底面，高同為6cm的紙質圓錐體.在這一過程中，學生不僅能夠通過畫圓、剪紙與操作，切實感知到圓柱是由兩個圓和一個長方形構成的，圓錐是由一個圓和一個扇形構成的，自然而然地建立起立體圖形和平面圖形、現實生活的關聯，也能夠實現對圓柱、圓錐的正確區分，認識到圓錐并非特殊圓柱.在此之后，教師就可從上述情境中，抽象提煉出核心教學問題“已知紙圓柱和紙圓錐的底面半徑均為5cm，高都是6cm，那么制作一個紙圓柱需要多大面積的紙？紙圓錐和紙圓柱的體積又有多大？”激活學生對未知的好奇心與探究欲，驅使學生帶著問題深入學習本單元知識內容與主動展開數學探究活動.

四、堅持以生為本，結構化分析學情，鋪設單元學習任務

“實施能夠促進學生發展的教學活動”是《課程標準》在“課程理念”中對數學教學做出的重要指示.在完成小學數學單元結構化教學模式的搭建后，教師可將富有挑戰性、探究性、實踐性和綜合性的單元學習任務融入具體的單元課時教學中，利用任務驅動教學法的輔學、助學、促學作用，驅動學生以獨立思考、動手實踐、自主探索、合作交流為主要學習方式展開單元結構化的數學學習，促進學生建構起完善、系統且體現數學學科本質的結構化數學認知體系.

在人教版六年級下冊數學教材第三單元“圓柱與圓錐”結構化教學中，教師可以學生自主動手制作出的紙圓錐、紙圓柱是否符合圓柱、圓錐立體圖形規范為依據，遵循優勢互補的分組原則劃分單元結構化數學學習小組.并將富有挑戰性的單元學習任務寓于各個單元教學課時中（表3），驅動各個學習小組合作展開圖形觀察、圖形計算、圖形推理、探究實驗、復習鞏固等數學學習活動，使其數學核心素養隨“四基”的豐富、“四能”的提升而實現有機形成與融合發展.

結 語

總而言之，在以培養發展學生數學核心素養的小學數學教學中，展開基于單元整體的單元結構化教學，既能夠有效突破以往單課時教學模式對小學生完善數學認知結構建構的負面影響，又能在提高小學生結構化認知能力、思維能力與促進學生數學核心素養形成發展上有非同小可的積極作用.因此，小學數學教師便要在認識與把握單元結構化教學意義與價值的基礎上，加強對單元結構化教學模式特點的研究探析，將單元結構化教學模式延展、推廣到其他數學教學單元之中，以實現從教零散知識到教結構知識、從授知識內容到傳學習方法、從“知識本位”到“素養本位”的轉變.

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