




[摘 要]基于學生立場的單元整體教學,改變了原來以課時為基本單位設計教學的思路,轉變為以學科核心概念為主線,整體規劃單元教學的內容與路徑。這就需要教師從單元整體視角重組教學內容,以核心概念為關聯點,找到單元知識之間的融通處,將原本割裂的知識聯系并融合起來。實踐表明,單元整體教學不僅可以促進教師關注學生的現實起點,引導學生理解數學的基本原理及其結構,還能促進學生思維結構化,發展學生的數學核心素養。
[關鍵詞]學生立場;核心概念;單元整體教學;結構化
[中圖分類號] G623.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068(2025)06-0001-05
近年來,單元整體教學成為小學數學教學研究的熱點。那么,為什么要實施單元整體教學?又怎樣進行單元整體教學呢?我們團隊于2016年開始逐冊逐單元進行單元整體教學的探索和實踐,嘗試以教材自然單元為載體,以學科核心概念統領單元教學,從分析教材、了解學情、重構單元框架、設計關鍵課時等維度進行系統研究。
觀照目前的小學數學課堂教學,基于知識點、課時的教學設計難以落實素養目標要求,具體表現在以下幾個方面。一是缺少對學生現實起點的關注。信息技術的迅猛發展拓寬了學生獲取知識的渠道,學生的現實起點高于教材的邏輯起點已成為常態。盡管教師認可“以學定教”的理念,但教學行為上卻很少主動跟進,導致課堂教學滿足不了學生的學習需求,使學生的學習處于消極狀態。二是缺乏對教學設計實施的整體意識。小學數學教材編排強調基礎性和普適性,主要按知識和技能維度劃分課時。這樣的編排本身沒有問題,但由于教師過分依賴教材的課時推進,知識點教學平均用力,缺少從單元整體視角審視教材的意識,從而客觀上弱化了知識之間的聯系,影響學生對數學知識的整體性理解。三是忽視對學生高階思維能力的培養。不少教師受傳統教學觀念的影響,更多關注的是“雙基”的落實,通過大量的機械訓練來幫助學生達到基礎扎實、熟能生巧的目的。這就導致學生的思維大多停留在低階水平上,創新性、批判性和結構性等高階思維難以得到發展。
在這樣的背景下,我們團隊嘗試從課時視角轉向單元視角,以學科核心概念為主線,對內容相近、結構相似的教學內容進行重組,并通過學習方式變革等途徑,打通課堂內外的學習通道,打破學科之間的壁壘,以滿足不同學生的個性化學習需求。同時,《義務教育數學課程標準(2022年版)》(以下簡稱“數學新課標”)在“課程實施建議”中提出“整體把握教學內容”“探索大單元教學”“重視單元整體教學”等要求,更加堅定了團隊的研究方向。我們認為:“單元”理應成為教師設計和實施教學的基本單位,“原理一致性”也應成為教師設計和實施教學的基本出發點。
一、單元整體教學的價值取向:素養落地
《義務教育課程方案(2022年版)》從有理想、有本領、有擔當三個方面確定了義務教育培養目標,明確了學生學習該學科課程后應達成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。數學新課標從“三會”(會用數學的眼光觀察現實世界、會用數學的思維思考現實世界、會用數學的語言表達現實世界)到“四基”(基礎知識、基本技能、基本數學思想、基本活動經驗)、“四能”(發現問題、提出問題、分析問題、解決問題)提出了數學教育目標的價值,明確發展學生的數學核心素養為終極目標,并進一步提出了“內容整體性、原理一致性、學習階段性”的課程實施路徑。
我們團隊正是以此為出發點,尋求小學數學單元整體教學的價值。經八年研究,我們團隊找尋到一條可操作、可復制、可實踐的路徑(見圖1)。
傳統教學更多關注的是知識傳授,解決“是什么”的問題,并以此為終點。素養目標下的教學并非拋棄知識學習,而是以此為起點,對知識作本質追問,解決“為什么”的問題。即通過知識的學習,達成學科核心素養的落地,培育學生的理性智慧,實現素養的發展。
學科結構反映了學科的基本概念、基本原理以及它們之間的相互關系。學科核心概念既能反映學科的基本結構,體現“內容整體性”,又能體現學科的本質,即“原理一致性”。它是連通顯性知識與隱性素養之間的橋梁。
單元整體教學從學科、領域、單元的視角統籌規劃教學內容,形成有結構地教、有關聯地學,目的是構建學科基本內容間的縱橫關聯,使學生整體把握學科結構,深刻理解隱藏于知識背后的數學原理。引導學生以整體的、關聯的和發展的眼光學習數學,實現遷移性學習,能有效促進學生結構化思維的形成。因此,重視學生對學科核心概念的體驗、感悟和理解,是落實素養發展的必由之路。
另外,“學習階段性”反映在兩個方面。一是數學原理目標的進階達成。“原理一致性”具有高度的抽象性,需要在教學過程中逐漸抽象、進階,從課時、單元、主題到領域的自下而上的達成,隨著學生學習內容的增加,逐步提煉出體現數學學科的原理。二是教學內容目標的分步推進。從領域目標、主題目標、單元目標到課時目標,這是自上而下的分解過程,以此為教學內容調整的依據,使單元整體教學有章可循。
二、單元整體教學的實施途徑:重構與重組
基于學生立場的單元整體教學,要符合學科邏輯。因此,教師既要充分了解學生的現實起點、疑難困惑和發展需求,又要依托學科基本結構,厘清單元核心概念,重構單元課時框架,重組單元學習內容。在實踐中,團隊設計了單元整體教學操作支架(見圖2)。
下面,以人教版數學教材第七冊“平行四邊形和梯形”單元為例,介紹具體的做法。
(一)梳理教材內容及目標
梳理教材的意義在于厘清知識點之間的邏輯關系,分析單元中例題、習題的知識點,整理成表格或思維導圖。本單元知識之間的邏輯關系有兩種:一種是并列關系,其知識點可交換教學順序;另一種是遞進關系,知識點之間有前后的因果關系,一般不可交換教學順序。教師要進一步研讀數學新課標和教參,梳理單元目標,讀懂單元內容的編排意圖。
(二)評估學生學習起點
評估學生的學習起點,旨在了解學生在學習本單元知識之前的認知基礎,尋找學生學習的疑難點,使教學內容更加符合學生的認知特點,為單元課時框架重構和關鍵課例教學設計提供重要的參考。深入分析后發現學生有以下的學習困難點:平行、垂直、梯形、高等概念的數學意義與生活經驗的差異;同類概念之間的關系,也就是概念的一般性與特殊性的判斷,如“長方形是特殊的平行四邊形”等;在非橫平豎直的邊上畫高存在操作上的困難。
(三)厘清單元核心概念
所謂核心概念,是指能反映學科本質,居于學科中心地位,具有較為廣泛的適用性和解釋力的原理、思想與方法。本單元的核心概念為“兩條直線的位置關系”,從領域視角分析,認識圖形的核心概念是“邊”,即圖形抽象用“邊”表征,特征要素用“邊”表示,思維工具用“邊”表達。學生在之前的學習中已經從邊的長短和角的大小兩個維度認識了四邊形,本單元從兩條直線的位置關系再次認識四邊形,并理清各種四邊形之間的關系。圖形認識從一維→二維→三維,一維“線”的認識是圖形認識的起點,它的特征、長度關系及位置關系決定了二維平面圖形、三維立體圖形的空間特征。因此,平面圖形與立體圖形的特征都需要借助“邊”進行研究、刻畫和表達。具體如下:一是圖形抽象,從現實空間中抽象出平面圖形和立體圖形,數學概念的圖形與現實對象有本質的區別;二是特征要素,提煉圖形特征描述的要素,并研究要素之間及圖形之間的關聯;三是思維工具,分類、分析和表示是認識圖形的三大工具;四是認識視角,圖形變換與運動為研究圖形提供了動態視角,且圖形還能夠借助它們所處的位置來描述;五是思維能力,即思維結構化、直觀想象、空間推理、幾何直觀等。
(四)調整單元目標及內容
本單元教學目標的調整思路為:放大認知背景,強調結構關聯,凸顯核心概念(邊的位置關系決定了四邊形的形狀特征)。教學調整如下:一是補充結構,增加“相交”的概念,以“兩條直線的位置關系”作為本單元的起始課,明確同一平面內兩條直線的位置關系有兩種情況(相交與不相交),厘清概念的關系,并補充平行線的畫法;二是整合內容,將平行四邊形和梯形的認識整合,關聯長方形、正方形和一般四邊形,理解四邊形按平行線的組數進行分類,并整合四邊形的高,明白四邊形的高就是平行線之間的距離;三是拓展內容,即拓展教材畫長方形的內容,進一步理清平行四邊形、梯形和一般四邊形的關聯,體會四邊形的不穩定性。
(五)重構單元課時框架
根據單元內容的不同特點,主要有三種基本的重構策略:一是縱向鏈接,適用于單元的知識結構、教學結構及學習方式等呈前后遞進關系的內容;二是橫向并聯,適用于單元的知識結構、教學結構及學習方式等呈并列關系的內容;三是縱橫連通,適用于同一單元存在上述兩種關系的內容。本單元的內容既有并列關系,又有遞進關系,故采用縱橫連通(見圖3)策略。
三、單元整體教學的主要策略:結構與關聯
單元整體教學的目的就是落實核心素養,培養學生的高階思維,其重要體現是學生思維邏輯的結構化,即在認識事物的過程中所形成的以整體觀照、主動建構為主要特征的思維方式。具體可以表現為三個維度:一是通過學習能認識到“任何知識可被已學知識所解釋,而新學知識都可用來解釋未學知識”;二是通過一段時間的學習,能逐步構建起相對完整的知識體系,體驗學科結構的嚴密性;三是能從整體出發思考問題,主動進行知識關聯與遷移。下面以四個案例的教學片段具體闡述。
(一)生活經驗與數學概念之間的關聯
案例:核心概念理解課“兩條直線的位置關系”教學片段
師:請畫出下圖中的平行與垂直。
生1:圖a和圖b為平行,因為平行是“平平的”,指一條線跟地面平行;圖c、圖d為垂直,因為垂直是“豎著的”,即垂直于地面。
師:如果把這幾幅圖“旋轉”(見下圖)一下,還對嗎?
……
兩線的位置關系是一種相對關系,需要從圖形、場景中抽象出來并進行討論。上述教學,學生能說明平行和垂直的緣由,表明學生對平行與垂直有著較為豐富的生活經驗,但學生心目中的這兩個概念是生活化的,即以地面為參照物,表達為物品、線與地平線的關系,而不能抽象表達為“兩條直線的位置關系”。由此,教學過程中引導學生討論得出:要表達這兩個概念,需要畫兩條直線。本案例教學雖然暴露了學生的認知困惑,但學生討論的積極性和專注度很高,能主動關聯已有的生活經驗和幾何概念,自主建構平行和垂直的概念。
(二)圖形與圖形之間的關聯
案例:“四邊形的再認識”教學片段
這節課主要任務是轉變學生研究圖形特征的角度,即兩條直線的位置關系是研究工具,圖形的分類以此為標準,圖形的分析也以此為標準。
新授環節,教師出示圖形后提出以下任務。
任務1:在這些圖形中,哪些是平行四邊形,哪些是梯形?
教學流程:討論思辨,引發爭議→觀察確認,特征要素→理清圖形命名的緣由。
任務2:請根據圖形的特征,將這些圖形有序排列。
教學流程:嘗試排序→梳理關系→形成分類。
學生對平行四邊形的認知是“必須有兩個鈍角和兩個銳角”,不認為長方形和正方形也是平行四邊形,這與之前的學習有關;對梯形更多的是把它想成“像梯子一樣上窄下寬的四邊形”,這與圖形的名稱有關。可見,學生對平行四邊形和梯形的認識尚處于零散、非理性的直覺判斷階段,即雖然能從眾多圖形中找到常規的平行四邊形和梯形,但對位置傾斜等非常規的平行四邊形存在疑慮。這類陳述性概念,教師教學時一般先給出概念定義,再讓學生依據定義進行判斷、識別。上述教學,教師通過圖形分類的操作活動,從圖形與圖形特征之間的關系入手,引導學生在結構對比中提煉圖形的特征要素,以及要素與要素、圖形與圖形之間的相互關系。
(三)圖形要素與要素之間的關聯
案例:“四邊形的高”教學片段
這節課的教學關聯平行四邊形的高、梯形的高、平行線之間的距離,教學流程如下。
環節1:先出示兩個等底不等高的平行四邊形,讓學生直觀發現兩個平行四邊形的不同之處,引出高的概念;再通過圖形“傾斜”,明確四邊形的高與底互相垂直,這是一種相對關系。
環節2:嘗試畫梯形的高,引發認知沖突和思辨,進一步體會四邊形同一組高的長度相等,明確四邊形的高是一組平行線之間的距離。
環節3:從兩線的位置關系認識高,類化四邊形的高的概念,并以此遷移應用,探究特殊四邊形的高。
這樣教學的優點是在求同存異的過程中,類化四邊形的高的概念。通過類化提煉,學生不僅能夠將此經驗遷移到長方形、直角梯形等內容的學習中,而且能從整體出發思考問題,主動進行關聯與遷移,利用新學知識解釋未學知識,建構起適合自己的認知結構。
(四)圖形之間關系的動態關聯
案例:“四邊形的第四個頂點”教學片段
學習任務:圖a上已經畫了AB和AC兩條邊,找到第四個頂點D,使ABCD順次連接成梯形,頂點D可以在哪些位置?
教學流程:嘗試尋找頂點D(學生一般會認為梯形的第四個頂點在CD這條線段上,如圖b)→第一次突破,頂點D是否可以在CD這條射線上→第二次突破,頂點D是否可以在BD這條射線上→形成結論,梯形的第四個頂點可以在射線CD和射線BD上,除D點外的任意點→追加任務:尋找一般四邊形的第四個頂點。
通過整體觀察分析三種圖形“點的位置分布”的規律,進一步理清平行四邊形、梯形和一般四邊形的關系,形成動態關聯。學生不僅發現在已知兩條邊的前提下,平行四邊形的第四個頂點是唯一的,梯形的第四個頂點在兩條射線上,而且通過比較發現了梯形的一般性和平行四邊形的特殊性,真正理解所學的知識。
實施單元整體教學的意義在于實現學生的意義理解和自主遷移,使學生遇到新的數學問題時,能主動關聯新知與舊知、生活經驗與數學知識之間的聯系,將學習經驗和所學知識主動遷移到新問題的解決中,實現認知能力的發展。這就需要教師從單元視角重組教學內容,以核心概念為關聯點,通過尋求知識之間的縱向關聯、橫向關聯和縱橫關聯,理清知識的來龍去脈,找到它們之間的融通處,將原本割裂的知識聯系并融合起來。
基于學生立場設計與實施單元教學活動,以大背景呈現知識的結構關聯,以大任務驅動學生的自主建構,以大問題組織思辨活動,能引導學生以結構化的思維方式理解數學內容的整體性和原理的一致性,幫助學生從整體上了解和把握數學的基本結構,真正落實核心素養的培養目標。
[ 參 考 文 獻 ]
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(責編 杜 華)