数学结构化学习背景下单元整体设计探析

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  摘 要:在结构化学习模式下进行单元整体设计,是将每一个分散的知识点利用单元的特性整合到一起,从而进行单元整体教学设计。在教学活动设计中,教师要根据学生的身心特点和具体学情,对每一个学习单元的主题进行明确,制定每一个学习单元的教学目标。采取这种教学方式,可以将看似关系不大的知识点整合到一起,使设计的教学方案更加符合学生的学习规律,对优化教学设计具有重要作用。文章以数学教学为例,对数学结构化学习背景下单元整体设计进行探析,以优化教学设计,激发课堂活力,提高教学效率和教学质量,提升学生数学核心素养。
   关键词:数学教学;结构化学习;单元整体设计;教学效率;教学质量;核心素养
   中图分类号:G623.5 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2021)33-0098-03
  作者簡介:胡华珍(1988-),女,福建上杭人,一级教师,从事数学教学与研究。
  数学学科性质是影响其教学质量的重要原因。学生受年龄的影响,思维还不健全,对于知识的吸收和理解还处于片面及零碎的状态,对于知识点缺乏整体上的认知。结构化教学是基于学生认知特点的一种教学方式。采取结构化教学方式,便于学生对知识进行更加深刻的认知。数学结构化的学习与新课改要求相吻合,尊重学生的自主性。整合学习过程,能让学生在知识学习中进行构建与迁移,推动学科教学目标的实现。本文结合教学实践,对数学结构化学习背景下单元整体设计进行探析,以优化教学设计,激发课堂活力,提高教学效率和教学质量,提升学生数学核心素养。
   一、从学生的连续性经验出发,以问题为导向,设计整体性问题
   1.从数学概念入手,对学生进行启迪引导
   数学问题的设计要从数学概念入手,保证问题设计的整体性。数学教学的根本就是要让学生对数学知识点有清楚的了解,能把各个知识点之间的关系整理清楚,深刻意识到知识与知识之间具有内在联系。因此,在数学问题的设计中,教师可从数学概念入手,之后对问题进行再创造,对学生进行启迪引导,带动学生数学学习的主动性。
   例如,在教学“秒的认识”这部分知识内容时,教师可引导学生围绕核心话题,即1分、1秒的时间观念,体会数学与生活之间的关联性。之后,以这个话题为核心对问题进行深入研究。在引导学生分析这一问题时,教师可以神州七号发射为话题,组织学生观看视频,让学生感受这激动人心的时刻,引导学生想象从倒计时1分钟的录像当中能够思考出什么。在讲解这部分内容后,教师要将知识点向秒进行迁移,引导学生观察秒在钟面上的显示。这样,学生对秒的认识和理解就会更加透彻,学习难度也会降低。可见,从数学概念入手进行数学问题的设计更加科学合理,更有利于强化学生对知识点的理解,能提高学生学习效果。
   2.从学生的认知结构入手,对核心问题进行设计
   学生年龄小,在认知及思维上还不成熟。在数学问题的设计上,教师要充分尊重学生的认知基础,从学生的认知结构入手,对核心问题进行设计。要关注学生的最近发展区,对数学知识的前概念进行有效对接。只有这样,设计出的问题才能符合学生的个性和认知规律,才能调动学生学习的积极性和主动性。在具体问题的设计过程中,教师要设计一些具有挑战性的问题,构建相应的教学情境,让学生在已知经验与未知知识之间建立起新的联系。
   例如,在教学“小数的初步认识”这部分知识内容时,教师可利用实物创设教学情境,利用刻度尺对教室内的课桌、黑板等物品进行测量,引导学生对1米与0.5米之间的关系进行探究。这样的课程设计方式与学生的生活经验息息相关,能让学生感受到数学知识就在生活当中,知道可以利用数学知识解决生活中的实际问题,激发学习热情。
   3.从实践活动入手,对核心问题的设计进行延伸
   数学学习离不开的就是问题,问题是数学学习的核心,好的问题可以为学生数学学习持续性地提供动力。因此,在设计数学问题时,教师要考虑的是能否对学生进行持续性的推动,能否让学生基于问题展开探究与思考。
   例如,在教学“分数的加法和减法”这部分知识内容时,教师可提出这样的问题:两个分数可以直接相加吗?根据是什么?在问题的引导下,学生进行深入探究和思考,并利用已有的经验主动对两个分数是否能够直接相加进行分析。在分析与思考的过程中,学生会将分数的性质、分数的意义、通分等相关知识点联系在一起。问题的引导和驱动,让学生理解了为什么同分母的分数可以直接相加,异分母的分数不可以直接相加。之后,教师要对核心问题的设计进行延伸,引导学生分析分数加减法与整数加减法有什么不同,与小数加减法有什么不同。
   二、将关联的活动联系到一起,用活动促进探究,实现教学内容整体设计
   1.教学活动设计要具有统一性
   数学结构化学习下的单元整体设计,要考虑每一章节、每一单元之间的联系,从整体入手对问题进行设计,还要注意到问题的具体性和统一性。设计的核心问题要置于单元内容和相关知识当中,建立起各个知识点之间的内在联系。因此,在问题设计上,教师要对各章节之间的关联性进行分析,保证各个知识点之间逻辑关系的准确,并符合学生的认知规律和思维特点。这样更便于学生对知识进行迁移,对问题进行深入思考,提高数学学习效果。
   例如,在教学“多边形面积”这部分知识内容时,教师除了要引导学生对平行四边形面积进行计算,还要引导学生对计算过程进行反思和总结,并利用平形四边形的计算方法,对其他图形的面积计算方法进行推理。在推理过程中,教师可引导学生对未知图形进行裁剪、移动和拼接,再根据相互之间的关系对新图形的面积公式进行推导。这样的教学方式,可以使学生在学会一个知识后,能够做到举一反三,自主地进行知识迁移,自主地进行探究。这对发展学生的数学思维、提升学生解题能力具有重要意义。    2.教学活动设计要具有关联性
   单元整体设计教学方式的实施,要注意各知识点之间的关联性,并注重向外延伸,以形成点线面之间的整体性联系,让学生形成整体性认知,使学习过程立体化展开。这样,学生对结构化学习会有更加深刻的认知。关联性的教学活动设计,能将相关的知识点联系起来,促进学生的思维发展,使学生的学习态度、学习观念发生根本性转变,对实现阶段性教学目标具有重要作用。
   例如,在教学“关于圆的认识”这部分知识内容时,为了更好地满足学生的学习需求,教师可设计两个相关联的活动:一是关于圆的定义以及各种元素特征的认知;二是通过画圆和折叠,引导学生对圆的特征及各元素之间的关系进行明确。在教学中,教师可将这两个活动整合在一起,引导学生画圆、折叠和思考。这样,学生既可以认识圆心、直径、半径,又可以发现圆的特征以及直径与半径的关系。教学活动设计具有关联性,能引导学生对知识点进行更加深入的探究,理清各知识点之间的内在联系,感受数学学习的乐趣。
   3.教学活动设计要具有适合性
   数学单元整体设计需要充分考虑到学生的学情,要尊重学生的身心发展规律,还要根据学生的需求开展相应的教学活动。适合性要求教学活动的设计能够充分吸引学生的注意力,并能够持续地激发学生探究知识的欲望,让学生更加积极主动地参与到教学活动中来,在经验与知识之间构建起相应的联系。同时,活动的适合性还表现在学生是否能够积极主动地参与教学活动,是否能够在学习过程中对数学概念及内涵等进行深入了解,是否能够积累数学学习经验。
   例如,在教学“直线、射线和线段”这部分知识内容时,教师往往会先展示直线、射线和线段,然后引导学生对直线、射线和线段的特点及性质进行分析。这种教学方法具有一定的局限性,会割裂知识之间的关联性,导致学生无法从整体上对知识点进行掌握。在结构化学习模式下,教师要对传统的教学方法进行创新,引导学生对各种线进行分类,运用语言表述的方式描述其特点,给它们取名字,让学生将它们画在本子上。画完之后,教师要引导学生仔细观察,找出它们的差异性。这样,学生的数学思维可以得到有效锻炼,认知结构可以得到完善。
   4.教学活动设计要具有延伸性
   数学学习不能仅局限于教材层面,还要进行拓展和延伸。因此,在教学活动设计中,教师要注意问题的延伸性,以发散学生思维,促进学生思维发展。
   例如,在教学“圆”这部分知识内容时,教师可利用问题引导学生进行探究和思考,让学生寻找现实生活中的圆形物体。有的学生说车轮是圆的,有的学生说井盖是圆的。此时,教师可提出车轮为什么会设计成圆形这一问题,并引导学生观察生活,查阅相关资料,对问题进行探究。这样能将数学教学从课内延伸到课外,提升学生数学知识的应用能力。通过进行实验和研究,学生可以清楚地认识到车轮设计成圆形,是利用圆的性质,也就是圆上的每一个点到圆心的距离都是相等的,也就是说半径都是相等的。车轮在地面上滚动时,车轮上的每个点与地面之间的距离都相等,车子就可以平稳运行。
  三、 从习题练习入手,利用变式练习的方式,凸显教学设计的价值
   1.利用认知冲突设计问题,刺激学生的思维
   学生对于数学知识的学习实际上是一种思维开发的过程,能使得思维和认知结构不断突破和创新,从而产生新的认知,不断循环。而对学生认知冲突最有效的化解方式就是组建成问题组,引导学生在问题解答的过程中,感受知识之间的关联性,对知识进行深度理解。
   例如,在教学“分数的意义”这部分知识内容时,教师可提出这样一个问题:课间操时间为1/2小时,请你说一说题目中的分数表示的意义。在深化学生理解时,教师可提出下面的问题:在课间操活动的1/2小时中,跑步占了1/2。对这两个1/2怎样理解?利用认知冲突设计问题,刺激学生的思维,能强化学生对分数意义的理解,让学生认识到分数是具有双重属性的,一种是对具体数量的表示,一种是对数量之间关系的表示。学生在对比当中可以发现,第一个1/2表示的是时间,后一个1/2表示的是部分与整体之间的关系。通过对比,学生可以对分数的意义有更深入的了解。
   2.根据学生的认知障碍设计问题,促进学生思维的持续性推进
   受年龄及身心发展的限制,学生的思维尚不完善,以形象思维为主,存在很大的局限性,在遇到抽象问题时,往往会出现不知道如何解答的情况。在结构化学习模式下,教师可根据学生的认知障碍设计问题,促进学生思维的持续性推进,让学生在学习过程中发展抽象思维,深刻理解知识内容。这样,学生不但能够解决问题,还能促进思维的发展。为此,在数学教学过程中,教师可利用认知障碍设计问题,对学生的思维进行持续性推动。
   例如,在教学“小数意义”这部分知识内容时,由于学生之前并没有接触过关于小数的知识内容,对于小数的认知存在一定障碍。教师在教学中可根据学生的认知障碍设计问题,引导学生觀察从1到1000的数量变化,从而理解小数的意义。在学生理解了小数的意义后,教师可设计问题,引导学生进行分析。如果以1为单位,将其平均分成10份,每份就是0.1,平均分成100份,每份就是0.01,以此类推。这样的问题设计,能帮助学生理清小数与整数之间的内在联系,对两者的本质进行分析,能够让学生清楚地认识到小数采用的也是十进制的计算方式。教师采取这样的教学方式,可以帮助学生对知识形成连贯性认知,在原有知识结构的基础上,形成更加完善的认知结构。这对促进学生的深度思考,实现知识的自主构建具有非常重要的意义。
   综上所述,在结构化学习模式下进行单元整体设计,是将每一个分散的知识点利用单元的特性整合到一起,从而进行单元整体教学设计。在教学活动设计中,教师要根据学生的身心特点和具体学情,对每一个学习单元的主题进行明确,制定每一个学习单元的教学目标。采取这种教学方式,可以将看似关系不大的知识点整合到一起,使设计的教学方案更加符合学生的学习规律,对优化教学设计具有重要作用。数学结构化下单元整体教学设计,要从学生的连续性经验出发,以问题为导向,设计整体性问题;将关联的活动联系到一起,用活动促进探究,实现教学内容整体设计;从习题练习入手,利用变式练习的方式,凸显教学设计的价值,这样可以让学生由浅入深地对问题进行分析,养成举一反三的能力,在强化数学基础知识学习的同时,提升学习效果。   
  參考文献:
  [1]芮金芳.小学数学结构化学习的优化路径[J].辽宁教育,2020(19).
  [2]何杰,席爱勇.深度学习视野下小学数学单元整体设计维度与注意问题[J].淮阴师范学院学报,2019(04).
  [3]姚蕊.例谈整体与结构化数学思维活动经验的积累[J].教育研究与评论,2020(05).
  [4]崔洪喜.基于结构化的单元整合教学研究与思考 ——以“植树问题”教学为例[J].青海教育,2020(11).
  [5]邢淑文.深度学习下小学数学单元整体教学的实践研究[J].小学数学教育,2021(05).
  [6]俞蒙娜.小学数学单元整体教学改革的个案研究[J].天津教育,2020(33).
  Exploration of the Overall Design of Unit Under the Background of Mathematics Structured Learning
  Hu Huazhen
  (Experimental Primary School of Shanghang County, Fujian Province, Shanghang 364200, China)
   Abstract: The overall design of the unit under the structured learning mode is to integrate each scattered knowledge point with the characteristics of the unit, so as to carry out the overall teaching design of the unit. In the design of teaching activities, teachers should clarify the theme of each learning unit and formulate the teaching objectives of each learning unit according to the students' physical and mental characteristics and specific learning situation. Adopting this teaching method can integrate the seemingly irrelevant knowledge points, make the designed teaching scheme more in line with the students' learning law, and play an important role in optimizing the teaching design. Taking mathematics teaching as an example, this paper analyzes the overall unit design under the background of mathematics structured learning, so as to optimize teaching design, stimulate classroom vitality, improve teaching efficiency and quality, and improve students' mathematics core competence.
  Key words: mathematics teaching; structured learning; unit overall design; teaching efficiency; teaching quality; core competence
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