成都師范銀都小學 程 譯
在以往的教學模式中,教師完全根據教材的編排設置,一課一課地進行單課時教學,只是將每節(jié)課的知識內容傳授給學生,沒有從高位角度思考知識之間的群網絡。數學課程是系統(tǒng)性的,相互之間是有聯系甚至高度聯系的,所以要推進大單元教學,以一個單元為整體,將知識連成一片,而不是不停地給學生輸出零散性知識。
在《義務教育數學課程標準(2022年版)》(以下簡稱《課程標準》)中新增了核心素養(yǎng)這個概念,指出數學課程要培養(yǎng)的學生核心素養(yǎng),主要包括以下三個方面。用數學的眼光觀察現實世界,用數學的思維思考現實世界,用數學的語言表達現實世界。將數學課程要培養(yǎng)的學生核心素養(yǎng)給出了具體要求,最大化地強調了數學與現實生活密不可分的聯系。數學問題是來源于生活的,要從學生生活的視角找到數學問題,用數學思維去理解問題、探索問題,并用規(guī)范的數學語言描述現實世界的問題,使學生進一步感受數學與生活的密不可分,感受用數學去解決生活問題的過程,從而建立數學學習自信心,在真實情境中發(fā)現生活問題,用數學思考問題、解決問題的過程中喜歡數學、保持對數學學習的好奇心與探索欲。
那么什么是數學核心素養(yǎng)呢?張齊華老師認為數學核心素養(yǎng)指的是:“學生在接受相應學段的數學教育過程中,逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備數學品格和關鍵數學能力?!?/p>
鐘啟泉教授認為,“我們要理解單元設計的價值和作用,它是撬動課堂轉型的一個支點?!贝髥卧虒W主要分為單元整體設計、課程實施、多元評價與反思三個部分,單元整體的教學設計是其中最重要的一部分。
在“大單元教學”的理念指引下,在課時教學中發(fā)展學生的數學核心素養(yǎng),首先要梳理大單元教學的結構,確定單元整體目標。在學生已有現實生活經驗基礎上發(fā)現與數學學科觀念的連接點上的問題,創(chuàng)設多維層次的情境問題,進行以一條主線為基礎的網狀學習活動。課堂宜采用探究式學習,在教師的引導下將課堂真正地還給學生,讓他們去領悟知識本質,最后作業(yè)與評價促進反思,建立知識關聯。
圖形與幾何是小學數學階段乃至中學數學學習的重要組成部分,小學階段圖形與幾何板塊主要有“圖形的認識與測量”和“圖形的位置與運動”兩大主題,三個學段所包含的內容是互相有聯系的,難度梯度是循序漸進上升的。本單元是“圖形與幾何”這一大數學板塊的起始單元,教材單元內容包括“認識圖形”和“我說你做”兩節(jié)課,因此筆者梳理了小學數學教材中“圖形的認識與測量”內容,對“認識圖形”這一單元進行整體教學設計。
2022年4月,《義務教育數學課程標準(2022年版)》對圖形的認識與測量的內容要求是:(1)通過實物和模型辨認簡單的立體圖形和平面圖形,能對圖形進行分類,會用簡單圖形拼圖。(2)結合生活實際,體會建立統(tǒng)一度量單位的重要性,認識長度單位米、厘米,能估測一些物體的長度,并進行測量。(3)在圖形認識與測量的過程中,形成初步的空間觀念和量感。2022年版課標和2011年版課標相比,增加了會用簡單圖形拼圖、在圖形認識與測量的過程中形成初步的空間觀念和量感兩點要求。
教師應在課程標準的指導下建立板塊知識脈絡,然后再進行大單元的整合設計。筆者對“圖形與幾何”領域的課程標準和教材內容進行了梳理:“認識圖形”是北師大版小學數學一年級上冊第六單元內容,屬于“圖形與幾何”板塊中的“圖形的認識”分支。本單元關注的是通過實物和模型辨認簡單的立體圖形和平面圖形,并且能對立體圖形進行分類。認識圖形是空間觀念形成的重要載體,學習這部分內容的重要價值是逐步培養(yǎng)學生的空間觀念和想象力。
研究教材知識點設計能幫助我們把握數學知識之間的本質聯系,明確重難點和教學任務。與“認識圖形”相關的知識點在北師大版教材中是這樣安排的。一年級上冊第六單元:能辨認長方體、正方體、圓柱、球等立體圖形,能直觀描述這些立體圖形的特征。能根據描述的特征對圖形進行簡單分類;一年級下冊第四單元:通過觀察、操作與討論,使學生感知長方形、正方形、三角形和圓的特征;二年級下冊第六單元:直觀認識角、正方形、長方形和平行四邊形;辨認直角、銳角和鈍角;會用簡單圖形進行拼圖;四年級下冊第二單元:認識三角形和四邊形。五年級下冊第二單元:了解長方體、正方體的展開圖;六年級上冊第一單元:認識圓,會用圓規(guī)畫圓;六年級下冊第一單元:認識圓柱和圓錐。
本單元中,學生學習有兩大主線,第一條線是通過主題活動掌握研究圖形的一般方法,通過看、摸、玩、拼、搭等活動初步認識圖形特征;第二條線是通過立體圖形的特征,探究圖形的分類方法。通過本單元的學習,學生應該達成如下教學目標:(1)對長方體、正方體、圓柱和球有一定的感性認識;(2)通過實物和模型辨認長方體、正方體、圓柱、球等立體圖形;(3)能對簡單的幾何圖形進行分類。
為了調查學生在幼兒園階段積累的立體圖形相關經驗,設計了學情前測問卷,問卷共三題。第1題:展示一幅機器人積木圖片,你是否喜歡搭積木呢?(設計意圖:吸引學生注意力,從熟悉的積木拼搭入手)第2題:你認識哪些積木的形狀?(設計意圖:了解學生課前所擁有的本節(jié)課的學習基礎)第3題:你認為以下哪種物體可以滾動?(設計意圖:從實物辨認簡單立體圖形特征)通過對學生前測結果的分析,筆者發(fā)現大部分學生在小學學前的幼兒園階段已經認識了一些立體圖形,擁有搭建積木的活動經驗,并能在用手摸一摸、動手搭建的過程中,初步感知立體圖形的一些特點,例如,一些立體圖形有平平的面,還有的立體圖形可以滾動等特征。但是大部分學生不具備把有共同特征的圖形進行分類的意識,還需要進一步培養(yǎng)學生從實物中抽象出立體圖形并且挖掘立體圖形屬性特征的能力。學生在一年級下冊第四單元中將會學習長方形、正方形、三角形和圓等四種平面圖形,在本單元學習長方體、正方體、圓柱、球等立體圖形的特征之后能奠定學習平面圖形的知識基礎,使學生更好地建立簡單立體圖形和平面圖形的知識聯系,培養(yǎng)學生的幾何直觀和空間觀念,驅動學生自主進行知識建構。
原本教材單元內容包括認識圖形、我說你做兩個課時,筆者將單元學時課進行調整,設計豐富的主題活動,學生進行問題式探究學習。其中,“有趣的拼搭”為單元起始課,重構后教學要點是在通過學生拼一拼、搭一搭的動手操作活動,思考如何能搭得更穩(wěn)、如何搭得更高、如何能搭得既高又穩(wěn),從而深刻感受四種立體圖形的特征?!傲Ⅲw世界”為綜合探究課,從摸一摸、試一試、練一練等學習活動中反復地理解認識立體圖形、運用立體圖形特征解決問題。
以單元起始課“有趣的拼搭”為例,充分利用學生的生活經驗,以情境問題拼搭比賽為主線進行整合設計。采用探究式學習方式,按照教師引導提出問題、學生獨立思考猜想問題、學習小組交流分析問題、實踐動手驗證猜想、全班分享得出結論的步驟,使學生在充滿樂趣的游戲氛圍中探究學習,在具體操作活動中感受立體圖形的特征,發(fā)展學生的空間觀念。
1.游戲導入,用手感知
教師展示一個放著多種立體圖形的口袋,每個組各選擇一名學生伸手在袋子中摸,并猜猜自己摸到的是什么圖形。
2.生活中的立體圖形
師:我們生活在立體的世界,一起來欣賞生活中立體圖形多樣的美。出示國家游泳中心水立方、地球、樓房等圖片。
設計意圖:用數學的眼光觀察現實世界,欣賞數學美,從具體建筑中抽象出立體圖形。
3.趣味比賽,合作拼搭
教師給出長方體、正方體、圓柱、球四種選擇。
生:選擇長方體、正方體、圓柱。
師:為什么不選擇球?
生:球會滾動,球是光滑的,不穩(wěn)定。
師:動手嘗試將球立在長方體、正方體或者圓柱上,難嗎?
生:難,因為球不容易固定。
每天早晨,大連港集團的14輛通勤車從大連市區(qū)的各個方向發(fā)車,接上住在各處的員工后,從大連收費站駛入高速,不到20分鐘,就可到達港區(qū),開始一天的工作。
師:球是曲面,生活中有哪些球體呢?
生:足球、籃球、玻璃彈珠。
師:足球可以選擇長方體、正方體或者圓柱嗎?
生:不行,長方體、正方體或者圓柱都有平平的面,不易滾動,足球移動距離太小了。
師:圓柱可以滾動嗎?
生:可以,但是只有一面可以。上面和下面都是平的,可以立著。
師:生活中哪些物體是圓柱?
生:筆筒、粉筆、水杯。
設計意圖:用數學思維思考現實世界,聯系生活實際中學生已有的經驗,進行邏輯推理。帶著問題出發(fā)先思考,通過動手操作實驗驗證。再舉例對比說明滾動的特性在生活中的應用。在探究式學習中讓學生用數學眼光觀察立體圖形,用數學思維思考現實世界,用數學語言表達球的特性。
問題二:如何搭得更高?
師:拿出綠色學具盒,小組合作搭建積木。
生:四人一組,先討論如何搭得更高,后動手搭一搭。
師展示小組作品。
師:為什么只調整圓柱和長方體,不翻動正方體?
生:因為是正方體的每一個面高度是一樣的。
師:觀察得真仔細!我們在一年級下學期將要學習正方形,正方形每一條邊同樣長,正方體的六個面都是正方形。
設計意圖:認識正方體,掌握正方體每個面都相同的特點,為正方形的學習奠定基礎。
問題三:如何能搭得既高又穩(wěn)?
師:請打開紅色學具盒,選擇六個立方體,搭建既高又穩(wěn)的物體。
生:思考選擇哪六個立方體,既要考慮高度,又要考慮穩(wěn)定度。小組討論后動手操作。
師:投影小組作品,你們是怎么考慮的?
生:首先排除球,長方體立著放更高,所以全部選擇長方體進行拼搭。
設計意圖:用數學語言表達現實世界,了解長方體、正方體、圓柱、球的特性,建立模型概念,從立方體到平面圖形,使學生在充分動手操作中感悟立體圖形的不同是源于它的平面的不同,并用數學語言進行表達。如何能搭得更穩(wěn)?如何搭得更高?如何能搭得既高又穩(wěn)?這個情境問題串的設置讓學生從已有生活經驗出發(fā),仔細觀察,動腦思考,再到小組交流,思維碰撞,然后到全班匯報的多角度展示,最后教師整合總結性,在這個過程中學生的數學核心素養(yǎng)得到了發(fā)展。
4.操作性練習,鞏固深化
實踐操作:誰跑得又穩(wěn)又快?
要求:將長方體、正方體、圓柱、球各放置在一本數學書的封面上,其中長方體兩個,一個正方形面朝下,另一個長方形面朝下;正方體一個;圓柱兩個,一個圓形朝下,一個側面朝下;球一個,共六名學生將數學書平放在掌心,從教室后空地到講臺,可以選擇走或跑,要保證立體圖形不能掉落到地上,比賽誰更快到達?
猜想:拿長方體、正方體、圓柱圓形朝下的同學更快。
驗證猜想:正方體的同學最快,為什么?
設計意圖:選擇符合一年級年齡特點的操作性練習,培養(yǎng)學生的模型意識和空間觀念,加深對長方體、正方體、圓柱、球的認識。在操作中積累活動經驗,提升應用意識,感知平平的面不易滾動。
5.課堂小結
師:同學們,今天我們認識了哪幾種立體圖形?我們今天成功地當了一名小小建筑師,用多種立體圖形設計組合了積木。明天的數學課我們將繼續(xù)在立體世界里遨游!
在“大單元教學”理念指引下,發(fā)展學生的數學核心素養(yǎng)需要教師在大單元整合設計方面加強對學情的研究,使學生感知數學與現實世界的內在聯系,多維地發(fā)展學生的數學核心素養(yǎng)。并結合國家“雙減”政策對作業(yè)設計進行創(chuàng)新性設計研究,分層次地教與學,使不同的學生在數學上得到不同的發(fā)展。