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初中数学大单元主题教学实施策略探究

2022-12-25陈玉东

考试周刊 2022年43期
关键词:函数教学教学实践初中数学

摘 要:初中数学大单元主题教学是数学课程改革中的一个重要实践,它在一定程度上可以弥补课堂知识结构过于单一所带来的弊端,实现教学方式与手段的转变,并不断地进行创新探索。初中数学大单元主题教学提出以函数为主线,以“空间+时间”为主题,将知识点整合为一个整体,进而发展学生核心素养。数学教学是学生在学习数学知识时进行认知建构、发展能力的过程,而大单元教学模式能够帮助教师更好地设计和构建提升学生思维、能力、情感与价值观等核心素养的学习方案,并通过课堂实践不断提高学生的知识理解和应用能力。基于此,文章以函数教学为例,针对初中数学大单元主题教学开展研究,旨在为同行提供关于初中数学大单元主题教学方面的策略与建议。

关键词:初中数学;大单元主题教学;函数教学;教学实践

中图分类号:G633.6   文献标识码:A   文章编号:1673-8918(2022)43-0089-05

一、 引言

数学的学习是一个积累和应用的过程,课堂教学中,为了有效地实现知识与能力统一这一目标,就需要对已有的知识进行深入探究。而初中数学大单元主题教学正是适应数学课程改革发展要求的重要手段,在我国教育改革的大背景下,新课程标准已经提出要以数学核心素养为导向,把每堂课教学的知识置于整体知识的体系中,感受数学的整体性。数学大单元教学以“培养学生数学素养”为核心目标,以数学发展为主要方向,以数学综合实践活动为主要途径,以数学应用能力为基础,以数学思维发展为核心。这一教学模式要求教师在设计和组织教学过程中,能够不断地优化教学设计方案,并通过课堂实践不断深化知识点的理解和应用能力。

“大单元”一般指教学从一课一节的单元活动到一个主题内容再到一个主题情境的教学方式。随着学科课程改革与基础教育课程改革的不断深入,当前数学学科“大单元”教学已经成为许多地区数学学科教学重要改革方向之一,“大单元”模式在数学教学中发挥着重要作用,可以实现数学学习方式、数学教学方法等方面的有效转变。这就要求数学教师在对传统课堂进行教学设计时,将“主题”设计到整个新课程理念下。初中是从小学到高中阶段的过渡时期,很多学生如果初中阶段不能对知识进行深入探究,学习中遇到困惑难以解决或出现惰性思想,可能会选择放弃数学学习。因此如何设计能够适应现实发展需要的教学模式是当前急需解决和研究的课题之一。

二、 实施初中数学大单元主题教学的意义

(一)激发学生的学习兴趣,形成一种良好的学习方式

数学大单元教学是对课堂教学的一种有效的补充与完善,能够激发学生在实际问题中形成数学知识并发展数学核心素养。实施数学大单元教学更是一种探索和创新,能够提高学生数学学习能力以及与社会生活和社会实际联系的能力。所以在数学课堂上如果教师能够充分地调动学生积极参与和主动探究数学知识的积极性,那么学生在数学课堂上的兴趣就会更加浓厚,还能形成良好的学习习惯和方式。因此在开展数学课堂教学时教师可以充分利用课堂教学时间以及课余时间通过小游戏等方式提高学生的积极性、主动性;通过自主探究和交流总结等方式让学生主动参与和思考数学问题,而不仅仅是依靠老师来解决自己所遇到的数学问题。

(二)将学生所学的基础知识进行整合运用,对他们进行有目的有重点的培养

在初中数学教学中,不仅仅是教师要完成教学任务,学生也需要通过自己的努力而获得更多的学习经验,但是在现实生活中却存在着很多的困难需要学生去克服和解决。所以教师要想提高学生数学课堂学习效率和学习质量,必须要将学生所学的基础知识融入其中。而大单元主题教学正是将课堂上所学的数学知识整合起来进行一次再加工的活动。这样做的目的就是让学生通过理解数学知识并将其融会贯通,从而达到知识与生活的更好融合。

(三)激发学生的自信心,培养良好的学习习惯

教师在课堂上设置一些具有挑战性的问题,能够让学生感受到自己的责任以及自己学习的努力程度。在实施大单元主题教学的过程中教师要做到科学合理地利用课内时间和课外时间去对学生进行有效的引导和训练。可以通过在课堂上设置一些小游戏,让学生在学习数学的过程中能够感受到成就感。

三、 初中数学大单元主题教学实施策略研究

初中数学学科核心素养的提出和发展为新课程的实施奠定了良好的基础,而课堂教学是课程实施的重要环节与载体。课堂上教学不能仅仅停留在讲授这一层面,教师还需要针对学生的学习现状和学习特点不断调整教学策略,以更好地实现教学目标。文章以函数教学为例,以课堂讲授与探究为主要内容开展探究学习并结合生活实际情况设计活动进行展示与交流,注重利用启发、培养、训练、引导和反馈等方式进行有效合作与交流,幫助数学课堂师生更好地实现数学主题教学和理论知识的应用。

(一)明确初中数学教学目标,助力教学内容设计

初中数学教学旨在通过研究学生的知识水平、思维方式和学习策略,深入挖掘课堂中体现出的数学思想、方法及能力,引导学生通过观察、实验、猜想等不同学习活动在解决实际问题的过程中逐步掌握运用数学方法分析问题、解决问题的过程,并为其后续形成数学素养奠定基础。从具体实施过程来看,掌握基本的空间想象能力和抽象思维方法,有利于提高学生利用生活经验、实例来获取数学知识及解决实际问题的能力;理解简单函数在实际生活中应用的价值;体会数学中联系现实生活问题解决数学问题的方法。学生学习函数知识时,一方面可以获得空间想象能力和空间推理能力;另一方面能够运用函数知识求解相关问题、理解图像原理,将函数直接应用到实际生活中,学会解决与生活相关的问题,形成适应数学现实世界、应用数学解决问题的能力;能够对抽象概念、法则及其应用形式等在生活当中的有效应用做出初步评价。通过学生学习函数思想与方法、发展数学思维、解决数学问题的过程,培养学生数学综合素养和创新意识等核心素养。

例如,在北师大版九年级上册第六章“反比例函数”单元整体教学设计中,教师可以将课标对本单元内容的要求归纳为以下几个方面:①结合具体情境体会反比例函数的意义,能根据已知条件确定反比例函数的关系式。②能画出反比例函数的图像,根据图像和关系式y=k/x(k≠0)探索并理解k>0和k<0时,图像的变化情况。③能用反比例函数解决简单实际问题。本章的主要内容有反比例函数的概念、反比例函数的表达式与图像,运用反比例函数解决简单的实际问题。它是在学生学习了 “变量之间的关系”和“一次函数”的基础上展开学习的,也为后续二次函数的学习进一步积累研究的方法与经验。本章节延续一次函数学习的基本套路,遵循“问题背景—建构模型—性质探究—应用模型”的模式展开教学。首先通过具体问题情境抽象出反比例函数的概念,然后探索反比例函数的性质,并在现实与数学情境中应用反比例函数解决问题。具体来讲,第1节通过丰富的实例,如“恒定电压情况下电流与电压的关系”“路程确定前提下时间与平均速度之间的关系”等问题,引导学生分析变量之间的关系,归纳所建立函数模型的共同特征,建构反比例函数的概念,并从中再次体会函数思想;第2~3节,先是通过研究具体反比例函数的图像画法,引导学生初步认识反比例函数图像的形状特征,再从一般的角度研究反比例函数的增减性;第4节则旨在引导学生利用反比例函数解决实际问题与数学内部问题,发展应用意识与几何直观;第5节为回顾与思考,整理知识结构。根据以上分析确定本章节的教学目标如下:①经历从具体问题情境中抽象出反比例函数概念的过程,进一步感受函数的模型思想;探索反比例函数的性质,体会研究函数的一般性方法;②结合具体情境体会反比例函数的意义,理解反比例函数的概念,能根据已知条件确定反比例函数的表达式;③能画出反比例函数的图像,根据图像和表达式理解反比例函数的性质,体会数形结合的思想和分类的思想;④能用反比例函数解决简单实际问题,发展应用意识,在反比例函数学习的过程中,进一步发展勇于探究与合作交流的精神。教学重点:根据图像和表达式理解反比例函数的性质;教学难点:①反比例函数的图像与性质;②用反比例函数解决实际问题与数学内部问题。这样的大单元教学设计,高屋建瓴,从全局、宏观上对整章内容进行把握,设定统领性的教学目标,打通了知识点之间的横向和纵向联系,有利于学生更好地理清知识间的联系,更好地掌握本单元的知识。

(二)创新初中数学教学方法与手段,推动学生自主探究

新课程背景下,教学方式与手段的创新已经成为整个教学活动的一个重要组成部分,数学教学方法具有多样的特点,在传统的数学教学中,通常采用启发式教学、互动式教学、探究式教学等方式。其中启发式教学以学生参与课堂活动为主,教学过程具有开放性和探索性等特点,而探究式教学的实施有助于学生知识经验的积累和丰富。如何将探究式教学方法与数学课程标准要求结合起来,采用有效的教学方法和手段进行课堂教学,在教学中培养学生的创新精神和实践能力,是笔者在多年教学实践中探讨的话题之一。教师必须充分运用好各种手段帮助学生学习新知识,并通过多种教学手段让学生自主学习、自主探究,形成一定的知识结构体系。在数学大单元主题教学模式下构建的课堂教学过程中,学生学习和探究的空间、时间较多,但也存在一定程度上知识点不能整合等问题,教师应充分利用现有条件与资源创设问题情境,为学生解决各种困难问题提供一定空间和时间保障。在数学大单元课堂教学过程中要注重对学生认知水平、探究能力等核心素养的培养。因此,教师要引导学生将数学知识与现实生活中存在的实际问题联系起来,并运用各种途径解决实际问题、探究学习中出现的难题和瓶颈等,逐步提升学生解决问题的能力及其综合素养,以实现数学核心素养在现实生活中更好地体现和有效衔接、整体推进。例如在学习三角函数时,老师可以以生活实际例子举例,冬至是一年中白昼最短的日子,如果此时楼房最底层能采到阳光,一年四季整座楼均能受到阳光照射,所以冬至是选房买房时确定光线情况的最好时机。基于此,老师可以引导学生运用三角函数知识去思考计算为保证楼房全部能够被阳光照射而选择的新楼建设高度。这样既能够吸引学生对数学学习的兴趣、激发学生的思考,又能够对学生在实际生活中对数学知识的运用起到实际帮助。

(三)利用多媒体和直观教学法,实现数学课堂教学模式的转变

现代教育技术飞速发展,计算机与网络技术在数学教学领域起到的辅助作用逐渐被人们认识并认可。对此,在数学教学过程中,教师应充分利用多媒体课件、幻灯片、动画演示等多媒体教学手段,让学生通过直观操作体验到知识与模型之间的联系。例如在教学“函数的定义”这一章节时,由于学生理解知识比较片面,教师需要充分利用多媒体课件、幻灯片、动画演示等手段向学生展现函数定义域的定义规则和特点。在教学“反比例函数k的几何意义”这一节时,因学生理解不够深刻,教师可以将这一知识点设计成一个场景展示给學生进行讨论并让学生运用直观形象的方式去理解知识、认识几何图形。教师还可以将教材中函数知识与实际生活相结合,在教学过程中尝试通过演示函数图像来引导学生思考其与实际生活密切相关的问题。

(四)创设丰富生动的教学情境,为学生探索新知识提供实践机会

教学情境对学生学习知识和探究问题具有非常重要的作用,是学生学习数学的前提和基础。数学教师应不断提升自身专业水平及业务能力,在教学过程中要善于创设丰富生动的教学情境,让学生经历学习与探索活动,体验到数学课堂的独特魅力,让学生能用自己的语言来表达对所学知识的理解和体会,积极参与到活动中来,获得思维能力和学习能力的发展。让教育工作更加丰富多彩,为学生的探索知识和解决问题提供更多的机会,助力学生终身发展。例如:借助学生所画函数图像,创设抽象函数图;通过讲述一系列抽象函数图和解析过程(如抛物线模型图)的相关知识,让学生能用自己的语言去表达自己对事物之间矛盾关系、转化过程及计算方法的理解,然后让学生将所学知识运用到实际生活中;通过讲解例题或讨论练习等形式加深对知识和结论的理解,培养学生运用数学思维方式分析解决问题的能力。

(五)突出“函数”主题,注重数学素养与能力的培养

《数学课程标准》中规定了课程的性质,即在教学活动中,应该把它看成是数学的一个组成部分,使之成为学生掌握、发展数学知识和技能的主要途径,形成良好生活态度的过程。传统的初中数学课程设置存在的主要问题是“重知识、轻能力”“重结论、轻过程”,使得学生往往不能将知识内化进思维中,影响他们对学习的兴趣。而新课程标准对初中数学教材中“函数”主题的教学要求进行了明确,这为教学的开展提供了根本保障。教师在备课过程中可以适当地渗透“以学为主”教育理念,注重让学生参与到学习活动中来,而不是仅仅将学生作为知识的接受者,从而培养其求知、合作、创新等数学素养。传统教学模式下的函数多为概念性内容,其作用是通过直观的模型展示,形象直观地告诉学生函数有哪些特点及应用范围、建立关系和推导过程及结论等。而在大单元新課标中则将函数定位于一类概念或基本概念,其基本内容包括函数及其相关概念、常用模型、应用与归纳分析等。通过知识点梳理及归纳提炼可以使学生对函数有更全面、深入、清晰、完整的认识。因此,数学教师必须加强对初中数学课程改革理论的学习和理解,以培养中学生学习数学、发展数学能力、发展创新精神和实践能力为目标,通过将新课改理念融入初中数学大单元主题教学中来激发新课改学习内生动力,以“学生主体为核心”,将大单元与专题知识进行整合,通过“数学情景为依托、数学问题为导向”等途径来体现出初中数学大单元主题教学内容丰富等特点。

例如,在北师大版八年级上册第四章“一次函数”单元整体教学设计中,本章的主要内容有函数、一次函数与正比例函数的概念,一次函数的表达式与图像,运用一次函数解决简单的实际问题。它是在学生学习了“变量之间的关系”的基础上展开学习的,也为后续二次函数、反比例函数的学习进一步积累研究的方法与经验。本章节遵循“问题背景—建构模型—性质探究—应用模型”的模式展开教学。首先通过具体问题情境抽象出函数、一次函数等概念,然后探索一次函数及其图像的性质,并在现实与数学情境中应用一次函数及其图像解决问题,发展应用意识,使学生学会用数学的语言表达世界。不仅如此,本章还突出对一次函数y=kx+b中k与b的意义的认识,并让学生经历由一次函数表达式到图像,又由图像到表达式的过程,体会数形结合的思想方法。利用函数的三种表达方式作为主线,贯穿整个章节的教学,这样的大单元教学设计有助于学生数学素养和能力的提升。

(六)根据学生发展层次差异实施差异化教学

初中数学学科核心素养的提出和发展为新课程的实施奠定了良好的基础,而课堂教学是课程实施的重要环节与载体。课堂上教学不能仅仅停留在讲授这一层面的形式,教师还需要针对学生的学习现状和学习特点不断调整教学策略,以更好地实现教学目标。在探究大单元数学主题时,学生对每个层次的数学知识学习都有一定的差异,因此老师在组织教学时应根据每位学生个性特点设计课堂教学,使他们都能充分享受到不同主题带来的启发与收获。根据班级各层次学生的知识基础,教师可以采用因材施教的原则,针对不同层次学生采取不同的教学方法与策略。比如对基础较好的学生在分析中多采用直观讲解法来完成知识导入阶段;对基础较差且学习主动性不强的学生要采取探究法帮助他们理解知识点,或者采用启发式教学法以及讲授法来完成相应主题学习任务。教师应根据不同层次学生的水平,科学设计课堂教学策略,有效利用各类资源进行课程资源设置、开发和利用。如以函数教学为例,教师可以设置问题让学生通过小组合作来共同解决、运用实例进行分析验证等环节;学生以学习函数为主线,可以结合具体的例子对函数的定义、性质、图像进行分析。利用函数在不同时间的不同变化,建立函数模型,可以比较不同时间段上的函数变化规律。总之,教师要根据不同层次学生学习需要采取不同教学策略与方法。

四、 结语

综上所述,新课改的背景下,学生们面临着学习模式和学习方式的巨大改变,需要教师不断地创新和变革。“主题教学”的推行有利于提升学生的数学学习能力,对教师而言具有更大的优势,同时也是初中数学课堂教学改革的一个方向。就目前来说“主题教学”应用最广泛、最有效、取得效果最好且具有可行性较高的方向为“大单元”主题教学内容。初中数学大单元主题教学应该以学生为主体,体现出学生学习需要与个人能力需求相结合,学生必须通过不断探索发现解决问题的方法提升自己应对挑战、解决问题和解决矛盾的能力。基于此,数学大单元教学改革应当从多角度出发,以函数、综合应用为核心学科理念,从多方面推进课堂教学中实施数学核心素养发展模式。初中数学教师应该在数学中继续加强对大单元主题教学的研究和实践,并从创新教学模式、构建合理教学评价体系等方面来提高自身素质和整体教学水平。

参考文献:

[1]谢峥峥.深度学习导向下小学数学大单元主题教学的优化[J].试题与研究,2022(29):94-96.

[2]赵海明.基于数学核心素养的单元主题教学[J].新课程教学(电子版),2022(11):9-11.

[3]李旭东.初中数学单元主题教学的实践分析[J].中学课程辅导,2022(14):24-26.

[4]于娜.基于数学史的单元主题教学分析研究:以“圆”单元主题教学为例[J].小学数学教师,2022(3):41-44.

作者简介:陈玉东(1976~),女,汉族,福建宁德人,宁德市蕉城区蕉城中学,中学一级教师,研究方向:初中数学。

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