基于核心素养的小学数学大单元教学设计分析

陈 凌

一、引言

新课标要求学生在掌握基础知识的情况下,可以运用所学知识解决生活中的问题。在传统教学理念下,教师将一个单元分解为多个部分进行教学,忽视单元整体性,学生不能主动探索相关内容,无法理解教学内容之间的联系,影响数学教学效果。在新课标理念下,教师充分尊重课程设置,适当调整数学课程,以教材内容为基础,将教材内容进行整合,帮助学生提高学科核心素养水平。

二、基于核心素养的小学数学大单元教学设计策略

(一)在常规性大单元中,培养学生的数学思维

在常规性大单元中,教师的根本教学目标为培养学生的数学思维,按照教材内容对大单元内容进行编排,使学生可以在学习过程中养成良好学习习惯。常规性大单元主要指普通的教材内容,与其他单元之间没有联系,属于独立单元个体,教学内容具有简单性特点。教师在常规性大单元中,需要帮助学生养成良好学习习惯,并形成数学思维,将数学核心素养工作落到实处。教师在讲解常规性单元内容过程中,引导学生选择正确的解题方法,形成预习、学习、复习流程,改善学习现状。在开展教学活动之前,教师综合分析学生的认知规律和学习特点,将教学内容整合为一个单元,重新制订教学计划,合理安排课程时间。

例如,教师在讲解“认识图形”内容过程中,统一为学生讲解“长方体”“正方体”“圆柱”“球”内容,为学生展开系统性训练活动。首先,教师提前为学生发放预习资料,使学生可以提前了解学习内容,同时发放“长方体”“正方体”“圆柱”“球”的图片,要求学生在生活中找到与图片形状类似的物品。其次,在授课过程中,教师组织学生向所有同学分享自己的成果,在基础知识教学活动结束后,为学生发放练习题目,如图1所示。

图1 练习题目图

教师为学生提供类似立体图形,要求学生迅速说出立体图形由几个正方体构成,使学生在实践活动中巩固知识。最后,教师要求学生独立完成本单元的思维导图内容,如图2所示。

图2 “认识图形”思维导图

在制作思维导图过程中,学生可以对相关知识进行复盘,加深对相关知识的理解程度,符合核心素养教学观念。

(二)在联通性大单元中,激发学生的学习热情

在学习联通性大单元中的过程中,教师转变传统教学方法,创新“交流→探究→巩固→拓展”的授课思路。联通性大单元主要指存在关联性的单元,在小学数学体系中,数学知识具有联通性,教师可以利用学习过的教学内容融入现在需要学习的教学内容,使学生可以顺利接触学习内容,提高学习效率。教师展开教学活动,时刻关注学生的学习状态,并鼓励学生继续学习,使学生可以拥有学习动力和意识。教师为学生拓展学习内容,引导学生将知识应用到实际生活中,体现数学知识的实际价值。教师以提高学生核心素养水平为目标,引导学生在实践活动中进行学习,体现“理论+实践”教学的重要价值。

例如,教师在讲解“找规律”教学内容时,确定其主要教学目标为带领学生形成“找规律”思维,其教学形式需要进行创新,不仅带领学生形成数学素养意识,还带领学生复习学过的知识。在预习阶段,教师要求学生在生活中找到存在规律的物品或者事物,学生在生活中仔细搜寻,发现台阶的颜色、十字路的颜色等都存在规律性,但依旧不理解规律的概念。在授课过程中,教师组织学生带着自己的疑问听课,并将自己的问题写在纸条上,交予教师保管,当下课的时候,教师再将纸条还给学生,询问学生的问题是否得到解决。教师将“认识图形”“100以内数的认识”“100以内的加法和减法”融入“找规律”教学内容中,体现联通性单元教学的价值。教师为学生列举一串数字“5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55”,要求学生在一串数字中找规律,部分学生发现每两个数字之间相差5。教师总结:相邻两个数字之间相差5是此串数字的规律。教师再次为学生举例“1+0;1+1;1+2;1+3;1+4;1+5”,要求学生写出后面两个算式,学生发现算式中第一个数字“1”没有发生变化,第二个数字开始为“0”,按照自然数的顺利进行依次排列,从而得出后面的两个算式为“1+6;1+7”。为验证学生对规律知识的掌握情况,教师要求学生按照相关题目,自主编出一道类似题目,两名学生为一组,分别解答同伴的问题,并为其他学生展示,部分学生展示自己的题目为“0+1;0+1+2;0+1+2+3;0+1+2+3+4”等内容。除此之外,教师可以应用图形、图案和颜色等内容寻找规律对象,通过生活中的物品,吸引学生的注意力。教师为学生整合学习内容,使学生体会知识的神奇力量,对数学知识产生兴趣,满足素质教育需求,并体现数学教学的真正价值。

(三)在专题性大单元中,提升学生的表达能力

在小学数学体系中,教学知识具有相关性,在一个单元中,内容具有专题性特点。专题性大单元主要指以一个数学解题方法为核心,教师为学生创造一个专题,使学生将多个知识点融合,提升学生的知识整合能力,同时,教师在讲解过程中,询问学生的想法,帮助学生提升表达能力。教师开展专题性教学活动,并组织学生探索知识,引入小组合作式教学活动,提升学生的参与度和表达能力。首先,教师为学生介绍数学文化,使学生了解数学思想,发现数学中的美感,并转变对数学知识的认知态度,在了解数学知识基础上,学生了解更多数学内容,对传统文化和数学思想产生学习欲望。其次,教师为学生深入讲解数学思想,研究数学家的思路,使学生对数学知识产生新奇的心情,并主动融入教学活动中。当遇到学习问题时,积极解决问题,并认识到自己的不足之处,当遇到错误题目时,及时纠正自己错误的思维方式,充分掌握正确的研究思路。最后,教师开展知识巩固活动,指导学生在实践活动中找到学习方法,并与同伴分享自己的收获和感悟。

例如,在讲解“认识人民币”内容时,教师设置专题教学活动,使学生了解更多关于人民币的内容。在第一个板块中,教师为学生讲解人民币的发展历程和起源,在讲解人民币之前,需要从货币开始讲解,教师以故事的形式为学生讲述货币的出现原因和发展历程,逐渐延伸到人民币的特征,使学生对人民币拥有初步认识。在第二个板块中,教师利用多媒体展示人民币的用途和形式,学生发现人民币的颜色和数字具有差异性特点。在第三个板块中,教师正式带领学生认识人民币,并探索人民币之间的关系,其中,1元=10角,1角=10分,部分学生看到过1元的纸币和硬币,几乎没有见过1角和1分的硬币和纸币,教师为学生展示,并组织学生找到其中的不同之处。教师为验证学生对相关知识的学习程度,为学生列举练习题目“10角=( )元,20分=( )角,40角=( )元,5元=( )角”,从学生的练习结果中,教师可以直接了解学生的学习成果,并帮助个别学生进行针对性训练,体现全面教学的重要作用,符合新课标教学原则。在第四个板块中,教师组织学生分成若干个小组,每一组确定一个主题,通过情景剧的方式展示人民币课程知识的学习成果,部分小组展示人民币的发展历程,部分小组展示人民币之间的关系,部分小组展示计算能力。将计算和人民币知识融合,如情景为:一名学生开一家便利店,其他学生前去购买商品,已知一支铅笔2元1角,一块橡皮1元5角,一本笔记本5元9角,一名学生购买一块橡皮和一本笔记本,需要多少钱,学生在黑板上写出自己的计算过程“1元5角+5元9角=6元14角;14角=1元4角,6元14角=7元4角”。教师从情景剧中可以发现学生的学习态度和学习结果,充分掌握学生在学习过程中遇到的问题,并帮助学生解决问题。

(四)在结构性大单元中,提升学生的核心素养

针对结构性大单元,教师总结教学经验,以新课标为指导方向,提升学生的核心素养。结构性大单元主要指具有同等均衡性特点的数学内容,其属于一个数学体系,教师可以将其串联在一起,为学生讲解体系性数学知识,同时,教师引入思维导图教学模式,帮助学生提升核心素养。教师挖掘教学内容中的数学模型,引导学生利用数学模型解决数学问题,使学生学会运用数学模型,并理解数学模型的意义。在数学体系中,数学模型是重要工具,针对学习能力强的学生,教师鼓励并引导其创建数学模型,针对学习能力薄弱的学生,教师引导其应用数学模型。

例如,教师创建结构性大单元课程,以“运算律”为核心内容。首先,教师带领学生学习加法交换律、结合律,为学生列举示例:“1+2=3;2+1=3;2+3=5;3+2=5”“1+1+1=3;1+(1+1)=3;1+2+3=6;1+(2+3)=6;(1+2)+3=6。”通过示例内容,学生可以顺利理解加法交换律、结合律的规律,并顺利应用相关内容。其次,教师为学生讲解乘法交换律和结合律,在学习加法交换律、结合律基础上,学生已经发现仅将“+”转变为“×”,其规律没有发生变化,得出结论:“1×2=2×1;1×2×3=1×(2×3)=(1×2)×3。”最后,教师引导学生得出减法、除法交换律、结合律,并自主验证其规律的正确性。教师带领学生重新梳理相关教学内容,学生不仅学会相关规律,还拥有数学模型思维,满足学生的学习需求,体现核心素养教学理念。

三、基于核心素养的小学数学大单元教学设计分析——以“多边形的面积”为例

(一)教材分析

在展开教学活动之前,教师对教学内容进行分析。针对“多边形的面积”相关课程内容,教师根据教学内容,确定具体课时安排,如图3所示。

图3 “多边形的面积”课时安排图

从图中的内容可以发现,在大单元学习理念下,本单元共分为五个部分,教师将其发放给学生,要求学生进行预习。同时,教师以小学数学教学体系为主要对象,分析“多边形的面积”内容联系性。在三年级,学生已经学习长方形和正方形的周长、面积计算方式;在四年级,学生已经认识平行四边形、梯形和三角形的基本情况。由于数学知识具有联系性,学生可以利用长方形和正方形的面积求解公式得到平行四边形、三角形、梯形的面积求解公式,并对不规则图形和组合图形的面积进行求解。

(二)“多边形的面积”单元对数学核心素养的培养要求

“多边形的面积”单元对数学核心素养的培养要求主要包括以下五个方面:第一,数感与运算能力。在求解多边形的面积过程中,学生需要选择针对性运算方法和法则,对部分数据进行计算,在此过程中,要求学生具有较强的运算能力,避免在计算过程中出现失误。第二,符号意识。在学习多边形的面积内容过程中,学生经常遇到数字符号、运算符号等内容,利用符号代替文字,在独立学习过程中,学生拥有符号意识,利用符号简化题目。第三,几何直观与空间观念。多边形的面积内容涉及多种推导公式和数学模型,在解题过程中,学生根据题目画出直观图,并在不同的图形要素之间建立联系,实现组合图形和基本图形转化目标。第四,逻辑推理能力。学生根据已经掌握的知识,求解目前学习的问题,掌握合理推理方式,获得现在需要的公式,在公式转化过程中,学生增强思维能力,符合逻辑推理理念。第五,应用意识与创新意识。学生利用基本图形的面积公式求解不规则图形的面积,属于知识迁移转化的过程,在此过程中,可以增强学生的创新能力和思维转化能力。

(三)学情分析

首先,学生已经了解平行四边形、三角形和梯形的基本性质,也充分掌握长方形和正方形面积的求解方法和求解公式,教师带领学生进行简单复盘之后,为“多边形的面积”单元知识学习奠定坚实的基础。其次,部分学生已经基本掌握基础面积求解方式,数学思维得到发展。在学习过程中,学生拥有主动学习和探究能力,教师在授课过程中,需要将学生放在主体位置,帮助学生掌握多边形面积的求解方式。最后,教师启发学生的数学思维,引导学生将平行四边形、三角形、梯形和多边形转化为长方形和正方形,调动学生的应用意识,并使学生拥有基本解题技能。

(四)教学内容整合设计

站在小学数学体系角度,教师按照“长方形→正方形→平行四边形→三角形→梯形→组合图形→不规则图形→圆”的顺序为学生讲解相关知识,在学习平行四边形等多边形的面积求解方式之前,学生已经接触长方形和正方形的求解方法,在推导平行四边形的面积公式时,教师可以组织学生以小组形式进行公式推导活动。为促进学生掌握核心素养意识,教师在教学活动中以学生为主导,使学生利用自己的思维方式解决问题。

(五)重难点分析

“多边形的面积”单元重点内容是掌握平面图形的面积求解方式,难点内容是理解面积计算公式的推导过程,帮助学生掌握相关知识和核心素养,有效实现教学目标,提高学生的数学核心素养。

(六)教学方式分析

在新课标理念下,学生在课堂中占据主要位置,结合单元数学教学特点,教师需要将理论教学知识和实践教学活动融合,创新学生自主探索和合作交流的教学方法。教师应用多种教学方法伴随大单元教学方法,控制整体教学节奏,提高教学水平。

(七)单元教学目标分析

教师分析单元教学目标,根据学生的实际情况,关注学生的成长空间,既关注学生的基础知识和基础能力,又关注学生的数学思想和情感态度,使学生可以充分掌握面积计算公式和推理过程。一方面,利用方格纸和割补等方式,探索面积计算公式;另一方面,学生掌握数学文化,在学习过程中体验数学文化的魅力。

(八)单元教学方案

在第一个教学环节,教师带领学生复习长方形、正方形面积等知识,使学生对其面积过程进行复盘,为学生展示如图4所示的图形。

图4 课前导入习题图

在图中,教师规定一个灰色的小正方形代表1cm2,学生在计算图形面积的过程中再次发现,求解新图形面积时,可以通过计算面积单位个数的方式探究新图形面积计算方式。

在第二个教学环节,教师组织学生进入自主探究、合作交流氛围,为学生提供活动任务和活动要求,引导学生以小组形式思考平行四边形、不规则图形和梯形等图形的面积,如图5所示。

图5 课中引入题图

在图中,每一个小方格代表的面积为1cm2,教师组织学生求出三个图形的面积。学生在思考图形面积求解方法过程中,拓展自己的思维,逐渐形成自主学习意识。教师对学生的思考方式进行总结,为学生讲解割补法等面积求解思路。在此过程中,教师为学生提供独立思考的空间,并使学生拥有直观几何意识,加深对多边形面积求解知识的理解程度。

在第三个教学环节,教师总结多边形面积求解思想和求解方式,学生对相关内容进行总结,梳理文章主要的教学思想,并为后续探究活动积累实施经验,作好思想准备工作,提高教学效率,符合新课标核心素养教学理念。同时,教师为学生分发相关题目,使学生对知识进行巩固,并检验学生的学习成果,对其不足之处进行弥补。

在第四个教学环节,教师进行教学评价活动,首先,要求每一名学生进行自评,满分为10分,评价自己在活动中的表现情况;其次,组织小组评价,每一个小组在组内展开讨论活动,每一名学生需要对组内的所有成员进行打分,满分为10分,在打分结束后,去掉一个最高分和一个最低分,求出平均分数为学生最终获得的互评分数;最后,教师进行最终评价,对每一名学生的表现情况提出表扬,并对个别学生给予批评。

四、结语

综上所述,在新课标核心素养理念下,教师以提高学生核心素养水平为目标,满足学生的学习需求,转变教学方法和教学理念,为学生提供专门的学习活动,并进行大单元教学活动,使学生可以在学习过程中逐渐掌握数学知识,形成数学思维。教师利用大单元教学方法,培养学生知识整合能力和实践能力,鼓励学生在现实生活中应用数学知识,体现数学知识的价值,推动教育发展。