核心素养导向:初中数学大单元教学整合与实证——以“一次函数”等单元为例

期刊: 素质教育 2025年第18期 DOI: 10.67328/BT1705 PDF下载

核心素养导向:初中数学大单元教学整合与实证——以“一次函数”等单元为例

李岚

安徽省滁州市天长市炳辉中学 安徽省滁州市 239300

摘要

在《义务教育数学课程标准(2022年版)》指引下,初中数学教学正从碎片化知识传授转向结构化素养培育。大单元教学作为衔接课程整体与课堂实践的关键载体,通过知识重组、任务贯通与技术赋能,构建”素养目标—教学内容—评价体系”三位一体的教学范式。本文立足核心素养培育要求,提出”主题统整—任务驱动—技术融合—素养评价”的实施路径,结合”一次函数””三角形认识””数据的收集、整理与描述”三大典型单元的教学实践,阐释大单元教学在打破章节壁垒、促进深度学习、发展数学核心素养中的应用价值,为初中数学教学改革提供高质量实践参考。

关键词

初中数学;大单元教学;核心素养;教学整合;实践案例

一、引言

新一轮课程改革明确提出”以核心素养为导向”的教学要求,强调数学教学需凸显知识的整体性、逻辑性与应用性。传统初中数学教学中,章节割裂的授课模式易导致学生形成碎片化知识认知,难以构建系统的知识网络,更不利于几何直观、推理意识、应用意识等核心素养的培育。大单元教学以其系统性、整合性特征,成为破解这一困境的有效路径——它并非简单的内容拼凑,而是基于学科逻辑与学生认知规律,将分散的知识点重组为具有内在关联的教学单元,实现”知识结构化、思维系统化、素养显性化”的教学目标。

   当前,大单元教学已成为初中数学教学研究的热点,但在实践中仍存在整合逻辑模糊、任务设计表层化、技术应用形式化等问题。基于此,本文结合我所在学校初二年级2个班100名学生的教学实践,探索科学可行的大单元教学实施策略,为一线教师提供可操作的教学范式,助力教学质量提升与职称评审材料的专业化呈现。

二、初中数学大单元教学的核心设计理念

(一)素养本位:锚定单元教学的核心目标

大单元教学的本质是素养导向的教学重构,需将核心素养目标分解为具体可测的教学指标。初中数学核心素养包括数感、量感、几何直观、推理意识、应用意识等,在单元设计中需明确各素养的培育载体——如”三角形认识”单元聚焦”几何直观””推理意识”,”数据的收集、整理与描述”单元侧重”数据分析观念””应用意识”,确保教学活动始终围绕素养发展展开。

 (二)系统整合:构建结构化的知识体系

遵循”教材逻辑—认知逻辑—教学逻辑”三位一体的整合原则,打破教材原有章节界限,将知识点按”核心概念—衍生知识—应用拓展”的脉络重组。整合路径主要有两种:一是纵向贯通,如”有理数”单元按”负数认识—有理数分类—数轴表征—绝对值探究—大小比较”的认知链条整合;二是横向关联,如”一次函数”单元关联代数运算、几何图像、实际应用等维度,构建”数—形—用”的知识网络。

(三)实践导向:设计贯通式的学习任务

以真实问题为起点,设计”操作—探究—思辨—应用”的任务链,让学生在完成任务的过程中实现知识建构与能力提升。任务设计需体现层次性:基础任务聚焦知识理解,如三角形的”搭一搭、分一分”;进阶任务侧重思维发展,如一次函数的”最优方案设计”;综合任务指向素养升华,如垃圾分类调查中的数据分析与决策建议。

(四)技术赋能:创新可视化的教学方式

借助几何画板、数据统计软件等工具,将抽象的数学知识转化为直观的可视化表征。通过动态演示、交互操作、即时反馈等功能,降低学生认知负荷,激发探究兴趣,尤其在几何证明、函数性质等抽象内容的教学中,实现”静态知识动态化、复杂关系显性化”。

三、初中数学大单元教学的实践案例

(一)案例一:”一次函数”单元——主题引领下的知识建构与应用

1. 单元整合思路

   以”生活中的变化关系”为核心主题,整合”一次函数的概念、图像、性质、应用”等分散知识点,构建”情境感知—概念抽象—性质探究—应用迁移”的教学脉络,培育学生的代数推理、几何直观与应用意识。

  • 教学实施路径

情境导入(1课时):以”家庭出游最优出行方案”为真实情境,呈现高铁、网约车、自驾三种出行方式的费用计算方式,引导学生发现”费用与路程”的线性关系,自然引入一次函数概念。

概念建构(2课时):通过对比不同实例中的变量关系,抽象出一次函数y=kx+b(k≠0)的数学表达式;借助软件,让学生自主调整k和b的值,观察函数图像的平移与变化,总结”k决定倾斜程度,b决定与y轴交点”的性质。

探究深化(2课时):设计”校园周边奶茶店定价策略”探究任务,学生分组收集成本、销量数据,建立利润与定价的一次函数模型,通过分析函数性质提出最优定价方案,实现知识的迁移应用。

单元总结(1课时):以”函数知识树”为工具,引导学生梳理一次函数与一元一次方程、一元一次不等式的内在联系,构建完整的知识体系。

3. 实践成效反馈

学生不仅掌握了一次函数的基础知识,更能运用函数模型解决实际问题,在方案设计中展现出较强的逻辑推理能力;课堂参与度较传统教学提升40%,85%的学生能清晰阐述函数性质与实际情境的关联,单元测试优秀率从65%提升至82%。

(二)案例二:”三角形认识”单元——分类思想贯通的结构化教学

1. 单元整合思路

针对初二年级学生”分类认知薄弱、知识关联不足”的学情痛点,以”分类思想”为主线,重组”三角形的概念、要素、分类、性质”等内容,构建”直观感知—操作探究—关系辨析—应用关联”的认知链条,重点培育空间观念与推理意识。

2. 教学实施路径

概念建构(1课时):通过”搭一搭”(用不同长度的小棒拼三角形)和”破一破”(破坏三角形的封闭性或边数)的对比操作,让学生在正反思辨中明确三角形”由三条线段围成的封闭图形”的本质特征,规范边、角、顶点的符号表示。

分类探究(2课时):设置”分一分”任务,先让学生自主尝试分类,再引导按”角的大小”和”边的长度”两个维度展开探究。按角分类时,通过测量角的度数区分锐角、直角、钝角三角形;按边分类时,借助等腰三角形纸片的折叠操作,理解”等边三角形是特殊的等腰三角形”的包含关系,并用集合图直观呈现分类逻辑。

性质应用(2课时):设计”生活中的三角形”实践任务,学生收集桥梁、屋顶、篮球架等实例,探究三角形稳定性的应用价值;通过”画一画””验一验”活动,验证三角形三边关系和内角和性质,强化推理意识。

单元评价(1课时):采用”任务表现+知识检测”的评价方式,通过分类辨析题、实践操作题、逻辑推理题,全面评估学生的知识掌握与素养发展情况。

3. 实践成效反馈

学生对三角形分类的准确率从课前的53%(按边分类)提升至90%,能运用集合图清晰表达各类三角形的关系;在后续几何学习中,80%的学生能主动运用分类思想探究图形性质,空间观念和推理意识显著增强,单元测试及格率从72%提升至88%。

(三)案例三:”数据的收集、整理与描述”单元——任务驱动的深度学习

1. 单元整合思路

以”数据分析素养”培育为核心,整合”数据收集、整理、描述、分析”等内容,设计”校园垃圾分类情况调查”贯通式任务,让学生在完整的统计过程中掌握数据处理技能,发展数据分析观念与社会责任感。

2. 教学实施路径

任务启动(1课时):明确调查主题,分组设计调查问卷,教师指导学生优化问题设计(避免模糊表述、覆盖关键维度),培养数据收集的科学性意识。

数据采集(1课时):学生分组在校园内开展调查,面向初二年级100名学生及8名教职工运用访谈、问卷等方式收集数据,学习数据筛选与去重的基本方法,锻炼沟通协作能力。

数据处理(2课时):借助Excel软件将原始数据转化为条形图、扇形图等统计图表,通过对比分析发现垃圾分类存在的问题(如可回收物分类准确率仅45%),挖掘数据背后的原因。

成果展示(1课时):各小组呈现调查报告,包括数据图表、问题分析、改进建议,邀请学校后勤部门参与点评,将学习成果转化为实际应用价值。

3. 实践成效反馈

学生熟练掌握了统计图表的绘制与解读方法,能从数据中提取有效信息并提出合理建议;在实践过程中,数据分析能力、合作能力和语言表达能力得到综合提升,对数学的实用性有了更深刻的认知,单元实践任务优秀率达78%。

(五)初中数学跨学科融合教学案例:校园植物生态调查​

本案例依据“数据的收集、整理与描述”数学单元,把生物学科的植物分类、生态环境知识和信息技术的数据分析工具融入进来,以校园植物生态调查为教学任务的核心,打破单一学科教学的局限。

1. 任务启动与知识铺垫

课堂开始时,生物老师先让学生认识校园里常见的植物类型,讲解乔木、灌木、草本植物的分类标准以及植物生长与光照、土壤湿度的关系,使学生学会区分樟树、桂花树、麦冬草等常见校园植物的方法。确定调查时需要记录的植物特征,如种类、株数、生长位置、周围环境湿度。

2. 实地数据收集

学生以6人为一个小组进行校园调查,小组内分工明确,分别为数据记录员、植物识别员、环境测量员。植物识别员根据生物课所学知识识别植物种类并告知记录员,环境测量员使用湿度计测量植物生长区域的土壤湿度,数据记录员按照数学调查表格的要求,正确记录每种植物的数量和生长环境数据。

3. 数据整理与数学分析

第一课时,各组回教室整理调查数据。数学教师引导学生按植物种类、生长区域对原始数据进行分类统计,运用数学中的分类计数方法,统计出各类植物的总株数、各区域植物分布数量占总数的比例。

    第二课时,学生使用信息技术工具处理数据。在数学老师的指导下,用Excel软件把分类后的植物数量数据转化为条形图、扇形图。条形图用来比较不同区域各类植物的数量,扇形图显示某一区域内各类植物所占的比例,说明不同植物对光照需求的不同导致了该分布情况,使学生从数学数据和生物知识两个方面来解读该现象。

四、大单元教学实施的关键策略与反思

(一)实施关键策略

1. 精准把握整合逻辑:深入分析教材知识体系与学生认知规律,找到单元核心概念或思想方法(如分类思想、函数思想),以此为纽带实现知识的有机整合,避免简单堆砌。

2. 设计进阶式任务链:任务难度需遵循”最近发展区”原则,从基础操作到综合应用逐步提升,每个任务都应承载特定的知识目标与素养目标,确保学习过程的连贯性与层次性。

3. 强化技术深度融合:信息技术应服务于教学目标的实现,如用GeoGebra辅助几何性质探究,用Excel简化数据处理,避免技术应用的形式化;同时注重培养学生的技术应用能力,实现”技术赋能学习”。

4. 构建素养导向评价:采用”过程性评价+终结性评价”相结合的方式,过程性评价关注学生的探究过程、任务表现、合作交流等,终结性评价侧重知识体系的构建与应用能力,全面反映学生的素养发展水平。

(二)教学反思与优化方向

大单元教学的有效实施,要求教师从”教材执行者”转变为”课程设计者”,需要教师具备扎实的学科功底、系统的教学设计能力和较强的资源整合能力。在实践过程中,笔者发现学困生任务推进较慢,需设计分层任务:针对这一问题,后续将在任务设计中增加基础层、提高层、拓展层三个梯度,基础层聚焦核心知识掌握,提高层侧重思维拓展,拓展层指向综合应用,确保不同层次学生都能获得成长。同时,还存在”单元整合时间把控难度大”的问题,需通过集体备课细化课时分配,优化教学环节衔接。

未来,大单元教学可进一步融入项目式学习、跨学科整合等先进理念,如将”一次函数”与物理中的”运动学问题”、”数据统计”与科学中的”实验数据分析”相结合,拓宽教学视野,促进学生综合素养的全面发展。

五、结论

核心素养导向下的初中数学大单元教学,通过主题统整、任务驱动、技术融合与素养评价的有机结合,有效打破了传统教学的碎片化局限,实现了知识传授与素养培育的统一。本文通过三个典型单元的教学实践表明,大单元教学不仅能提升学生的数学知识掌握水平,更能促进几何直观、推理意识、应用意识等核心素养的深度发展。作为一种先进的教学模式,大单元教学为初中数学教学改革提供了可行路径,也为教师职称评审提供了具有实践价值的研究素材。未来,需持续深化大单元教学的理论研究与实践探索,不断优化教学策略,助力初中数学教育质量的全面提升。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2] 张奠宙.数学教育的核心素养与教学实践[M].上海:华东师范大学出版社,2023.

[3] 李庾南.初中数学大单元教学的设计与实施[J].中国教育学刊,2024(3):89-94.

[4] 王尚志.核心素养导向的数学教学改革[J].数学教育学报,2023,32(2):1-6.

[5] 义务教育数学课程标准研制组.义务教育数学课程标准(2022年版)解读[M].北京:北京师范大学出版社,2022.

作者简介:李岚 1980年12月13日 女 安徽省滁州市 汉 本科 一级教师 安徽省滁州市天长市炳辉中学 研究方向:初中数学

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