教育數(shù)字化轉型背景下初中數(shù)學單元整體教學設計探究

莫春艷 胡朝成

摘 要：在教育數(shù)字化轉型背景下，數(shù)字賦能初中數(shù)學單元整體教學設計的基本要求、基本框架和實施策略成為急需探討的問題。依托問卷星在線調查初中數(shù)學單元整體教學的現(xiàn)狀，對初中數(shù)學單元整體教學設計的相關理論進行梳理和分析，基于教育數(shù)字化轉型構建初中數(shù)學單元整體教學設計框架，以人教版數(shù)學八年級下冊“平行四邊形”為例，用系統(tǒng)的觀點理解課程教學實施中的層級要素，從教學目標、教學內容、數(shù)字化賦能等方面探索初中數(shù)學單元整體教學設計實踐。

關鍵詞：初中數(shù)學；教育數(shù)字化；單元整體教學設計；平行四邊形

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：0450-9889（2024）07-0073-04

數(shù)字技術的快速發(fā)展成為行業(yè)轉型的重要推動力量。教育領域在多種因素的綜合作用下，逐漸開始了數(shù)字化轉型，知識的傳播和獲取渠道、知識內化的途徑和方式、課程結構和課堂形態(tài)、教學組織和師生關系等都隨之發(fā)生了重大變化。我國高度重視教育數(shù)字化建設，教育部在2022年啟動了國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略實施行動，積極推進教育的數(shù)字化轉型研究與實踐。教育數(shù)字化轉型不是簡單地用數(shù)字技術變革傳統(tǒng)的教學方法，而是以數(shù)字化教學資源的應用為前提，支持教師實施高品質教學，為學生提供更加便捷、靈活、個性化的學習和發(fā)展方式，促進學生更好地掌握知識和技能。新課程改革提倡信息技術與學科教學深度融合，要求教師運用數(shù)字化的方式方法設計與實施教學，優(yōu)化教學效果。《義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《2022年版數(shù)學課標》）建議教師從教學內容的整體性、結構化以及教學內容與數(shù)學核心素養(yǎng)的相關性等多個方面整體把握教學內容，開展單元整體教學探索，選擇適當?shù)慕虒W方式開展教學［1］。在教育數(shù)字化轉型背景下，數(shù)字賦能初中數(shù)學單元整體教學設計的基本要求、基本框架和實施策略成為急需探討的問題。教師應基于《2022年版數(shù)學課標》的要求，結合教情和學情，對選定的單元內容進行系統(tǒng)分析，進行單元整體規(guī)劃、設計。

一、依托問卷星調研初中數(shù)學單元整體教學的現(xiàn)狀

單元整體教學作為一種新型的教學方式，將單元教學內容作為一個整體，通過整合教學資源、優(yōu)化教學方法和手段，提高教學質量和效率。一些研究指出，初中數(shù)學單元整體教學能夠提高教師的教材解讀能力和教學水平，幫助學生構建單元知識框架，提高學生的數(shù)學思維和綜合素養(yǎng)。為了解當前初中數(shù)學單元整體教學的現(xiàn)狀，筆者編制了“基于新課標的初中數(shù)學單元教學調查問卷（教師卷）”和“基于新課標的初中數(shù)學單元教學調查問卷（學生卷）”，依托問卷星對南寧市部分初中學校的數(shù)學教師和學生進行了在線調查，形成分析報告，總結初中數(shù)學單元整體教學的現(xiàn)狀。

從調查數(shù)據(jù)來看，70%以上的學生希望教師在數(shù)學課堂教學中能根據(jù)單元教學目標、課程內容、教情與學情，認真?zhèn)湔n，重新進行教學設計，以能引發(fā)學生討論、探究、互動的教學方式達成教學目標和能力培養(yǎng)，可見初中數(shù)學單元整體教學是學生喜歡的一種教學方式；超過60%的教師對單元整體教學有一定程度的了解，但理論知識準備不足、實施的意愿不強；將近20%的教師對單元整體教學的理解和實踐存在偏差，出現(xiàn)形式主義和簡單化的問題。例如，部分教師將整個單元的教學內容簡單堆砌在一起，沒有真正實現(xiàn)知識點之間的聯(lián)系和整合，教學重點不突出，導致學生難以理解和掌握。在課堂教學實踐中運用信息技術、數(shù)字教學資源進行單元整體教學的教師，經(jīng)常使用的不超過20%，有時使用的不超過50%，很少或幾乎不用的占30%以上?？梢?，信息技術與初中數(shù)學單元整體教學的融合還需要教師們在實踐中探索。

根據(jù)調查結果可知，教師在初中數(shù)學單元整體教學實施上存在脫離學生實際需求的現(xiàn)象。針對當前教學存在的問題和挑戰(zhàn)，教師應多學習單元整體教學理論知識，提高單元整體教學設計意識，注重知識點之間的聯(lián)系和整合，重視學生在課堂教學活動中的參與和反饋，不斷提高教學質量和效率。教師應在單元整體教學理論指導下，把握好課程內容和教學重難點，進一步探索適合不同層次學生需求的單元整體教學方法和手段，依托信息技術提高課堂教學品質。

二、基于教育數(shù)字化轉型構建初中數(shù)學單元整體教學設計框架

（一）教育數(shù)字化轉型對教學的要求

教育數(shù)字化轉型的內生動力是教育高質量發(fā)展和教育現(xiàn)代化發(fā)展的需求，關注的是人的發(fā)展。華東師范大學教授袁振國認為，教育數(shù)字化轉型的成果最終要體現(xiàn)在教書育人和促進人的發(fā)展上。［2］教育數(shù)字化轉型倡導依托信息與數(shù)字技術、數(shù)字教育資源、教學應用方式，遵循學生的發(fā)展為終極指向的原則，推進課堂教學數(shù)字化變革。在教學實踐中，信息技術、教育資源和教學應用是教育數(shù)字化轉型的關鍵，信息技術為教育數(shù)字化提供了基礎保障。

（二）初中數(shù)學單元整體教學設計的基本要求

《2022年版數(shù)學課標》提出，教師要整體把握教學內容、注重教學內容的結構化和關聯(lián)性，強化情境設計與問題提出，重視和積極推進單元整體教學設計。在教育數(shù)字化轉型背景下，初中數(shù)學單元整體教學設計應遵循以下基本要求。

一要以學生數(shù)學核心素養(yǎng)提升為著力點，遵循過程思維、提升整體思維、塑造創(chuàng)新思維，用系統(tǒng)的觀點理解課程教學實施中的層級要素，以教學實踐問題為導向創(chuàng)新課程教學。過程思維要求教師在設計單元整體教學方案時，注重知識的形成過程和學生的認知過程，引導學生通過探究和實踐來掌握數(shù)學知識。整體思維要求教師從單元整體的角度出發(fā)，對教學內容、教學目標、教學方法等各個方面進行綜合考慮，以實現(xiàn)教學效果的最大化。創(chuàng)新思維要求教師關注學生的個體差異和個性化學習需求，采用多樣化的教學方法和手段，以滿足不同學生的學習需求，從而提高教學效果。

二要注重單元整體教學設計的分析、設計、實施和評價。教師需要認真分析單元整體要素和章節(jié)前后之間的銜接，從單元宏觀到課時微觀，從單元主題、教學目標到數(shù)學素養(yǎng)，基于新課標、教情和學情，選用適當?shù)慕虒W方式，形成單元整體教學設計方案。同時，教師在教學實施過程中需要重視教學效果的反饋和評價，及時調整和改進教學。教師通過單元整體教學設計的實踐，幫助學生理順知識的內在邏輯聯(lián)系，整合知識結構，掌握方法并形成數(shù)學思維，發(fā)展學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。

三要重視教育數(shù)字化對數(shù)學教學變革的推動作用，注重信息技術與數(shù)學教學的融合創(chuàng)新。教育數(shù)字化為數(shù)學教學提供了更多的資源和手段，可以改變教師的教學方式方法，轉變學生的學習方式。信息技術與數(shù)學教學的融合，可以為學生提供更加個性化的學習體驗，幫助學生更好地理解和掌握數(shù)學知識，提高學習效率。

（三）初中數(shù)學單元整體教學設計基本框架

教育數(shù)字化轉型及初中數(shù)學單元整體教學設計的邏輯起點是學生綜合素質的發(fā)展。教師在過程思維、整體思維、創(chuàng)新思維的指引下，以培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)為目標，明確設計依據(jù)和設計思路，形成如圖1所示的基本框架，從教學內容的整合優(yōu)化、教學方式的選擇、教學的融合創(chuàng)新、信息技術賦能教學、數(shù)字教育資源的應用等方面，為教育數(shù)字化轉型背景下初中數(shù)學單元整體教學設計提供了實施路徑。

三、數(shù)字化賦能初中數(shù)學單元整體教學的實踐

在初中數(shù)學單元整體教學設計實踐中，教師需要對教材進行深入解讀，把握教材的整體結構和重難點，制訂出符合實際情況的教學設計。同時，教師還需要關注學生的實際情況和學習需求，采用多種教學方法，融入信息技術手段，幫助學生更好地理解和掌握數(shù)學知識，提高數(shù)學思維和綜合素養(yǎng)。

（一）教學目標體現(xiàn)整體理念

教師在實施單元整體教學總體規(guī)劃時，應從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個層面進行整體規(guī)劃。教學目標是教學活動的核心導向，旨在明確學生應達到的預期成果。教師在制訂單元教學目標時，要充分考慮學生的知識基礎、認知能力和個體差異，確保教學目標科學合理。

以人教版數(shù)學八年級下冊“平行四邊形”單元整體教學設計為例，該單元的主要教學內容包括平行四邊形、矩形、菱形和正方形等特殊的平行四邊形的概念及它們之間的聯(lián)系與區(qū)別，平行四邊形、矩形、菱形、正方形的性質定理和判定定理的證明和應用，兩條平行線之間的距離的概念，三角形中位線定理的證明和應用。這些平行四邊形雖然看似相近，但每個都有其獨特的性質和特征，需要教師在教學過程中明確它們的內涵和外延，需要對它們的性質定理和判定定理進行深入探究和證明。

八年級學生在“平行線與相交線”“全等三角形”等章節(jié)已經(jīng)進行了一些推理論證的訓練，掌握了一些推理論證的方法。在“平行四邊形”單元教學中，教師要重視推理論證的教學，重點培養(yǎng)學生的數(shù)學建模、數(shù)學抽象、邏輯推理等數(shù)學素養(yǎng)，幫助學生理解平行四邊形、矩形、菱形、正方形之間的關系，鞏固和提高推理論證的能力。

教師在掌握教情、分析學情的基礎上，可以確定“平行四邊形”單元的教學目標和數(shù)學素養(yǎng)（如表1）。

（二）梳理教學內容，整體把握單元教學

梳理數(shù)學知識之間的邏輯關系，是單元整體教學中不可或缺的一部分。教師以單元為整體進行教學內容的整合和設計，將整個單元的各個知識點有機地串聯(lián)起來，結合教學內容、探究路徑、思想方法引導學生抓住核心知識點，理解和掌握數(shù)學知識間的內在邏輯關系，形成系統(tǒng)的數(shù)學思維和解決問題的能力。教師以整體性為原則，對單元各個章節(jié)內容進行深入分析，發(fā)現(xiàn)其中的關聯(lián)與區(qū)別，并根據(jù)學生的具體情況和學習需求，對教學內容進行適當?shù)难a充和整合，幫助學生構建單元整體知識體系，促進學生系統(tǒng)思維的發(fā)展。

在“平行四邊形”單元整體教學設計中，教師根據(jù)本單元的教學目標、教學重難點，運用直觀、簡明的思維導圖系統(tǒng)地明確教學內容的關聯(lián)，梳理平行四邊形、矩形、菱形、正方形的性質定理和判定定理。教師可以采取“總—分—總”的策略整合教學內容，構建單元教學的邏輯主線，形成單元教學的結構化知識體系，整體把握單元教學［3］。

第一個“總”是先學習本單元的知識脈絡主線，即集中精力學習平行四邊形、矩形、菱形和正方形的圖形、概念、性質和判定定理等重要的主線內容。具體做法如下：首先，教師布置學生自主預習，分小組合作繪制單元思維導圖，讓學生了解本單元的主要學習內容；其次，學習小組展示單元思維導圖，交流自學得到的知識；最后，教師用兩節(jié)連堂課講授平行四邊形、矩形、菱形和正方形的圖形、概念、性質和判定定理，注意繪制單元思維導圖把四種圖形的概念、性質和判定定理串起來，讓學生通過圖形、思維導圖理解和掌握本單元的重點知識及它們之間的區(qū)別與聯(lián)系。

“分”是教師從本單元的第一節(jié)內容開始講授新課，再次復習平行四邊形、矩形、菱形和正方形的圖形、概念、性質和判定定理，講解課本的例題、習題，通過適當?shù)木毩晭椭鷮W生進一步鞏固四種圖形的概念、性質和判定定理，鞏固重難點知識，提高學生對本單元知識的應用能力。

第二個“總”是教師歸納總結本單元主要內容、學習方法、應用技巧等。學生自主回顧單元內容及筆記，完善預習環(huán)節(jié)繪制的單元思維導圖，將知識點、典型習題、學習方法和應用技巧等融入其中。教師帶領學生復習重難點知識，交流討論學習心得，幫助學生完善單元思維導圖。

初中數(shù)學單元整體教學設計強調將各個知識點有機地串聯(lián)起來，形成系統(tǒng)的數(shù)學思維和解決問題的能力。在“平行四邊形”單元整體教學設計中，教師以學生為中心進行教學內容的設計，先梳理教學內容的關聯(lián)，再分節(jié)講授新課，最后進行總結。在教學過程中教師起到了引導、組織、講授、解惑的作用。學生在教學活動中動手、動腦，既能合作、交流、探究，又能安靜傾聽同伴和教師的講解，經(jīng)歷知識形成的過程，獲得良好的學習體驗。這種教學設計方法符合新課程標準的要求，有助于學生構建單元整體知識體系，有利于培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。

（三）依托信息技術創(chuàng)設教學情境，數(shù)字化賦能課堂教學

初中數(shù)學有很多概念比較抽象，很多學生在學習的過程中都會覺得數(shù)學枯燥乏味，難以理解。教師依托信息技術，利用數(shù)字教學資源創(chuàng)設既符合學生認知特點，又具有科學性和引導性的教學情境，有利于激發(fā)學生的學習興趣和探索欲望，促進學生對課程內容的理解。數(shù)字教學資源包括多樣化的視頻、課件及相關資料，不僅能豐富教學內容和教學方式方法，而且能使初中數(shù)學教學具有實用性和藝術性，增強學生的課堂專注力，提高課堂教學的實效［4］。

利用數(shù)字化賦能“平行四邊形”單元整體教學，可以有效提高教學品質。例如，在預習階段，教師可以推送關于平行四邊形的視頻、微課等教學資源，讓學生在家中提前了解相關知識，拓展教學時空。教師可以登錄“國家中小學智慧教育平臺”“八桂教學通”數(shù)字教材平臺，瀏覽更多與平行四邊形相關的優(yōu)質教學資源，并根據(jù)自己的教學需求和學生的學習情況，選擇合適的內容推薦給學生自主學習。在課堂講解平行四邊形、矩形、菱形和正方形的性質時，教師可以利用幾何畫板等軟件動態(tài)演示它們之間的區(qū)別與聯(lián)系，讓學生更直觀地理解這四種圖形的性質。教師還可以利用網(wǎng)絡資源尋找更多關于平行四邊形的應用例題，通過風趣幽默的教學語言、多種多樣的教學方法，如講練結合法、合作探究法、實驗操作法等，將理論知識與實際應用相結合，讓學生更好地理解和掌握單元知識內容。

通過數(shù)字化賦能教學，教師可以更好地創(chuàng)設教學情境，利用數(shù)字教學資源激發(fā)學生的學習興趣和探索欲望，通過預習階段的教學資源推送、課堂教學的動態(tài)演示和應用例題講解等更好地優(yōu)化單元整體教學的內容與教學過程。同時，數(shù)字化背景下的新型教學模式也可以更好地激發(fā)學生的學習興趣和主動性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力。

單元整體教學設計基于課程整合的單元化教學，體現(xiàn)“整體—部分—整體”這一基本認知規(guī)律，改變了教師的授課模式和學生的學習模式。教育數(shù)字化轉型背景下，教師需要注重單元整體教學設計的研究、實施和評價，依托信息技術，合理運用數(shù)字教學資源豐富教學內容，采用多樣化的教學方法和手段，增強教學的互動性和學生的學習體驗，從而提高教學質量。

參考文獻

［1］中華人民共和國教育部.義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）［S］.北京：北京師范大學出版社，2022：86.

［2］袁振國.教育數(shù)字化轉型：轉什么，怎么轉［J］.華東師范大學學報（教育科學版），2023，41（3）：1-11.

［3］王逸楠.八年級學生數(shù)學學習分化點的調查研究［D］.南京：南京師范大學，2017：36-37.

［4］張永均.立足任務教學法，培養(yǎng)學生數(shù)學核心素養(yǎng)［J］.高考，2021（23）：115-116.