【摘 要】單元整體視域下的作業(yè)設(shè)計應(yīng)遵循“以學(xué)生為中心”的基本教學(xué)理念,以“題組串聯(lián)”的方式進行整合設(shè)計,指向單元核心概念,讓數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)化、整體化、典型化、層次化,更有利于單元作業(yè)目標(biāo)與學(xué)習(xí)目標(biāo)的達成,同時兼顧核心素養(yǎng)和學(xué)科育人任務(wù)的達成。
【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)化 題組串聯(lián) 單元整體教學(xué) 作業(yè)設(shè)計
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出:要整體把握單元教學(xué)內(nèi)容,對課程內(nèi)容進行結(jié)構(gòu)化整合,推進單元整體教學(xué),探索發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的路徑。作業(yè)的本質(zhì)是學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)化的過程。因此,單元作業(yè)設(shè)計要納入單元整體教學(xué)設(shè)計中,在單元整體視域下進行作業(yè)設(shè)計,旨在更好地實現(xiàn)“備—教—學(xué)—評”一體化。教師站在單元之上,才能看清全局,在教材中找出脈絡(luò),突出數(shù)學(xué)本質(zhì),從而形成高質(zhì)量、少數(shù)量的作業(yè)體系,促進學(xué)生思維能力的提高。以下以“多邊形的面積”單元為例,探討單元整體視域下的單元作業(yè)設(shè)計策略。
一、注重典型,以“精”達“減”
單元整體作業(yè)設(shè)計應(yīng)緊扣單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)和核心概念,要做到典型、精簡、多樣,盡量達到練一題而通一類的效果,化多為精,以“精”達“減”,減量增質(zhì)。
1. 突出本質(zhì),實現(xiàn)理解。
作業(yè)設(shè)計不僅要關(guān)注知識內(nèi)容的應(yīng)用,還需要從數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)著手,借助作業(yè)進一步凸顯知識的本質(zhì)。
習(xí)題1:如圖1,在格子圖中數(shù)出這四個圖形的面積(每個小正方形的面積為1平方厘米)。你數(shù)每一個圖形時分別有什么妙法?你發(fā)現(xiàn)了什么?
此題屬于基礎(chǔ)性作業(yè),其目標(biāo)是讓學(xué)生會用數(shù)格子的方法數(shù)出圖形的面積,理解度量的本質(zhì)。本單元的大概念就是度量,面積單位度量法是溝通平面圖形面積求解的最基本方法。此題從“數(shù)格子”入手,追本溯源,抓住度量的本質(zhì)就是單位量的累加。讓學(xué)生在數(shù)一數(shù)的過程中感受到無論是規(guī)則圖形還是不規(guī)則圖形都可以通過數(shù)方格來解決,并引導(dǎo)學(xué)生聚焦面積的計算本質(zhì)就是求有幾個面積單位。
2. 追求變式,發(fā)展思維。
對數(shù)學(xué)知識的理解是基于學(xué)科本質(zhì)對知識體系的理解。在設(shè)計作業(yè)時要注意題型的變化。在變式練習(xí)中提高學(xué)生的觀察、思考、交流、合作、表達等能力,使學(xué)生在深度參與中獲得新的學(xué)習(xí)體驗。
習(xí)題2:右圖兩塊花圃都是用籬笆一面靠墻圍成的,兩個籬笆長度相等,請比較兩塊花圃的面積。(1)請問花圃①、花圃②哪塊面積大?(2)請說明理由。
此題是指向知識鞏固的基礎(chǔ)性作業(yè),關(guān)注知識的理解和簡單應(yīng)用,作業(yè)目標(biāo)是梯形面積計算公式的變式應(yīng)用。由于兩塊梯形花圃都是用長度相等的籬笆一面靠墻圍成的,腰都是12 m,可以推出兩個梯形的上底與下底的和相等,另外,從圖上可知,花圃①的高是12 m,花圃②的高肯定比12 m短,所以可以推斷花圃①的面積大。通過這樣的變式練習(xí),使學(xué)生對知識進行比較、關(guān)聯(lián)和結(jié)構(gòu)化,突出轉(zhuǎn)化思想和等積變換原理的應(yīng)用,發(fā)散學(xué)生的思維。
二、探究實踐,提升質(zhì)效
豐富多樣的探究性作業(yè),具有趣味性和探索性,不僅能激發(fā)學(xué)生持久的學(xué)習(xí)熱情,還能發(fā)展他們的探究意識、獨立思考與合作的能力,更有利于高階認知能力和思維能力的培養(yǎng),在一定程度上能實現(xiàn)提升教學(xué)成效的目的。
1. 應(yīng)用實踐,生活為本。
應(yīng)用型實踐作業(yè)旨在讓學(xué)生綜合運用學(xué)科知識解決復(fù)雜問題,在解決應(yīng)用型實踐作業(yè)的過程中,以實踐操作為載體,在做作業(yè)的過程中體驗探究樂趣,在表達中發(fā)展數(shù)學(xué)思維。
習(xí)題3:如圖3,萬達商場的一個連鎖餐吧給顧客提供了A、B、C、D四個就餐區(qū)。(1)午餐時間,A就餐區(qū)約有90位顧客用餐,C就餐區(qū)約有70位顧客用餐。請你快速判斷在就餐的高峰時間,這兩個就餐區(qū)哪個比較擁擠?說明你的理由。(2)預(yù)計第二批顧客的人數(shù)大約有80位,假如每個顧客的就餐區(qū)域至少需要1.2平方米,你認為B和D哪個餐廳可以容納這80個顧客同時就餐?為什么?(3)如果想要4個餐廳的面積相等,可以怎樣做呢?說說你的想法。
本題是指向思維發(fā)展的實踐性作業(yè),認知維度是知識的創(chuàng)新,作業(yè)目標(biāo)是能綜合運用所學(xué)知識解決實際問題,提高綜合應(yīng)用的意識和能力,指向的核心素養(yǎng)是創(chuàng)新意識、應(yīng)用意識及推理意識。題(1)不用計算直接推理就可快速判斷哪個餐廳比較擁擠,題(3)只要學(xué)生言之有理就可以。當(dāng)然作為餐廳,形狀越方正越好,可以分別給C和D餐廳再增加一個同樣的三角形和梯形。通過關(guān)聯(lián)在一組平行線內(nèi)的平面圖形,讓學(xué)生能巧用底和高的變化來解決問題,體會等底、等高的圖形面積之間的關(guān)系,進一步發(fā)展學(xué)生的推理意識和應(yīng)用意識。通過此題,讓學(xué)生在實踐性作業(yè)中,突破復(fù)雜的、有難度的挑戰(zhàn)性任務(wù),進一步拓寬視野,能更好地理解數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系。
2. 說理實踐,深度學(xué)習(xí)。
作業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和形式可以多樣化,除了常規(guī)的作業(yè)設(shè)計以外,教師還可以設(shè)計多維發(fā)展、素養(yǎng)立意的說理作業(yè),使低階的記憶、理解變成自主思考、自我實踐的真學(xué)習(xí)。
習(xí)題4:如圖4,已知一個三角形的面積和底,求高。其中,芳芳的列式為176÷22×2=16 m,安安的列式為176×2÷22=16 m。他們的解法正確嗎?請說明理由。(可以借助畫圖、算式等形式,選你喜歡的算式說明理由,當(dāng)然也可以兩種都說)
把道理講明白,是對數(shù)學(xué)現(xiàn)象的解釋,更是對數(shù)學(xué)本質(zhì)的追尋。此題屬于應(yīng)用遷移的實踐性作業(yè),認知維度是知識的理解和遷移。理解三角形面積公式的推導(dǎo)過程,通過數(shù)形結(jié)合,能用數(shù)學(xué)語言描述轉(zhuǎn)化前后圖形之間的關(guān)聯(lián)是本題要達成的目標(biāo),指向的核心素養(yǎng)是推理意識及分析表達能力。這道題考查學(xué)生是否理解用倍拼法和剪拼法推導(dǎo)三角形面積計算公式的過程,能否嘗試用文字、畫圖、算式等形式助力說理的深化,讓思維可視化,做到言之有物、言之有理。
三、尊重差異,以“分”增“效”
每個學(xué)生的興趣、認知基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)水平都有差異,單元整體作業(yè)設(shè)計要尊重學(xué)生差異,設(shè)計不同層次的作業(yè)任務(wù),確保每個學(xué)生在適合自己能力水平的范圍內(nèi)接受挑戰(zhàn)和學(xué)習(xí),讓不同層次的學(xué)生獲得不同層次的思維提升。
1. 內(nèi)容自選,激發(fā)熱情。
尊重每一個學(xué)生,讓學(xué)生根據(jù)自己的認知基礎(chǔ)、興趣愛好、學(xué)習(xí)能力等,選擇作業(yè)內(nèi)容和方式,讓學(xué)生在自己的最近發(fā)展區(qū)接受挑戰(zhàn)和學(xué)習(xí),可以激發(fā)學(xué)生持久的學(xué)習(xí)熱情,確保每個學(xué)生都能在適合自己的層次上得到發(fā)展。
習(xí)題5:這個單元我們學(xué)習(xí)了平行四邊形、三角形和梯形的面積計算公式,請你任選一種圖形,用文字結(jié)合圖示的方法表示它的面積公式的推導(dǎo)過程。
此題指向知識鞏固的基礎(chǔ)性作業(yè),認知維度是對知識的理解,作業(yè)目標(biāo)是理解多邊形面積公式的推導(dǎo)過程,能用數(shù)學(xué)語言描述轉(zhuǎn)化前后各圖形之間的關(guān)聯(lián),指向的核心素養(yǎng)是空間觀念和推理意識。此題讓學(xué)生任意選擇一個圖形,用數(shù)形結(jié)合表示面積推導(dǎo)過程,使他們能夠在“畫數(shù)學(xué)”時,將自己的思維方式清晰而有條理地表述出來?;趯W(xué)生的需求和特點,此題設(shè)計充分采用分層作業(yè)策略,以尊重和適應(yīng)學(xué)生的個體差異,更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力,增強自信心。
2. 要求分層,滿足需要。
每個學(xué)生的認知風(fēng)格、智能傾向都是有差異的,不同要求的分層作業(yè)可以滿足不同水平學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,讓他們在完成作業(yè)的過程中尋找到價值感和存在感。
習(xí)題6:圖5中大正方形邊長是10厘米,小正方形的邊長是6厘米,請你在圖中畫出每道算式所表示的面積,想到幾種畫幾種,最后請你來創(chuàng)造,畫一畫,寫一寫。(1)6×10=60(平方厘米);(2)6×10÷2=30(平方厘米);(3)(6+10)×6÷2=48(平方厘米);(4)(6+10)×10÷2=80(平方厘米);(5) 。
此題指向差異分層的發(fā)展性作業(yè),認知維度是知識的遷移和創(chuàng)新。作業(yè)目標(biāo)是數(shù)形結(jié)合,多向溝通圖形之間的聯(lián)系,體會方法和策略的多樣性,提高綜合應(yīng)用的意識和能力。設(shè)計意圖是培養(yǎng)學(xué)生類比聯(lián)想、逆向推理和創(chuàng)新思維,核心素養(yǎng)指向推理意識、空間觀念。首先,通過算式倒推圖形,鍛煉學(xué)生的逆向思維。選取的算式和本單元基本圖形面積公式格式相似,讓學(xué)生經(jīng)歷找底和高的過程,加深對圖形特征的認識。鼓勵能力層次較高的學(xué)生運用發(fā)散思維解決問題,比如(3)、(4)中6+10既可以看成梯形的上底+下底,也可以看成三角形的底,想法不設(shè)限,鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新。讓學(xué)生在完成練習(xí)的過程中,學(xué)會遷移、發(fā)現(xiàn),并提出更為復(fù)雜的問題,進而產(chǎn)生進一步探究的愿望。
本題關(guān)注開放化的思維方式。予以學(xué)生“一題多解”的空間,在練習(xí)中給予學(xué)生自主選擇的權(quán)利,能畫幾種就畫幾種,一道題通過不同的要求,既保護能力層次較低學(xué)生的自尊心,又挖掘了能力層次較高學(xué)生的思維深度。開放式的數(shù)學(xué)問題,為學(xué)生帶來了更多思考和創(chuàng)造的機會,能夠拓展學(xué)生的思維水平,使各層次的學(xué)生都有展現(xiàn)自我的機會。
四、整體設(shè)計,以“聯(lián)”促“思”
單元整體作業(yè)設(shè)計要有整體觀,要具備整體設(shè)計的理念,把握一個單元、一個課時的核心內(nèi)容和所要達到的整體目標(biāo)。貫穿整個學(xué)習(xí)過程的作業(yè)設(shè)計,可以幫助學(xué)生構(gòu)建起數(shù)學(xué)知識之間的聯(lián)系,促進學(xué)生對數(shù)學(xué)知識體系的理解和內(nèi)化,實現(xiàn)深度學(xué)習(xí),提升思維能力。
1. 題組串聯(lián),綻放思維。
在單元作業(yè)設(shè)計中,可以巧設(shè)知識間的關(guān)聯(lián),從整體上把握知識結(jié)構(gòu)。題組串聯(lián),即運用相同策略或針對某一知識點將有代表性的題目放在一起,設(shè)計出連貫性強、邏輯關(guān)聯(lián)緊密的題目組合,可以促進學(xué)生關(guān)聯(lián)知識、觸類旁通,讓學(xué)生的高階思維得以發(fā)展。
習(xí)題7:右圖中,正方形ABCD的邊長是5 cm,正方形CEFG邊長是3 cm,求陰影部分的面積。
(1)下面是兩位同學(xué)的解題思路,你能按照他們的思路解答嗎?請你試一試。
①小明的解題思路是:
陰影部分面積=四邊形BEFD面積-三角形BEF面積
↓
三角形BCD面積+(" ")的面積
解答:
②小強的解題思路是:
如圖7,因為BD與CF平行,所以三角形BDF(陰影部分)和三角形(" ")同底等高。因此,求陰影三角形的面積就是求三角形(" ")的面積。
解答:
(2)如果正方形ABCD的邊長不變,將小正方形CEFG改成邊長1 cm的正方形(如圖8),請比較圖6、圖8中陰影部分的面積,并說明理由。
此題屬于思維提高型作業(yè),認知維度是知識的遷移,作業(yè)目標(biāo)是加深對圖形特征的認識,感受圖形之間的關(guān)系,善于運用等底、等高的特性解決問題。本題考查的核心素養(yǎng)是空間觀念、推理能力和表達能力。知識點是用等量代換、等積變形的思想方法解答三角形的面積問題。這道題目關(guān)注知識的內(nèi)化和遷移的同時,關(guān)注學(xué)生的差異,提示了兩種不同的解題思路。讓學(xué)生在觀察、想象、推理中體會圖形之間的關(guān)系,積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗,體驗“化歸”思想方法,發(fā)展空間想象力,培養(yǎng)學(xué)生的推理能力和語言表達能力。
2. 歸納整理,且行且思。
學(xué)習(xí)需要歸納總結(jié)。整理性作業(yè)的設(shè)計不僅帶領(lǐng)學(xué)生時常反思自己的學(xué)習(xí)狀態(tài),更幫助學(xué)生在此過程中一步一個腳印、扎扎實實地厘清數(shù)學(xué)知識的本質(zhì),分析知識之間的聯(lián)系和區(qū)別,構(gòu)建完善的數(shù)學(xué)知識體系,讓自己的知識層面不斷得到提升。
在學(xué)習(xí)完本單元知識后,可以讓學(xué)生把本單元的知識內(nèi)容聯(lián)系起來,用思維導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)出來,完成知識內(nèi)涵的梳理、總結(jié)和完善。引導(dǎo)學(xué)生對單元知識以思維導(dǎo)圖的形式去梳理、比較、關(guān)聯(lián)、反思所學(xué)知識的重點和難點。學(xué)生歸納、總結(jié)、梳理知識體系,繪制思維導(dǎo)圖的過程,就是把厚書讀薄的過程??粗啙嵉乃季S導(dǎo)圖,能夠分析來龍去脈并梳理知識點之間的前后聯(lián)系,有利于發(fā)展學(xué)生思維。
數(shù)學(xué)知識都有其內(nèi)在聯(lián)系,雖結(jié)構(gòu)單一,但仍具備一定的邏輯性,利用思維導(dǎo)圖可以將已學(xué)知識點有規(guī)劃性梳理,建立溝通聯(lián)結(jié),由點狀化向網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)變,建立完整的面積相關(guān)知識體系。
總之,單元整體作業(yè)設(shè)計要用聯(lián)系的、結(jié)構(gòu)化的思維關(guān)聯(lián)數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)活動和數(shù)學(xué)思想方法,給學(xué)生留有開放的創(chuàng)造空間,讓學(xué)生在練習(xí)中樂于思考、樂于探究,在解決問題中觸發(fā)更深層次的數(shù)學(xué)思維,體會數(shù)學(xué)的魅力。單元整體視域下的作業(yè)設(shè)計,可以更好地實現(xiàn)“備—教—學(xué)—評”一體化,真正做到落實素養(yǎng)導(dǎo)向,提升思維發(fā)展。
(作者單位:福建省福州市長樂區(qū)泮野中心小學(xué))
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本文系2023年度福建省基礎(chǔ)教育課程教學(xué)研究立項課題“基于備、教、學(xué)、評一體化的小學(xué)數(shù)學(xué)大單元整體教學(xué)研究”(立項編號:MJYKT2023-051)的研究成果。