素養(yǎng)背景下小學數(shù)學“圖形與幾何”大單元教學的實踐研究

【摘" 要】 核心素養(yǎng)導向下，小學數(shù)學教學實施“圖形與幾何”大單元教學模式是以建構(gòu)主義和認知主義為理論基礎(chǔ)，通過知識的整合與遷移，深化學生對內(nèi)容的理解，并提升其實踐能力。文章聚焦小學數(shù)學中的“圖形與幾何”領(lǐng)域，深入剖析了大單元教學的理論基礎(chǔ)、設(shè)計原則及實施策略，并結(jié)合具體實踐案例，探討了其應用效果及面臨的挑戰(zhàn)。研究顯示，大單元教學模式不僅有效提升了學生的數(shù)學核心素養(yǎng)，還通過多元化的教學手段，激發(fā)了學生的學習熱情，增強了其問題解決能力。文章對教學中存在的問題也進行了反思，并提出了相應的改進建議，旨在為小學數(shù)學教學提供實用的策略指導。

【關(guān)鍵詞】 核心素養(yǎng);小學數(shù)學;圖形與幾何;大單元教學

在全球教育變革的浪潮中，素養(yǎng)教育已逐漸成為小學數(shù)學教學的核心理念。隨著教育理念的持續(xù)更新，單純以知識傳授為主的傳統(tǒng)教學模式顯得力不從心，尤其是在面對空間思維與幾何分析等高層次挑戰(zhàn)時，學生不僅需要學習記憶與計算技巧，還需要培養(yǎng)解決問題的核心素養(yǎng)。正因如此，大單元教學模式應運而生。它通過構(gòu)建連貫深入的學習體系，實現(xiàn)知識內(nèi)化與實踐應用的有機融合，成為提升學生數(shù)學核心素養(yǎng)的有效工具。

一、素養(yǎng)背景下小學數(shù)學教育目標

（一）構(gòu)建核心素養(yǎng)框架

小學數(shù)學核心素養(yǎng)包括數(shù)學抽象、邏輯推理、數(shù)學建模、運算能力、直觀想象及數(shù)據(jù)分析六大方面，這些素養(yǎng)共同促進學生數(shù)學思維能力的深化。數(shù)學抽象使學生能從具體問題中提煉出數(shù)學本質(zhì);邏輯推理鍛煉學生根據(jù)已知條件合理推導結(jié)論的能力;數(shù)學建模則教會學生如何運用數(shù)學方法解決實際問題。此外，運算能力是學生計算和解題的基礎(chǔ)，直觀想象幫助學生理解空間關(guān)系，數(shù)據(jù)分析則培養(yǎng)學生有效分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論的能力。這些素養(yǎng)相互支撐，對學生的數(shù)學學習效果至關(guān)重要，有助于學生構(gòu)建嚴謹?shù)臄?shù)學思維體系和提升問題解決能力。

（二）實現(xiàn)小學數(shù)學教育目標

在核心素養(yǎng)的導向下，小學數(shù)學教育已不再是單純的知識傳授，而轉(zhuǎn)向?qū)C合能力的培養(yǎng)。與傳統(tǒng)教學相比，現(xiàn)在更重視學生的應用能力和探究精神。教學重點從記憶公式定理轉(zhuǎn)變?yōu)橹R在多變情境中的靈活應用，并強調(diào)數(shù)學與科學、技術(shù)等跨學科的整合，以全面提升學生素質(zhì)。同時，鼓勵學生從被動學習轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹骄?，通過獨立思考與團隊合作，增進對數(shù)學的理解，激發(fā)創(chuàng)造力，培養(yǎng)積極情感和正確價值觀。

（三）在數(shù)學教學中實現(xiàn)素養(yǎng)教育

為實現(xiàn)小學數(shù)學教學中核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，教師應采用多樣化的教學策略，如情境教學、項目式學習與合作學習等。情境教學能將抽象數(shù)學概念融入生活實例，幫助學生理解數(shù)學與生活的緊密聯(lián)系。項目式學習則為學生提供解決現(xiàn)實問題的數(shù)學應用平臺，鍛煉他們解決復雜難題的能力。同時，合作學習通過小組互動，增進學生的溝通與協(xié)作技巧，激發(fā)團隊探討數(shù)學問題的熱情。此外，巧妙運用信息技術(shù)，如使用數(shù)字工具展示幾何模型，使數(shù)學學習更加直觀，從而加深學生對抽象概念的理解。

二、“圖形與幾何”領(lǐng)域教學內(nèi)容與核心素養(yǎng)的關(guān)聯(lián)

在小學數(shù)學教育中，“圖形與幾何”是培養(yǎng)學生空間思維和幾何直觀的重要內(nèi)容。它不僅包含了幾何的基礎(chǔ)概念和計算技巧，還通過幾何變換等知識點，讓學生深刻體會到數(shù)學與現(xiàn)實生活的緊密聯(lián)系。本文將通過深入剖析“圖形與幾何”的核心知識點，探討如何針對性運用高效的教學策略。

（一）“圖形與幾何”領(lǐng)域核心知識梳理

“圖形與幾何”領(lǐng)域的核心知識包括基礎(chǔ)概念和幾何變換?；A(chǔ)概念涉及點、線、面、體等幾何元素，點是基礎(chǔ)單位，線由點延伸而成，面由線構(gòu)成，體則由面構(gòu)成三維結(jié)構(gòu)。角是兩線相交形成的，距離量化點與點、線與線之間的最短間隔。面積描述二維圖形的大小，體積表征三維空間的大小，這些都是重要的計算指標。而幾何變換，如平移、旋轉(zhuǎn)、對稱，揭示了物體位置的變動與形狀的保持，能幫助學生深入理解幾何圖形的相似與差異。這些知識共同為學生理解空間結(jié)構(gòu)與幾何規(guī)律打下堅實基礎(chǔ)，培養(yǎng)其空間思維和解題能力。

（二）核心素養(yǎng)教育在“圖形與幾何”教學中的滲透

通過圖形識別，學生可以直觀感知和想象幾何圖形的結(jié)構(gòu)與形態(tài)，從而提升直觀想象力。例如，辨別不同的幾何形狀及其變化，有助于增強學生的空間感知能力。同時，在幾何證明過程中，邏輯推理和數(shù)學抽象得到充分體現(xiàn)。學生通過嚴謹?shù)耐评砗脱堇[，逐漸抽象出幾何定理的深層原理和規(guī)律，從而鍛煉其縝密思維。此外，在幾何計算中，學生的數(shù)學運算能力也得到不斷提升。通過計算面積、周長和體積，學生可以熟練運用數(shù)學工具解決實際問題。這種全方位的素養(yǎng)培育，不僅使學生掌握了幾何知識，還在邏輯思維、空間想象及運算能力上獲得了顯著提升。

（三）教學內(nèi)容與核心素養(yǎng)教育的融合策略

為將核心素養(yǎng)教育深度融入“圖形與幾何”教學，教師應采用多元化教學策略。一方面，設(shè)計跨學科任務，例如結(jié)合物理力學知識探究橋梁的穩(wěn)定性，幫助學生理解幾何在實際工程中的應用，實現(xiàn)知識的跨學科融合。另一方面，借助信息技術(shù)工具如“幾何畫板”，通過動態(tài)圖形演示，增強學生對幾何變換的直觀感受。再者，實施項目式學習，指導學生設(shè)計幾何模型，讓他們在實踐活動中深化對幾何概念的理解，同時鍛煉團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。這些策略不僅能有效激發(fā)學生的學習熱情，還能在實踐中提升學生的核心素養(yǎng)。

三、素養(yǎng)教育背景下大單元教學模式在“圖形與幾何”教學中的應用

在教育改革的浪潮中，核心素養(yǎng)導向的小學數(shù)學教學蔚然成風。大單元教學模式作為一種創(chuàng)新型教學法，通過構(gòu)建系統(tǒng)連貫的學習單元，實現(xiàn)了知識深度理解與實際應用的無縫銜接，尤其在“圖形與幾何”這類復雜實踐領(lǐng)域中表現(xiàn)尤為突出。

（一）大單元教學模式的理論基礎(chǔ)與特點

大單元教學模式的理論基礎(chǔ)深植于建構(gòu)主義和認知主義等學習理論。建構(gòu)主義認為，學生在已有知識基礎(chǔ)上主動建構(gòu)新知識，而非被動接受。通過大單元教學，學生能夠更好地將零散的知識點串聯(lián)起來，形成完整的知識網(wǎng)絡，實現(xiàn)對概念的深度理解與整合。認知主義則強調(diào)，知識的獲取和應用應以認知結(jié)構(gòu)為中心，教學設(shè)計應根據(jù)學生的認知發(fā)展水平循序漸進地展開。在數(shù)學教學，尤其是“圖形與幾何”領(lǐng)域中，大單元教學模式通過整合多樣化的教學內(nèi)容和活動，能夠更好地促進學生的知識遷移和應用。例如，學生在學習幾何時，不僅能夠理解點、線、面等基本概念，還能在幾何變換、圖形分類等更復雜的知識點之間建立聯(lián)系，從而實現(xiàn)更高層次的數(shù)學思維。該模式的一個顯著特點是促進知識的整合與遷移，通過延伸性的任務，學生能夠?qū)W到的幾何知識應用到跨學科領(lǐng)域。此外，大單元教學模式還深化了學生對知識的理解，通過完整的學習單元，學生有更多的時間和機會進行反思、鞏固和應用所學知識，提高問題解決能力和思維的靈活性。

（二）“圖形與幾何”大單元教學的設(shè)計原則

設(shè)計“圖形與幾何”大單元教學需遵循若干關(guān)鍵原則。首要原則是主題聚焦，即圍繞該領(lǐng)域的核心概念，如幾何變換、面積與體積計算等展開教學，以確保教學目標的明確性和學生學習的連貫性、深入性。其次，內(nèi)容應連貫有序，從基礎(chǔ)概念逐步過渡到高級應用，保持知識結(jié)構(gòu)的邏輯性和層次性。例如，在探討幾何變換時，可從平移、旋轉(zhuǎn)等基本概念入手，逐步引導學生深入解析復雜圖形的變化。再者，活動多樣性也是重要原則，教師應結(jié)合動手操作、小組討論及匯報展示等多種形式，幫助學生從多角度理解和運用幾何知識。最后，評價需要全面，既要關(guān)注學習成果，也要重視學習過程和思維變化，以綜合評估學生進度，并據(jù)此調(diào)整教學策略。

（三）大單元教學模式在“圖形與幾何”教學中的實施

在“圖形與幾何”教學中，實施大單元教學模式是關(guān)鍵。首先，明確單元主題是基礎(chǔ)。應結(jié)合課程標準與學生實際需求，選定既富有挑戰(zhàn)性又具有代表性的主題，如“圖形的變換與性質(zhì)”。該主題涵蓋平移、旋轉(zhuǎn)等關(guān)鍵幾何變換及圖形的基本性質(zhì)，旨在激發(fā)學生興趣，并幫助其將所學知識應用于實際問題中。其次，教學內(nèi)容的組織需整合相關(guān)知識點，形成系統(tǒng)連貫的教學單元，確保知識的邏輯性和層次性。例如，在探討“圖形的變換與性質(zhì)”時，可先引入幾何變換的概念，然后分析圖形在變換中的特性變化，最后通過具體案例剖析變換與性質(zhì)間的聯(lián)系，從而幫助學生構(gòu)建幾何學的整體框架。在活動安排方面，教師應設(shè)計遞進式活動以深化學生的理解與應用。從基礎(chǔ)觀察實驗出發(fā)，如通過紙上操作感受圖形的特征，進而動手操作體驗圖形的變換，直觀理解空間變化。在此基礎(chǔ)上，可設(shè)計高階問題解決與項目制作活動，如創(chuàng)作對稱橋梁模型或編程模擬圖形旋轉(zhuǎn)，將理論轉(zhuǎn)化為實踐，提升學生的創(chuàng)新能力和問題解決能力。最后，評價方式應創(chuàng)新多元，注重過程性評價?？梢胱晕以u價，促進學生自我反思;實施同伴評價，強化互相學習;教師評價則應考量多角度，包括合作能力、問題解決表現(xiàn)及項目參與度等。這一多元評價體系有助于全面掌握學生的學習情況，并提供針對性的指導。

四、教學實踐案例分析與效果評估

（一）教學實踐案例的選擇與描述

本次實踐案例以“圖形的變換與對稱性”為主題，深入探討了幾何變換（包括平移、旋轉(zhuǎn)和對稱）與圖形性質(zhì)的理解。采用項目式學習作為主要教學手段，旨在讓學生通過親身實踐和小組合作，設(shè)計與制作橋梁模型，并在此過程中分析橋梁的穩(wěn)定性與對稱性。該案例選自一所城市小學，學生數(shù)學基礎(chǔ)扎實，但需加強數(shù)學應用與綜合思維能力的訓練。通過引入實際工程問題，本案例展示了如何將“圖形與幾何”知識與現(xiàn)實生活緊密相連，從而全面促進學生核心素養(yǎng)的提升。

（二）教學策略與具體實施過程

在教學過程中，教師首先以引導性問題激發(fā)學生對“圖形變換與對稱性”的興趣，通過展示各種橋梁圖片，引導學生觀察其對稱結(jié)構(gòu)與幾何變換特點。隨后，學生分組進行探索活動，利用紙板、木棒等材料設(shè)計并制作符合對稱性要求的橋梁模型。教師提出具體的變換要求，指導學生在設(shè)計中靈活運用平移、旋轉(zhuǎn)和對稱等幾何變換原理，并討論橋梁的穩(wěn)定性。同時，教師借助幾何畫板等工具，幫助學生直觀感受圖形變換的過程。為評估教學效果，教師采用多元評價方式，包括即時反饋、小組互評及模型展示與解說。學生在展示中詳細闡述所運用的幾何變換原理及如何提升橋梁穩(wěn)定性。通過此活動，學生的邏輯推理、數(shù)學運算和直觀想象能力得到了顯著提升，學習興趣也大幅增強。學生積極參與項目討論與制作，表現(xiàn)出對幾何知識應用的濃厚興趣。此外，學生在項目設(shè)計中鍛煉了問題解決能力，能夠運用所學幾何知識提出并優(yōu)化解決方案。

（三）教學反思與改進建議

本次實踐案例驗證了大單元教學模式對學生核心素養(yǎng)，尤其是問題解決能力和幾何直觀能力的顯著提升作用。然而，研究者也觀察到一些可優(yōu)化的環(huán)節(jié)。在教學層面，雖然小組合作有效提升了學生的參與度，但部分學生表現(xiàn)出對合作思考的較強依賴性，個體深入思考的時間相對不足。針對這一問題，建議未來教學中增設(shè)個別學習環(huán)節(jié)，確保每位學生都能獲得充足的獨立探究空間。此外，教師應加強引導學生進行自主反思，幫助他們在任務完成后自我審視學習成效，從而將知識更牢固地內(nèi)化為個人能力。

五、結(jié)語

在素養(yǎng)教育的引領(lǐng)下，大單元教學模式已成為小學數(shù)學“圖形與幾何”教學的有力工具，它深度融合了知識與能力的培養(yǎng)。通過精心設(shè)計教學主題、整合知識體系及開展多元化的教學活動，該模式有效提升了學生的數(shù)學核心素養(yǎng)，尤其在鍛煉邏輯思維、空間想象及提升問題解決能力方面取得了突出成效。盡管在實踐中仍存在學生獨立思考時間不足等問題，但經(jīng)過教學反思與持續(xù)優(yōu)化，其應用潛力巨大，不容忽視。未來，教師應繼續(xù)探索更優(yōu)的大單元教學實踐策略，以促進學生在深度學習中實現(xiàn)持續(xù)成長與發(fā)展。

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