初中数学大单元结构化教学设计策略探究

  • 2025-12-15 10:54:08
  • 来源:《教育》杂志社
  • 作者:王华英

随着教育改革的不断深化,初中数学教学在面临全新挑战的同时,也迎来了许多机遇。传统以课时为基础的碎片化教学模式,已难以满足学生深度理解知识以及综合运用知识的要求。大单元结构化教学作为一种创新型教学模式,注重从整体角度出发,引导学生宏观把握数学知识,从而提升学生的核心素养。所以,探究初中数学大单元结构化教学设计策略,对于提高教学质量、促进学生全面发展具有重要意义。 

一、初中数学大单元结构化教学的内涵与价值 

(一)内涵 

初中数学大单元结构化教学,秉持数学学科核心素养导向,对教材中零散的知识点进行系统性整合。其围绕核心概念、特定主题或关键问题,重构具备逻辑性、层次感及关联性的教学单元。该教学模式突破了传统课时造成的知识割裂局面,从宏观整体的角度把控知识结构,构建起以大概念为引领,以问题链为驱动,以学习活动为依托的教学框架。其本质就是借助结构化设计,助力学生搭建知识网络,领悟数学本质,实现从知识学习到能力提升的转变。 

(二)价值 

1.有助于构建完整的知识体系 

大单元结构化教学以知识的逻辑联系为脉络,将零散分布的知识点加以串联与整合,防止知识碎片化。在学习时,学生不再孤立地认知概念和公式,而是通过剖析知识间的因果、递进及类比关系,建立结构化的认知体系。这种系统的学习模式,能让学生清晰把握知识的源流与发展,理解其整体结构,从而达成对数学知识的深度领悟与长期记忆。 

2.有助于促进学生思维能力的发展 

结构化教学过程注重问题的层次化构建以及思维的递进式引导,要通过创设环环相扣、逐步深入的问题链与探究活动,带领学生依次经历观察、分析、推理、归纳等思维过程。在处理复杂问题时,学生必须综合运用多个不同的知识点,这对提升他们的逻辑思维、抽象思维以及创新思维能力大有裨益。此外,结构化的知识体系,为学生从多种角度思考问题提供支撑,促使思维向灵活性与深刻性的方向不断发展。 

3.有助于提升学生的数学核心素养 

大单元结构化教学紧扣数学抽象、逻辑推理、数学建模等核心素养进行精心设计,它将实际问题与数学知识有机融合,引导学生以数学视角审视世界,运用数学思维剖析问题,用数学语言表述结果。在结构化的学习活动里,学生不仅仅是掌握数学知识与技能,更为关键的是,在解决真实问题的实践过程中,他们能够逐步培育适应社会需求的必备品格与关键能力,从而实现数学核心素养的全面提升。 

二、初中数学大单元结构化教学设计的策略 

(一)基于新课标与学情,精准确定大单元主题 

1.深入钻研新课标 

北师大版初中数学教材严格遵循《义务教育数学课程标准(2022 年版)》(以下简称“新课标”)编写。在确定大单元主题时,需要把新课标的宏观要求转化为切实可行的教学指导方案。例如,在“图形与几何”部分,新课标指出,学生应“经历图形的抽象、分类、性质探究、运动、位置确定等过程,掌握图形与几何的基础知识和基本技能”。教师要依据这一要求,梳理七年级上册“丰富的图形世界”以及八年级上册“勾股定理”等章节内容,从中提炼出“空间观念建构”这一核心主题。通过对新课标中学业质量描述、内容要求以及教学提示进行系统分析,准确明确单元学习的核心任务。 

2. 全面剖析教材 

北师大版教材遵循螺旋上升的编排原则,同一知识模块于不同学段展现出不同的难度层级。例如,“函数”相关内容,七年级借助“变量之间的关系”让学生初步认知变量概念,八年级引入“一次函数”以构建函数模型,到了九年级则深入至“反比例函数”与“二次函数”。教师在规划大单元时,一方面要从纵向梳理教材的编排线索,精准把握知识发展的阶段性特点;另一方面,还需从横向对教材的栏目设置加以分析,将“议一议”“做一做”“想一想”等探究活动进行融合。以九年级上册“概率的进一步认识”单元为例,可将教材里频率估计概率、树状图与列表法等内容,整合为“概率模型构建与应用”这一大单元,实现知识的结构化重组。 

3.精准把握学情 

学生现有的知识储备状况、思维特点以及学习方面的需求,是确定单元主题时的重要依据。以“一元一次不等式”单元为例,经过前期测试得知,学生在方程应用领域已积累了一定的建模经验,但在对不等关系进行抽象理解这方面存在困难。基于此,可把该单元主题设定成“从等式到不等式:数学关系的延伸与运用”。教师借助设计与生活紧密相关的比较类问题,引领学生在解决实际问题的过程当中,建立起不等式模型。同时,还需留意学生之间的认知差异。针对基础相对薄弱的学生,可增添“数感培养”活动;而对于那些学有余力的学生,引入从函数角度出发的不等式问题,从而满足不同层次学生的学习需求。 

(二)围绕大概念,构建结构化学习目标体系 

1.提炼大单元大概念 

大概念作为数学知识的关键“支撑点”,必须兼具统摄性与迁移性。以七年级下册“三角形”单元为例,深入剖析“三角形内角和定理”及“全等三角形判定”等相关内容后,可提炼出“图形要素关系的探究方法”这一大概念。此概念不仅在三角形边、角、高的研究中起着引领作用,还能在四边形、圆等图形的学习中加以运用。在提炼大概念过程中,可运用“概念聚类法”,对教材中的知识点进行分类整合,挖掘共性规律;或者借助“问题引导法”,引导学生自主归纳共性规律。 

2.细化学习目标 

学习目标的细化应遵循“ABCD”原则,以保证目标具备可观察性与可评价性。以九年级下册“投影与视图”单元为例,可设定为:在提供简单组合体实物模型(Condition)的前提下,九年级学生(Audience)应能够运用正投影原理(Behavior),独立绘制出符合国家标准规范(Degree)的三视图,并准确标注尺寸。为使目标更为细致,可将其拆解为子目标:其一,学生需能识别常见几何体的主视图、俯视图、左视图;其二,学生应能依据视图还原简单组合体的形状;其三,学生要能正确处理视图中虚实线的标注。每个子目标都对应特定的评价任务,从而形成目标与评价相互关联的闭环体系。 

3.分层设定目标 

我们可以把学习目标分为基础、提高、拓展三个层次。以八年级上册“实数”单元为例,基础层次的目标,就是要让学生明白无理数的概念,并且能够准确掌握实数的分类,还有大小比较的方法。提高层次的目标,要求学生能够熟练进行实数的混合运算,并能解决实际生活中的相关问题。拓展层次的目标,重点就是引导学生去探究实数和数轴上的点之间存在的一一对应关系,同时鼓励学生试着运用反证法来证明无理数。在分层设定这些目标的时候,一定要留意梯2是度是否合理,确保各个层级之间逐步推进,这样就能确保不同层次的学生都能取得进步。 

(三)整合教学内容,搭建结构化知识框架 

1.梳理核心知识 

北师大版教材内容丰富多样,在这样的体系结构中,准确识别核心知识是关键。以七年级上册“有理数及其运算”单元为例,其核心知识涵盖有理数的定义和分类、有理数的四则运算法则,以及运算律的应用,如科学记数法、近似数等内容,则可归为拓展知识。梳理这些知识时,可以借助“知识重要性矩阵”,从“与学科本质的关联度”和“应用频率”这两个维度,对每个知识点展开评估。针对核心知识,可安排多课时的深度学习活动;而对于拓展知识,采用微课自学和课堂答疑结合的方式,以此来提升教学效率。 

2.优化内容组织 

要突破教材章节的限制,运用问题链或项目式学习重新整合教学内容。以八年级下册“数据的分析”单元为例,可以设计“校园垃圾分类优化方案”这一项目。在项目的第一阶段,安排学生分组收集班级垃圾产生量的数据,从而学习平均数、中位数以及众数的计算方法。到了第二阶段,对不同类型垃圾的占比展开分析,适时引入扇形统计图和方差的概念。第三阶段时,结合数据分析结果,让学生提出关于垃圾分类的改进建议,并完成报告的撰写。此外,还可以借助“大单元主题地图”,按照知识点的逻辑关系梳理排列,帮助学生构建起整体的知识认知。 

3.联系生活实际与数学文化 

北师大版教材十分注重数学与现实生活以及文化之间的联系,在实际教学过程中,教师要强化这种关联性。以九年级上册“特殊的平行四边形”单元为例,可以讲述《九章算术》里关于“勾股术”的具体应用,以及刘徽是如何一步步推导矩形面积公式的。通过这些内容,提升学生对我国数学文化的认同感。在引导学生将数学知识运用到实际方面,可以创设“设计抗震建筑结构”的任务,通过这一系列操作,推动数学知识从单纯的书本理论真正转化为生活实际应用。 

(四)设计结构化学习活动,推动深度学习发生 

1.创设情境链 

创设情境链时,要严格遵循“问题驱动、循序渐进”原则。以七年级下册“整式的乘除”单元为例,可构建“校园文化建设”情境链。首先,在装饰教室场景中,让学生计算海报面积,此过程对应单项式乘单项式运算。接着,规划校园绿化带时,安排学生计算不规则区域面积,由此引出单项式乘多项式内容。随后,设计文化墙瓷砖铺设方案,涉及多项式乘多项式运算。最后,针对材料采购费用优化问题,引导学生应用乘法公式。通过这一系列真实任务,把零碎的运算规则变成解决实际问题的手段,从而培养学生的应用意识。 

2.任务驱动学习 

在进行任务设计时,要充分考虑挑战性与开放性的平衡。以九年级上册“反比例函数”单元为例,可以创设“城市共享单车调度优化”任务。在这个任务里,学生需要依据某区域不同时间段的用车需求数据,来构建反比例函数模型。通过这个模型,深入探究车辆投放数量与使用频率之间的联系,然后依据分析结果,提出一套合理的共享单车调度方案。学生在完成任务的过程中,需要综合运用函数表达式求解、图像分析等知识。为了帮助学生顺利完成这项任务,教师有必要提供一定的辅助和指导。 

3.融合多样化学习方式 

在实践中,要采用“讲授—探究—合作—实践”的混合式学习模式。以八年级上册“勾股定理”单元为例,教学流程按以下方式设计:导入时,通过“古埃及人画直角”的故事,阐述勾股定理的历史背景和具体内容。之后,学生利用方格纸、直角三角板来做面积计算,自行探究勾股定理。接着,以小组为单位,试着用赵爽弦图、总统证法等多种办法对定理加以证明。最后,开展“测量教学楼高度”的实践活动,使学生运用勾股定理去解决实际问题。这样将多种学习方式有机结合,既确保知识能系统地传授给学生,又促进了学生高阶思维的发展。 

(五)建立多元评价体系,确保教学目标达成 

1.结构化评价目标 

评价目标要与学习目标紧密贴合,才能构建出一套完整的评价体系。以七年级下册“相交线与平行线”单元为例,针对“理解垂线的性质”这一学习目标,可以通过设计课堂提问和辨析题进行测试。对于“能运用平行线判定定理进行推理”的目标,设置证明题和几何综合题来加以考查。若涉及“发展空间观念”的目标,就采用展开图还原、动态几何软件操作等评价手段。为保证评价的全面性,可以多个维度入手,确定具体的评价要点,这样就能对学生在该单元的学习情况进行全面的评价。 

2.多元化评价方式 

数学评价要运用过程性评价与终结性评价相结合的方式,借助课堂观察记录表、学习档案袋、小组合作评价表等工具,开展过程性评价,记录学生的参与度、思维过程及进步情况。例如,在“数据的分析”单元,借助“数据分析日志”来收集学生的思考轨迹;在“几何图形”单元,通过“作品展示会”对学生的空间想象能力进行评价。终结性评价主要采取单元测试的形式,不过要注重试题的综合性与开放性。 

3.评价结果运用 

评价结果的有效运用是推动教学改进的关键所在。教师需要对评价数据进行分类剖析:针对具有普遍性的知识漏洞,必须调整教学策略,增设对比辨析课程;针对个性化的学习难题,如某位学生在几何证明时逻辑混乱,可提供“证明思路思维导图”实施一对一辅导。同时,及时将评价结果反馈给学生,通过“进步曲线图”“优点与改进建议清单”帮助学生明确自身优势与不足,最后依据学生的表现对后续教学内容与方法做出调整,形成持续改进的教学闭环。 

初中数学大单元结构化教学设计,是顺应教育改革趋势的创新性教学模式。借助一系列有效的策略,能够切实提升学生的数学核心素养。未来,随着教育研究的日益深入,初中数学大单元结构化教学设计策略仍有较大的完善空间。只有持续改进与优化,才能更好地契合时代发展对人才培养提出的新要求,为培育适应时代需求的高素质人才贡献力量。

作者:王华英

作者单位:福建省永安市第四中学

来源:本文摘自《教育》2025年第33期