【摘要】單元整體教學是當前教育領域中常用的一種教學方法,能夠實現知識的整合,幫助學生形成完整的知識網絡.在高中數學教學中,為了能夠幫助學生更好地厘清知識脈絡,建立完整的知識體系,教師需要將單元整體教學應用到數學教學中,以培養(yǎng)學生的理解能力和邏輯思維能力.文章從單元整體教學概念入手,分析了高中數學單元整體教學實施的基本原則,并以“函數的概念與性質”為例提出了高中數學單元整體教學的實施策略,旨在為一線教師提供參考.
【關鍵詞】高中數學;單元整體教學;教學方法;實踐策略
引 言
隨著社會對高質量人才的需要不斷增加,教育教學領域應轉變教學模式,尤其是高中數學應該通過創(chuàng)新教學方法滿足新時代對人才培養(yǎng)的需求.單元整體教學作為一種新型的教學模式,以其整合性、層次性、綜合性等特點,逐漸在高中數學教學中展現出獨特的優(yōu)勢.在“函數的概念與性質”這一核心內容的教學中,傳統分散式教學難以形成完整的知識體系,導致學生理解片面,應用能力不足,因此教師需要積極采用單元整體教學的方法,通過整合函數相關知識點,構建系統性的學習單元等方式,幫助學生深刻理解函數的概念與性質,有效提升學生的邏輯思維能力、問題解決能力和數學核心素養(yǎng),為其終身發(fā)展奠定堅實的基礎.
一、單元整體教學概述
單元整體教學基于學科單元目標和內容邏輯進行課程設計,通過調整教學內容和教學方法,幫助學生實現概念的建構,完成知識的有效遷移,建立學科知識、學習技能與學科核心素養(yǎng)之間的緊密聯系.單元整體教學不僅打破了傳統教學中知識點孤立分散的局面,還通過系統化的教學設計,使得整個教學過程更加連貫和高效,在單元整體教學中,教師通過深入分析教材單元和學生的認知特點,將單元內容中相關的數學概念、定理、公式等知識點有效串聯起來,形成條理清晰、邏輯嚴密的知識網絡,這種系統化的教學方式,以全面而深入的教學活動,幫助學生從整體上把握數學知識的脈絡和結構,理解各知識點之間的內在聯系,從而建立起完整的知識體系.相較于傳統的教學模式而言,單元整體教學更加注重知識的整合性和層次性,要求教師在教學過程中,分階段、分層次地推進教學活動,逐步引導學生由淺入深地探索數學世界,掌握復雜的數學知識.
二、高中數學單元整體教學實施的基本原則
(一)以生為本原則
遵從以生為本的原則開展單元整體教學,一切教學活動都應圍繞學生的實際需求和發(fā)展特點展開.在實施單元整體教學時,教師應充分了解學生的基礎知識掌握情況、學習興趣及認知能力,并以此為依據設計教學內容和教學活動,然后通過創(chuàng)設貼近學生生活實際的學習情境,激發(fā)學生的學習興趣和積極性,確保每名學生都能在原有基礎上得到進步和發(fā)展.在活動開展過程中,教師還應關注學生的個性差異,提供差異化的教學指導和支持,以便滿足不同層次學生的學習需求.
(二)開放教學原則
開展單元整體教學過程中,開放教學原則提倡在單元整體教學中為學生營造開放、包容的學習環(huán)境,該環(huán)境中,教師應鼓勵學生大膽質疑、勇于創(chuàng)新,培養(yǎng)學生的問題意識和探究精神.在具體的單元整體教學實施過程中,教師應注重知識的開放性和靈活性,引導學生從不同角度、不同層面思考問題,促進學生發(fā)散性思維和創(chuàng)新能力的不斷發(fā)展.為充分發(fā)揮單元整體教學的作用,體現開放教學原則,教師應充分利用各種教學資源和技術手段,豐富教學內容和形式,拓寬學生的知識視野和學習渠道,使課堂教學更具開放性.
(三)重構設計原則
在高中數學單元整體教學中,為了幫助學生理清知識脈絡,掌握知識之間的聯系,教師需要遵從重構設計原則,結合學生的實際情況和教學目標對教材內容進行重新整合和設計.在單元整體教學實施過程中,教師通過對知識點的梳理和重構,可以使教學內容更加符合學生的認知特點和實際需求,而且在重構設計過程中,教師還應注重知識的連貫性和系統性,在保證教學過程順暢和高效的基礎上,使學生形成完整的知識體系,提升知識運用能力,然后教師采取學習反饋和效果評估的方式,對教學中的不足進行改進和優(yōu)化.
(四)遞進教學原則
遞進教學原則要求在單元整體教學中按照學生的認知發(fā)展規(guī)律和知識掌握程度,逐步推進教學活動.在該原則引導下,教師應從易到難、由淺入深地設計教學內容和練習題目,幫助學生逐步建立知識結構和技能體系,而且在教學過程中,教師不僅要關注學生的個體差異和學習進度,提供個性化的指導和支持,還要注重引導學生發(fā)現問題、分析問題和解決問題,培養(yǎng)學生的邏輯思維和問題解決能力,使學生可以逐步掌握復雜的數學知識并提高他們的應用能力.
三、高中數學單元整體教學實施策略———以“函數概念與性質”為例
(一)明確教學目標,指明學生學習方向
在高中數學的單元整體教學中,教師應細致研讀《普通高中數學課程標準(2017年版2020年修訂)》和人教A版高中數學教材,準確把握教學內容的深度與廣度,結合學生的實際認知水平和學習需求,設定多維度、具體且可操作的教學目標.在單元整體教學中設定的教學目標不僅需涵蓋知識的基礎概念、性質等知識與技能維度,還應包含學生邏輯推理、問題解決等過程與方法維度的培養(yǎng)以及學生對數學學科的情感態(tài)度與價值觀塑造.在開展單元整體教學之前,設定明確的教學目標能夠為學生指明清晰的學習路徑,幫助學生在學習過程中保持方向感,避免盲目性,而且多維度的教學目標還能促進學生的全面發(fā)展,提升學生的數學基礎能力,激發(fā)學生的學習興趣和熱情,培養(yǎng)其數學思維和解決問題的能力.
例如,在人教A版必修第一冊“函數的概念與性質”單元教學中,教師可以針對“函數的概念”部分,設定如下教學目標.知識目標:學生需掌握函數的定義、表示方法及常見函數類型;能力目標:通過實例分析,幫助學生運用函數定義判斷某一關系是否為函數,培養(yǎng)學生的邏輯判斷能力;情感目標:通過函數概念的探索過程,激發(fā)學生對數學的好奇心和探索欲,培養(yǎng)其嚴謹求實的科學態(tài)度.教師通過設計明確且多維度的教學目標,可以為學生指明具體的學習方向,也能為教師的教學活動提供明確的指導.
(二)采取問題教學,引導學生深入思考
問題教學作為一種高效的教學策略,在高中數學的單元整體教學中發(fā)揮著重要作用.教師在教學中通過設計合理的問題情境,能夠有效激發(fā)學生的探索欲望,引導學生主動思考、深入探討.問題教學法強調通過問題引導學生主動思考,要求學生不僅掌握知識點,更要理解知識的內在邏輯和聯系,將該方法應用到高中數學“函數概念與性質”教學中,不僅能夠加深學生對函數概念和性質的理解,還能培養(yǎng)學生的問題意識和批判性思維,提升學生的問題解決能力.
例如,在人教A版必修第一冊“函數的概念與性質”的教學中,教師可以圍繞函數的定義、性質、應用等方面設計一系列具有啟發(fā)性、層次性的問題,使其能夠引導學生從簡單到復雜、從具體到抽象地思考函數的相關概念,并通過不斷提出問題、分析問題、解決問題等方法,促使學生逐步構建起對函數概念的全面理解,并學會運用所學知識解決實際問題.以“函數的單調性”為例,教師可以設計如下問題鏈引導學生深入思考:(1)基礎性問題:“什么是函數的單調性?你能給出一個簡單的函數例子來說明嗎?”通過這個問題,教師可以檢驗學生對函數和單調性基礎概念的理解;(2)探究性問題:“如何判斷一個函數在某個區(qū)間內是單調遞增還是單調遞減?有沒有通用的方法?”這個問題促使學生深入思考單調性的判斷標準,引導學生探索函數的導數、圖像變化等,并讓學生利用函數的圖像對其進行展示;(3)應用性問題:“在實際生活中,有哪些場景可以應用函數的單調性來解決問題?請舉例說明.”引導學生在對這個問題思考的時候,能夠將單調性的理論知識與現實生活聯系起來,并運用所學的函數表示方法進行表示,同時理解其在解決實際問題中的應用價值;(4)拓展性問題:“如果一個函數在某個區(qū)間內既有增區(qū)間又有減區(qū)間,應如何描述這個函數的單調性?這種函數有哪些特點?”這個問題進一步拓展了學生的思維邊界,引導學生探索更復雜的函數性質.
教師通過設計一系列層層遞進的問題,能夠引導學生逐步深入地理解函數的單調性,并嘗試用本單元相關知識進行解決,以此培養(yǎng)學生的邏輯思維和問題解決能力,也為學生提供更充分的思考空間和探索機會,激發(fā)學生的學習動力和創(chuàng)造力.
(三)開展小組合作,促進學生共同探究
小組合作學習是高中數學單元整體教學中不可或缺的一環(huán),教師應通過創(chuàng)建互動、協作的學習環(huán)境,鼓勵學生積極參與、相互啟發(fā),從而在共同探討中深化對知識的理解.小組合作學習基于建構主義學習理論,強調學習是一個主動建構知識的過程,在小組合作過程中,學生面對共同的學習任務,應通過討論、爭辯和合作等方式,將個人的學習經驗與其他成員共享,進而形成更加全面和深入的理解.對于“函數的概念與性質”這一抽象而復雜的內容,小組合作學習能夠幫助學生從多個角度思考問題,通過思維碰撞產生新的見解和想法,從而促進學生對函數概念的透徹理解和靈活應用.
例如,在人教A版必修第一冊“函數的奇偶性”教學中,教師可以設計如下小組合作學習活動:其一,分組與任務分配.首先教師應根據學生的學習能力和興趣特點進行分組,讓每個小組內成員具有多樣性,形成互補優(yōu)勢;然后給每個小組分配一個具體的函數(如二次函數、絕對值函數等),要求學生探究該函數的奇偶性.其二,合作探究.要求小組成員圍繞任務展開討論,通過繪制函數圖像、分析函數表達式等方式,共同探究函數的奇偶性,且在討論過程中,鼓勵每個成員積極發(fā)表自己的觀點和疑問,通過團隊協作解決困惑.其三,成果展示與交流.各小組完成探究后,選派代表向全班展示他們的發(fā)現和結論,同時在展示過程中,其他小組成員可以提問、補充或提出不同見解,促進全班范圍內的知識共享和思維碰撞.其四,教師總結與反饋.在所有小組展示完畢后,教師進行總結性評價,肯定學生的探究成果,同時指出其中的亮點和不足,針對普遍存在的問題,教師進行詳細講解和補充,確保學生對函數的奇偶性有全面而深刻的理解.在單元整體教學過程中,通過小組合作學習這一方式,不僅能夠加深學生對函數概念與性質的理解,還能培養(yǎng)學生的團隊合作精神、溝通能力和批判性思維,促使學生的學習效果得到最大限度地提升.
(四)結合信息技術,豐富課堂教學形式
在信息化時代背景下,信息技術為高中數學單元整體教學注入了新的活力,尤其是在“函數概念與性質”的教學中,信息技術的運用極大地豐富了課堂教學形式,提高了教學效果.教師在課堂教學中,通過多媒體、數學軟件等信息化工具,能夠將抽象的函數概念具體化、直觀化,幫助學生更好地理解和掌握知識.一方面,信息技術的應用使得課堂教學更加生動有趣.傳統的數學教學方式往往依賴于黑板和粉筆,難以直觀地展示函數的圖像和性質,而借助多媒體和數學軟件,教師可以輕松繪制出精確的函數圖像,通過動態(tài)演示,讓學生直觀地看到函數在不同區(qū)間的增減性、奇偶性等特性,極大地降低了學生的理解難度,增強了學生的學習興趣和參與度.另一方面,信息技術能夠幫助學生更好地理解函數在實際問題中的應用價值.在具體教學過程中,教師通過多媒體教學課件,可以展示函數在物理學、經濟學、工程學等領域的應用實例,讓學生看到函數知識在現實生活中的廣泛應用,從而加深對函數概念的理解和記憶,以此提高學生的數學核心素養(yǎng),進一步培養(yǎng)學生的應用能力和創(chuàng)新精神.
以人教A版必修第一冊“函數的概念與性質”的教學為例,教師可以利用幾何畫板或Mathematica等數學軟件,在課堂上實時繪制出不同函數的圖像,并引導學生觀察圖像的變化規(guī)律.例如,在講解二次函數的增減性時,教師可以繪制出二次函數的圖像,并通過拖動圖像上的點來改變參數值,讓學生直觀地看到函數圖像的變化趨勢.同時,教師可以結合實例,如投籃時籃球的飛行軌跡(可以近似看作是一個二次函數圖像),幫助學生理解二次函數在實際問題中的應用.另外,在講解函數的奇偶性時,教師可以利用幾何畫板的對稱功能,展示出函數圖像關于y軸或原點的對稱性質,讓學生在動態(tài)演示和對比分析下,能夠更加清晰地理解奇函數和偶函數的定義及其圖像特征,這樣不僅能夠幫助學生掌握知識點,還能夠培養(yǎng)學生的空間想象能力和邏輯思維能力.
(五)結合實際生活,鞏固學生知識記憶
將數學知識與現實生活緊密結合,是提升學生理解和記憶的有效途徑,如果能夠為學生創(chuàng)建貼近實際生活的教學情境,就可以讓學生在實際情境中應用函數知識,以此增強學生對理論知識的理解,并培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神,從而鞏固對函數概念與性質的記憶.數學是一門源于生活并服務于生活的學科,函數作為數學中的一個核心概念,在現實生活中有著廣泛的應用,將函數知識與實際生活相結合,可以幫助學生從實際情境中抽象出數學問題,再用函數模型進行解析和預測,這一過程不僅加深了學生對函數概念的理解,還培養(yǎng)了學生的建模能力和問題解決能力.學生在解決實際問題的過程中能夠更加直觀地感受到函數知識的實用價值,從而大大提高了學生的學習興趣和積極性,進一步鞏固起對函數概念和性質的記憶.
例如,在人教A版必修第一冊“函數的概念與性質”的教學中,教師可以設計一系列與生活緊密相關的實踐活動.其一,可以讓學生觀察并記錄當地一周的氣溫變化數據,引導學生運用函數知識分析氣溫隨時間的變化規(guī)律,讓學生通過繪制氣溫-時間函數圖像,觀察圖像的特征,如增減性、周期性等,從而深入理解函數的基本性質.其二,可以讓學生調查超市商品的銷售量與價格之間的關系,運用一次函數或二次函數模型進行擬合和預測,通過調整價格參數觀察銷售量的變化,以此體會函數在市場營銷中的應用.其三,在講解函數的實際應用時,教師可以引入銀行儲蓄利息的計算問題,讓學生假設自己有一筆存款,并了解不同存期、不同利率下的利息計算方式,通過實際計算過程,讓學生能夠掌握復利和單利的計算方法,深刻理解指數函數在利息計算中的應用,進一步鞏固對函數性質和計算方法的掌握.通過這些貼近生活的實例教學,學生能夠在解決實際問題中深刻體會到函數知識的價值和魅力,從而更加主動地學習和應用函數知識,實現知識的有效鞏固和記憶,強化觀察力、思考力和創(chuàng)造力.
結 語
綜上所述,單元整體教學作為一種有效的教學方式,有助于學生對整體知識進行把握,形成完整的知識體系.在開展單元整體教學的過程中,高中數學教師應該遵從以生為本原則、開放教學原則、重構設計原則以及遞進教學原則,時刻影響學生學習的所有要素,在結合學生學習能力和實際需求的基礎上,采取一系列有效措施,提升單元整體教學的實施效果,激發(fā)其學習動力,從而取得理想的學習效果.
【參考文獻】
[1]董麗芳.基于核心素養(yǎng)的高中數學大單元教學設計分析[J].數理天地(高中版),2024(15):113-115.
[2]房柳萍.大單元教學背景下高中數學作業(yè)設計探究[J].數理天地(高中版),2024(15):65-67.
[3]陳雯娜.大單元教學下高中數學章節(jié)教學設計要點分析:以“函數的概念與性質”為例[J].試題與研究,2024(20):4-6.
[4]黃屹.核心素養(yǎng)視域下的高中數學大單元教學設計探究[J].數理天地(高中版),2024(13):99-101.