大单元整合数学课堂:促进学生互动参与与思维成长的研究
摘要
关键词
大单元整合;数学课堂;互动参与;思维成长
正文
引言:小学数学教师在开展大单元教学期间应当引进丰富多元的任务,以学生的实际需求为导向,结合多个专题、多个任务群,引导其在学习期间进行融合探究,提高学习品质和效率。
一、小学数学单元教学促进学生互动参与与思维成长的原则
在数学单元教学环节,教师引领学生参与互动学习,实现思维成长发展是一项至关重要的任务,教师需要引进互动性原则,在单元教学过程中引领学生参与相互之间的合作沟通,不仅需要进行语言交流,还需要促进思维碰撞、观点分享,通过合作解决问题。在此期间,可引进小组探讨、合作学习、提问问答等多种模式,引领学生参与互动性探究。此外,教师也应当秉承循序渐进原则,按照学生的认知规律、能力发展水平,逐步开展教学活动,保证学生能够深入学习。并且,教师可以尝试引进分阶段、梯度练习、及时反馈等不同策略,帮助学生在学习期间进行灵活高效探究。除此之外,教师还需要结合灵活管控原则,在单元教学环节,结合多元化教学模式、个性化教学、信息化教学,给予学生差异化的体验。最后,教师需引进理实一体化原则,在促进学生思维发展的过程中,将实践与理论互动,将虚拟与现实结合,指导学生在实践探索过程中获取更加深刻的体验和感受。总之,小学数学教师在开展单元教学期间需引进上述原则,带动学生进行高品质学习探究。
二、大单元教学促进学生互动参与以及思维成长的策略
(一)整合单元内容,形成知识体系
现阶段,小学数学教师在开展大单元整合教学,促进学生思维成长以及互动探究的过程中,需整合单元内容,形成完整的知识体系和框架,要求教师将单元知识点进行有机整合,形成一个完整的教学单元,保证知识点之间的逻辑关系清晰合理,有助于学生理解和掌握。其中,需通过思维导图、知识图谱等工具,展示单元知识整体框架和学习路径,有助于学生明确学习目标和方向。在此基础之上,教师需设定具备全面性、表达精准的目标,指引学生形成对单元知识更为完整全面的认知。同时,还需要设定具体可衡量的教学目标,如掌握某个数学概念,解决某类数学问题,以便学生有针对性地进行学习,并评估自己的学习效果。
以“圆柱与圆锥”单元为例,教师需梳理“圆柱与圆锥”单元的所有知识点,包括圆柱的底面积、侧面积、表面积和体积的计算公式,以及圆锥的底面积、体积的计算公式。接着,教师将这些知识点按照逻辑关系进行排序和整合,形成一个条理清晰的教学单元。例如,先从圆柱的底面(圆形)引入,再到侧面(矩形)的展开,最后到整个圆柱的表面积和体积的计算;而圆锥的学习则在其基础上,重点讲解底面与顶点形成的扇形与体积的关系。其中,教师利用思维导图软件制作了“圆柱与圆锥”单元的思维导图。思维导图以“圆柱与圆锥”为中心主题,分支分别展示了“圆柱”和“圆锥”的相关知识点。在“圆柱”分支下,又分为“底面积”、“侧面积”、“表面积”和“体积”四个子分支,每个子分支下又详细列出了计算公式和注意事项。同样,“圆锥”分支也包含了类似的内容。这样的思维导图不仅展示了知识点的层次结构,还清晰地指出了学习路径,帮助学生明确了学习目标和方向。
1.全面性目标:学生能够全面理解圆柱和圆锥的基本特征,包括底面形状、侧面展开图、高等要素,并能区分两者的不同。
2.表达精准目标:学生能够准确说出圆柱底面积、侧面积、表面积和体积的计算公式,以及圆锥底面积和体积的计算公式,并能正确应用到实际问题中。
例如,教师会给出具体任务:“请计算一个底面半径为5厘米,高为10厘米的圆柱的表面积和体积。”这样的任务既考察了学生对计算公式的掌握情况,又要求学生能够准确运用公式进行计算。
(二)引进小组任务,促进思维碰撞
小学数学教师在大单元整合教学过程中,引领学生进行互动探究以及思维成长也需要引进多元化的小组合作学习任务,小组任务应当以单元课程知识为中心,带动学生通过层次化学习,逐渐掌握单元知识内容。因此,教师需设定梯次化的任务,每个任务之间具有明确关联,指引学生在完成任务的过程中进行合作探究,逐步取得最终的学习成果。而教师需保证每一位学生在任务学习过程中能够发挥出应有的作用,可以通过对小组成员进行合理分配,保证每一个小组具备不同思维、能力、素质的学生,以便在任务探索环节能够相互补充,相互带动。比如,在一个小组内需要具备不同核心素养能力的学生,如a学生具备良好的数学建模能力,b学生具备数学推理能力、思维能力,c学生具备空间想象能力,d学生具备数学计算能力,通过相互带动、相互补充,完成一个又一个的学习任务,最终获取良好的思维启发。
例如,教师为“圆柱与圆锥”单元设计了三个层次的学习任务,每个任务之间紧密相连,逐步深入。
1基础任务:“圆柱与圆锥的认识与测量”,各小组需要测量并记录不同圆柱和圆锥的底面半径、高等基本信息。a学生(擅长数学建模)负责设计测量方案,b学生(擅长数学推理)协助验证测量数据的准确性,c学生(具备空间想象能力)负责想象并描述圆柱与圆锥的几何特征,d学生(擅长数学计算)则负责记录和整理数据。
2进阶任务:“表面积与体积的计算”,基于基础任务的数据,各小组需要计算并比较不同圆柱与圆锥的表面积和体积。d学生首先运用公式进行计算,a学生则检查计算过程是否符合数学建模的严谨性,b学生分析计算结果背后的数学逻辑,c学生则通过绘制图表或构建模型来直观展示计算结果,促进团队对表面积与体积概念的理解。
3.挑战任务:“实际应用问题解决”,设计一个与圆柱与圆锥相关的实际问题(如雨水收集器的设计、冰淇淋筒的容量计算等),要求小组提出解决方案并展示。c学生提出创意性的实际问题,a学生建立数学模型进行问题抽象,b学生负责逻辑推理和策略规划,d学生则进行具体计算和验证。整个过程中,小组成员紧密合作,相互启发,共同完成任务。
(三)布置实践学习项目,提升思维品质
学生在通过小组合作学习完成上述的一系列学习任务之后,教师便需要引进实践研学活动,强化对学生的思维训练。该模式主要是引领学生在大单元学习过程中将知识理论进行实践应用,做到知信行合一。为此,教师可以结合生活案例、生活情景,带动学生进行迁移学习。结合学生已有的知识经验,尝试探索知识中的底层逻辑和规律,从而形成更为深刻的认知。另外,教师也可以引进仿真虚拟系统,引领学生在虚拟空间环境中进行灵活操作,通过合作学习,将自身对课程知识的理解看法和观点与系统进行互动,通过改变虚拟系统中的参数和变量,验证自身的猜想和看法。另外,教师还可以结合综合性的实践任务,引导学生更好地进行合作互动,在实践探索环节加深对概念的理解和认知,比如可以引进steam教育理念下的综合研学项目,衔接数学、艺术、工程、科学、技术等多元化内容,结合本单元知识概念,进行深入探讨,从而获取更加深刻的学习体验。
例如,教师引入了一个生活案例——“设计最佳容量的水杯”。在这个案例中,学生被要求设计一个既实用又美观的水杯,要求水杯的形状可以是圆柱或圆锥(或其组合),并考虑容量、稳定性、易清洗等因素。小组内,a学生(数学建模能力)负责计算不同形状和尺寸下的容量,b学生(推理能力)分析哪种形状更稳定,c学生(空间想象能力)设计水杯的外观,d学生(计算能力)则负责优化各项参数以达到最佳效果。通过这一案例,学生不仅巩固了圆柱与圆锥的相关知识,还学会了如何将这些知识应用于解决实际问题中。紧接着,教师利用一款教育软件构建了一个关于圆柱与圆锥的仿真虚拟系统。在这个系统中,学生可以自由调整圆柱和圆锥的底面半径、高度等参数,观察其表面积、体积等属性的变化。例如,d学生提出一个假设:“当圆柱的高度增加到一定程度时,其表面积的增长速度会超过体积的增长速度。”为了验证这一假设,小组成员合作,在虚拟系统中不断改变参数值,记录并分析数据。最终,他们发现随着高度的增加,表面积的增长确实比体积的增长更为显著,从而验证了d学生的猜想。这一过程不仅锻炼了学生的观察力、分析力和验证能力,还加深了他们对圆柱与圆锥性质的理解。为了进一步提升学生的综合素养,教师引入了一个基于STEAM教育理念的综合研学项目——“未来城市的雨水收集系统”。该项目要求学生结合数学(圆柱与圆锥的体积计算)、艺术(设计美观的雨水收集装置)、工程(构建模型并测试其稳定性)、科学(理解雨水循环和收集原理)、技术(使用现代科技手段监测和优化系统)等多学科知识,设计并实施一个雨水收集系统。在项目中,每个小组都发挥了各自的优势,如a学生负责数学模型的建立和优化,b学生负责系统设计的逻辑性和可行性分析,c学生则利用空间想象能力设计出既实用又美观的装置模型,d学生则负责数据收集和处理。通过这一项目的实施,学生不仅加深了对圆柱与圆锥概念的理解,还学会了如何跨学科地思考问题、解决问题,获得了深刻的学习体验。
三、结束语
总体来说,在大单元教学期间,教师应当基于目标导向原则,以学生的实际需求为出发点、立足点,引进丰富的单元活动,带动学生在单元学习期间打开思路,提高学习品质和效率。
参考文献:
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