劉田
[摘? 要] 高中數(shù)學新課標的頒布,意味著無論是明確的教學目標,還是相應的教學建議,都要在日常數(shù)學教學中做出一些重要改變,這樣才能讓數(shù)學學科核心素養(yǎng)順利落地,才能讓立德樹人這個目標得以實現(xiàn). 教師的“教”最終都是為了學生的“學”,落實“以生為本”的教育理念,還需要站在學生的視角去理解單元教學的價值. 在具體的單元教學過程中,教師作為單元教學的設計者,要將教學諸要素進行綜合分析、有序規(guī)劃,要將教材中具有內在關系的內容進行優(yōu)化重組、有效整合,這樣才能形成明確的教學目標,才能讓學生學習具有整體性指向,才能讓知識結構間的聯(lián)系、知識內容間的系統(tǒng)關系得以充分體現(xiàn). 單元教學之于核心素養(yǎng)落地,是一條行之有效的途徑.
[關鍵詞] 高中數(shù)學;單元教學;思路;實踐路徑
2017年,教育部公布了《普通高中數(shù)學課程標準》,提出要以核心素養(yǎng)為導向推動高中數(shù)學教學的開展;2020年,《普通高中數(shù)學課程標準》進行了修訂,進一步強調“高中數(shù)學課程以學生發(fā)展為本,落實立德樹人根本任務,培育科學精神和創(chuàng)新意識,提升數(shù)學學科核心素養(yǎng)”,并且明確指出通過數(shù)學教學使“人人都能獲得良好的數(shù)學教育,不同的人在數(shù)學上得到不同的發(fā)展”. 為了實現(xiàn)這一目標,《普通高中數(shù)學課程標準》要求日常教學“優(yōu)化課程結構,為學生發(fā)展提供共同基礎和多樣化選擇……”. 這意味著,無論是明確的教學目標,還是相應的教學建議,都要在日常數(shù)學教學中做出一些重要改變,這樣才能讓數(shù)學學科核心素養(yǎng)順利落地,才能讓立德樹人這個目標得以實現(xiàn).
在優(yōu)化課程結構的過程中,教師有較大的努力空間,之所以這么說,是因為反思傳統(tǒng)的高中數(shù)學教學,基本上都是以課時為單位進行設計的,課時間往往通過知識復習等方式進行聯(lián)系. 這樣做的好處是如果學生每一課時的學習任務都能夠有效落實,那么學生就能夠有效建構知識間的聯(lián)系. 但這樣的缺點也是顯而易見的,學生的記憶容量有限,隨著時間的推移,學生必然遺忘前面所學的知識,這使得后續(xù)學習將面臨記憶方面的重大挑戰(zhàn);同時,由于學生個體間的差異,不可能每一個學生對每一課時的學習任務都能百分之百完成.
為了改變這一現(xiàn)狀,真正讓課程結構得到優(yōu)化,高中數(shù)學教師在繼承以課時為單位的教學設計以及實施的基礎上,可以采用單元教學的方法來彌補課時教學的不足. 在單元教學的過程中,教師與學生視野內的知識是一個單元的知識而不是一個課時的知識,視野的擴大意味著學生加工的知識變多,知識間的聯(lián)系也更容易為學生所注意并建構. 相比較而言,單元教學是一個新的教學思路,教師有必要理解和認同其價值,并且在實施的過程中尋找有效的實踐途徑.
學生視角下單元教學的價值
認識單元教學價值有兩個視角,一是教師視角,二是學生視角. 搜索與高中數(shù)學單元教學相關的文獻可以發(fā)現(xiàn),對單元教學的理解通常都是基于教師視角的,無論是課程專家從學術角度對單元教學理論的闡述,還是一線教師從實踐角度對單元教學經(jīng)驗的總結,往往都側重于單元教學“如何教”這一問題. 應當說這樣的研究非常有必要,相關的研究成果也確實對一線教師起到了直接或間接的指導作用,這使得一線教師在探究并實施單元教學時少走了很多彎路. 與此同時也應當認識到,僅從教師教學的角度去認識單元教學的價值是不夠的,要知道教師的“教”最終都是為了學生的“學”,落實“以生為本”的教育理念,還需要站在學生的視角去理解單元教學的價值.
學生視角下的單元教學價值,可以基于比較的思路來闡述. 單元教學比較的對象是傳統(tǒng)的課時教學. 上文已經(jīng)初步闡述了課時教學的基本特點,實際上課時教學的科學性體現(xiàn)在其能夠反映數(shù)學知識間的邏輯關系,教材編寫者也正是基于這種邏輯關系,同時考慮到學生的學習需要而進行的教材編寫和編排. 雖然教材上的內容與實際的課時教學內容并不完全一致,但兩者在邏輯關系上是一模一樣的,基于教材而采用課時教學的方法,能夠幫助學生夯實高中學段要求的數(shù)學知識基礎(當然在高考的指揮下,很多時候教師會對教材內容進行拓展,以服務于高考,關于這一點本文不再贅述). 但是站在學生的角度看課時教學,理論上的連續(xù)性,在實際學習過程中并不能得到保證,無論是因為學生的遺忘,還是因為學生個體建構知識的水平差異,又或者是因為數(shù)學知識本身的難度,學生總會在學習某些知識時遇到障礙,要想繼續(xù)學下去,困難是不言而喻的.
相比較而言,單元教學可以在很大程度上避免這些障礙的出現(xiàn). 單元教學的其中一個優(yōu)點是:可以讓學生在學習某一單元知識時,能夠對這一單元所學到的概念或規(guī)律形成整體性認識. 由于學習心理中會表現(xiàn)出首因效應,因此當學生最初接觸到某一單元知識的整體輪廓時,可以形成比較深刻的記憶,而這可以為后續(xù)學習打下基礎. 同時,站在學生的角度看單元教學,從某一單元的第一課時到最后一課時,學生都有面向整個單元而進行謀篇布局的意識,在學習任何一個知識點時,都會對相關聯(lián)的知識形成有意注意. 而當相關聯(lián)的知識能夠納入學生的注意時,就意味著知識間的關系能夠被學生所觀察或所建構,這樣學生最終所學到的知識就會以一個整體的形式存在. 從學習心理學的角度來看,這擴充了學生的知識組塊,使知識進入了長時記憶,這非常有助于學生進行深度加工.
因此總體而言,課時教學在分解教學內容的過程中,不可避免地會對知識的聯(lián)系性、系統(tǒng)性、整體性造成一定程度的破壞,而介于課程規(guī)劃與課時教學之間的單元教學可以很好地彌補這一缺失[1].
單元教學促進整體知識建構
在具體的單元教學過程中,教師作為單元教學的設計者,要將教學諸要素進行綜合分析、有序規(guī)劃,要將教材中具有內在關系的內容進行優(yōu)化重組、有效整合,這樣才能形成明確的目標,才能讓學生學習具有整體性指向,才能讓知識結構間的聯(lián)系、知識內容間的系統(tǒng)關系得以充分體現(xiàn).
以人教A版高中數(shù)學必修第一冊第四章“指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)”為例. 從單元教學的視角來看,首先要認識到這一單元教學涉及指數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)、對數(shù)函數(shù)、函數(shù)的應用等幾個重要的知識點. 其次要關注本單元教材提供的“閱讀與思考”相關材料,如“放射性物質的衰減”“對數(shù)的發(fā)明”“中外歷史上的方程求解”等;以及“探究與發(fā)現(xiàn)”的知識,如“互為反函數(shù)的兩個函數(shù)圖象間的關系”;除此之外,還有“文獻閱讀與數(shù)學寫作”——“對數(shù)概念的形成與發(fā)展”. 在進行單元教學時,教師要精心設計本單元教學最初的一兩節(jié)課,要通過這一兩節(jié)課的教學,讓學生認識到本單元知識間的關系. 其中最基本的關系包括:指數(shù)與指數(shù)函數(shù)之間的關系,對數(shù)與對數(shù)函數(shù)之間的關系. 在這兩對關系中,既有概念間的關系,比如指數(shù)和對數(shù)體現(xiàn)的是數(shù)的基本特征,而相對應的指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)表明的則是指數(shù)關系和對數(shù)關系的對應法則;又有指數(shù)函數(shù)或對數(shù)函數(shù)與具體實例之間的關系. 高中數(shù)學知識盡管比較抽象,但很多知識在實際生活中都能找到相關實例,尤其對于函數(shù)而言,作為反映某種對應關系的數(shù)學表達式,通常都能夠在生活中尋找到相關原型,比如教材所介紹的放射性物質的衰減能夠用指數(shù)函數(shù)來描述,所體現(xiàn)的正是自然界的規(guī)律性以及數(shù)學語言的精確性. 如果在教學中能夠讓學生知道,大自然中很多事物的變化規(guī)律都可以借助指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)來描述,那么學生一定會驚嘆于大自然的神奇,同時也會感慨于數(shù)學語言的工具性價值.
這些認識看似與數(shù)學知識沒有直接的聯(lián)系,但恰恰是這些認識或理解,成了學生感性判斷數(shù)學學科價值的重要基礎. 正是有了這些認識或理解,數(shù)學知識在學生的眼中才不那么抽象與生硬. 就拿指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)來說,如果沒有這些認識的支撐,且只是采用課時教學的方法,讓學生一點點地積累相關概念,那么學生會感覺這些概念高度抽象,毫無生氣. 反之,如果采用單元教學的方法,讓學生在初步建構本單元知識體系時,既知道一個單元中數(shù)學概念間的關系,又知道這些數(shù)學概念與生活實際之間的聯(lián)系,那么學生大腦中的這些知識就既是整體的又是鮮活生動的. 筆者經(jīng)常將單元教學比作蓋房子,如果只是采用課時教學的思路,那么學生的眼里就只有一塊塊磚頭;如果采用單元教學的思路,那么學生的眼里就是關于整個房子的框架認識,就知道在某一個位置應當如何砌墻,應當如何安放門窗……很顯然,前者是匠人,而后者是建筑師. 高中數(shù)學教學中采用單元教學,就應當培養(yǎng)面向數(shù)學知識結構的“建筑師”.
單元教學推動核心素養(yǎng)落地
當前的高中數(shù)學教學除了培養(yǎng)學生應對高考的能力外,還要推動數(shù)學學科核心素養(yǎng)落地. 盡管從理論的角度來看,應試與學科核心素養(yǎng)之間并沒有太大矛盾,但由于選拔方式所限,兩者之間的小矛盾不能忽視. 在這樣的現(xiàn)實背景下,要想通過日常教學讓數(shù)學學科核心素養(yǎng)順利落地,很大程度上就取決于教師如何優(yōu)化課程結構,如何優(yōu)化教學方式.
通過對單元教學的實踐,筆者發(fā)現(xiàn)單元教學之于核心素養(yǎng)落地,是一條行之有效的途徑. 在實施單元教學時,教師從來都不是傳授給學生某一單獨的數(shù)學概念,而是立足數(shù)學概念或規(guī)律間的聯(lián)系,去幫助學生建立關于某一單元知識的框架,其中既涉及數(shù)學概念或規(guī)律的數(shù)學語言的表達,又涉及在具體的實例分析中對數(shù)學概念或規(guī)律的應用. 這里充滿著數(shù)學抽象、邏輯推理以及數(shù)學建模的過程,充分滲透著數(shù)學運算、數(shù)據(jù)分析以及直觀想象等數(shù)學素養(yǎng),使數(shù)學學科核心素養(yǎng)落地有著充分的保證. 更重要的是,站在學生的角度看高中數(shù)學單元教學的實施,學生會有濃厚的興趣以及強烈的動機,在數(shù)學學習中也會有更好的心理體驗,這種心理體驗可以讓學生對數(shù)學學習產(chǎn)生期待感,甚至還會對數(shù)學考試產(chǎn)生期待感,這都是傳統(tǒng)教學無法比擬的.
總而言之,在整體教學觀的視域下,通過構建單元知識的結構體系、整體設計單元教學方案,引導學生進行單元整體性和聯(lián)系性的學習,有利于發(fā)展學生的核心素養(yǎng)[2]. 高中數(shù)學教學要充分利用單元教學的方法,并在實踐中發(fā)揮其價值. 只要能夠真正做到這一點,那么單元教學一定會成為數(shù)學學科核心素養(yǎng)落地的重要驅動力.
參考文獻:
[1] 黃曉琳. 高中數(shù)學單元教學設計的探索——以回歸分析的基本思想及其初步應用為例[J]. 數(shù)學通報,2022,61(04):37-41.
[2]陳小波. 高中數(shù)學單元教學整體設計的區(qū)域研究與實踐——以人教A版《數(shù)學》(必修第一冊)“三角函數(shù)”為例[J]. 中學數(shù)學教學參考,2020(10):10-15+24.