单元教学的核心思想与基本路径

2019-11-26 02:21顾继玲
数学通报 2019年10期
关键词:教科书三角形目标

章 飞 顾继玲

(1.江苏第二师范学院课程与教学研究所 210013;2.南京师范大学教师教育学院 210097)

近年来,核心素养的研究与养成教育成为国际教育界的热点问题.我国也于2014年明确提出了制定学生发展核心素养体系的要求[1],并于2016年颁布了中国学生核心素养总体框架[2],2017年版高中各科课程标准中更是明确了具体学科的核心素养[3].在这样的背景下,要求教学跳出课时,更为上位地整体规划学生核心素养的发展.为此,学界再次聚焦于单元教学,希冀通过单元的整体设计落实核心素养的养成.

1 学习单元的分类

学习单元的分类,可借鉴课程的分类.钟启泉教授指出,课程不外乎两种,一种是计划型课程(阶梯型课程),一种是项目型课程(登山型课程,活动课程)[4].所谓项目型课程是指在具体的项目任务中发展学生的学习能力和学科素养,毫无疑问,项目型课程是未来课程发展的一个重要方向,但现阶段国内尚没有以项目为载体的教科书,至多在部分教科书的“综合与实践”部分进行了一些尝试.阶梯型课程,其学习任务是渐次递进的,具有一定的层级性和顺序性,一般不轻易变动.单元的学习任务,本是多元的,集知识技能、过程方法、情感态度于一体,但从阶梯型课程的组织形式看,一般都有一个明确的主线,这个主线可以是外显的知识技能,也可以是内蕴于知识学习过程中的思想方法或者学科素养,因此,一般又可根据学习主线的类型将阶梯型学习单元分为两类:以知识技能为主题的学习单元和以思想方法或学科素养为主题的学习单元.现今的教科书多是以外显的知识学习为明线组织的,因此,以知识技能为主题的学习单元,多可参照教科书的设计进行适度的改造,而以思想方法或学科素养为主题的学习单元,则多需对教科书内容进行较大幅度的整合、重组.

图1 学习单元的分类图

考虑到现阶段一线教师的实际情况,本文主要以阶梯型学习单元为例,谈谈基于单元的整体教学的设计与实施.

2 单元教学的核心思想是系统思维

单元教学的核心思想是系统思维,即应注意从整体的高度思考研究对象组建学习单元,并将整个单元学习目标的达成作为一个整体性的任务,从学习单元的选择与重组、学习目标的设计与分解、学习活动的组织与实施、学习状况的评价与反馈甚至作业布置等各个环节进行系统的设计.下面仅举几例,从学习单元的重组、学习目标的分解、学习素材的使用、作业的整体设计几个角度谈谈学习单元的整理设计.

2.1 学习单元的重组

正如前面所分析的,现阶段教科书基本是以外显的知识为明线组织的,因此,教科书中自然的章节就是天然的单元.但适时地基于思想方法或核心素养进行单元的重整,更为上位地认识学科知识,很有必要,而且也是课程设计的未来趋势.例如,现行教科书为了保证普通学生相关知识技能的达成,初中阶段方程相关知识被分成一元一次方程、二元一次方程(组)、分式方程以及一元二次方程等不同的章节,每一章又按概念、解法、应用的顺序展开,那么是否可以换一种方式重组方程相关单元呢?为此,我们可以更为上位地思考方程学习的能力要求,基于共性的能力要求重新规划学习单元.不难发现,方程学习的目的是解决问题,而解决问题中离不开列方程和解方程两个技能,列方程内蕴着建模能力,解方程除了关注解方程的技能外更需关注内蕴的化归思想,为此,可以换个维度进行单元重组,如分为模型建构、方程求解两部分进行系统再建构,模型建构关注现实问题的抽象以及数学模型的建构,方程求解关注蕴含其中的化归思想的揭示,实际上,这样的教学更为聚焦于学科核心素养和关键能力.当然,考虑到新知学习中解方程的技能训练容量较大,因此,对于多数班级学生而言,新知学习难能按照这个思路进行,但作为初三第一轮复习阶段,完全可以按照上述思路进行单元的重组.

图2 方程两种单元结构关系图

实际上,多方联想基础上对相近知识进行上位的抽象概括,然后换一个维度进行知识的梳理,是单元重组的一个常见思路.

2.2 学习目标的设计

课程标准规定了整个学科的学习目标以及各个知识点的具体要求.课程标准的学习目标,是这个学段这门课程的总体要求,相对比较宏观;课程标准中关于知识点的要求,为了便于一线教师理解,一般都是显性的、具体的.况且标准是静态的,教学是动态的,因此,课程标准难能也不一定需要将具体知识学习过程中的过程方法与情感态度目标都描述清楚,因而,标准中一般仅呈现微观的知识性目标.显然,并非微观学习目标的自动累积就是宏观的学习目标,一者,微观目标多局限于知识技能方面,二者,课程标准难能将各个知识点之间的内在联系完全表述清楚,为此,需要在微观目标与宏观目标之间架设桥梁,这就是单元学习目标的任务,从这个意义上看,单元学习目标是中观的.

中观的单元学习目标,应满足全面性、发展性、系统性.所谓全面性,是指目标应是全面的,既包括具体的知识技能,更需要关注过程与方法目标、情感与态度目标,特别是结合当下核心素养发展的要求,将学科核心素养(或者说关键能力)的发展甚至学习方法、学习习惯的养成,也作为单元学习的一个重要目标,例如,可将数学知识系统的建构纳为学习对象,也作为一项重要的学习任务[5].所谓发展性,指单元学习目标制定时,要有发展的眼光,深入考虑本单元与后续学习单元之间的关系,力图为后续知识学习埋下伏笔.这里的知识,可以是较为具体的概念或命题,也可以是相对系统的知识体系.例如,初中阶段有好几个距离的概念,因此,需要研究这些概念之间的共性,达成对概念本质的认识(两个集合之间最短距离),第一次学习距离(两点间距离)就需要揭示本质属性,为后续点线距离、线线距离甚至高中的点面距离、线面距离埋下伏笔,促进后续概念的理解.类似的,方程、函数、代数式等概念都可类似处理.再如,数的运算学习中,要将感知数的运算的内容、顺序、方法等结构性知识作为学习目标,从而为后续式的运算的类比学习奠定基础.所谓系统性,是指系统地考虑单元学习目标的具体课时达成,即将单元的学习目标进行适度分解,转化为具体课时的学习目标组合,使得各个课时目标更为具体、可测,课时目标之间协调,各有侧重.具体分解时,可以进行多层次的分解工作,例如,对于一元二次方程的解法,可以根据具体内容分解为配方法解方程、公式法解方程、因式分解法解方程以及解方程中的化归思想这样几个部分,从教学实际出发,配方法、公式法、因式分解法又是渐次递进的,而化归思想,则是每一节中都应渗透的,可能一些课时会尤为突出.对于配方法,又可以分成几个课时,不同课时之间的目标也应有所差异;第一课时关注配方思路的获得,因此感悟化归思想和探究配方法成为较为重要的目标,具体配方技巧不是重点,为此,本课时配方的难度要小一些,仅研究二次项系数为1、一次项系数为偶数的方程,学生易于获得成功的体验;第二课时则可以研究一次项系数非偶数的;第三课时则可以研究一般的,甚至其中部分是无解的,同时最后要注意再次感悟其中的化归思想.也就是说,单元学习目标和具体课时学习目标之间应该形成一个协同协作的网络系统.

一般地,在进行单元目标整体设计时,建议做好单元学习目标的细化并分课时填写学习目标细目表:

表1 单元学习目标细目表

2.3 学习素材的设计

为了加强单元教学的连贯性,可以设计相对综合并具有多种用途的情境素材,在多个课时适时调用.如图3的素材,在代数式概念那一课时可以作为引入情境,而在合并同类项和去括号这两个课时,同样可在回顾情境结论(3x+1,x+x+(x+1),4x-(x-1),4+3(x-1))的基础上,思考几个算式的一致性,从而引出合并同类项、去括号.

图3 代数式一章多种用途的情境

2.4 作业的整体设计

作业也可进行整体设计.如,对于勾股数规律的探索,北师大版初中数学教科书[6]中就在不同的位置设计了4个不同层次的问题.在勾股定理逆定理那一课时,提供了一个阅读材料,希望引发学生对于勾股数组规律的研究热情,以鼓励有兴趣的学生课外进行一个较长时间的研究;但学生毕竟缺乏经验,勾股数组规律也很复杂,因此,课后习题中给出题目1,提供一个研究视角,希望学生初步感受到勾股数同比例扩大后还是勾股数,以后研究勾股数组的规律只要研究既约的即可;课后习题同时给出题目2,以介绍历史文献为契机,提供了大量的勾股数组,为学生的探究提供了素材;章复习题则给出题目3,呈现一个新的视角(奇偶性),再次引发学生的探究热情;全册总复习题通过题目4,最终给出了勾股数组的一般规律.这样,在全书中通过多次呼应,引发学生对勾股数的探究热情,同时也不时给予学生一些方法的指导,最终彻底解决这一问题.

3 单元教学的基本路径是“总—分—总”

3.1 “总—分—总”的内涵与意义

所谓“总—分—总”,就是在单元教学中,首先通过适当的方式让学生对学习单元有一个整体的感知,然后根据单元的结构进行分解学习,最后在分解学习的基础上再次进行综合提升,形成更为上位的更为全面的整体理解.

第一个“总”,是对学习单元的初步的整体感知,更多的是一个框架性的认识,从结构的角度形成整个单元的认知地图.这个“总”满足了学生整体感知全局的内在愿望和心理需要,从而形成了“纵览全局、尽在把握”的闲适心理,即从学科层面形成了对学习单元的整体感知,也形成了很好的认知状态,同时也成为学习思维的一部分,形成全局感知的认知习惯和全局思维能力.第一个“总”,一定程度上,成为一个很好的先行组织者,成为一个学习导航仪,这个导航也成为后续学习的定位仪.

“分”是知识学习的必然要求.在总体感知的基础上,基于学生学力的限制,也基于学生认知规律的需求,自然得将学习内容进行适度的分解,促进学生深度学习.“分”,从学科层面更为聚焦于局部问题,学生更能切实感受到自己的习得成就,更有获得感.这个过程,就相当于华罗庚先生在谈到学习方法时的“由薄到厚”.

当然,在一个个具体的内容学习之后,还需要再次审视各个局部之间的关系,更为深入地揭示知识联结,这就是第二个“总”,它相当于华先生所说的“由厚到薄”.第一个“总”,只是对学习内容的整体架构与设想,是一个相对初步的认识与思考;而第二个“总”,是在具体学习内容掌握的基础上的再次深度融合与升华,因而更为具体、深入.

3.2 “总—分—总”的案例解析

实际上,现有的教科书已经基于整体观念进行了单元设计,因此,一般而言,教科书自然的章节就是天然的单元(当然,部分教科书分节较细,节的粒度较小,部分相邻节的学习内容相近,可合并为一个单元).小单元(节)也罢,大单元(章)也好,都应遵循“总分总”的教学思路.对于章这个大单元而言,“章前图文”和“章回顾与小结”都起着“总”的作用.当然,在“章前图文”的学习中,要有全局意识,搭建整章学习的脉络;章回顾与小结阶段要注意与具体内容的深度联系;而具体的各节就是中间的“分”.对节这个小单元而言,同样应先有对全节内容总体的感知,然后分课时具体研究细节性内容,最后再次对全节知识进行梳理总结,一般而言,对于节这样的小单元,教科书不一定有明确的“总”的环节了,建议教师们在深入理解各课时关系的基础上增补这个环节.

图4 章节“总—分—总”结构图

对于“分”的环节,老师们不乏经验,关键是对于“总”这一环节的教学处理.下面结合具体章节加以说明.

案例:三角形(章).第一个“总”,可以通过“你认为关于三角形可能学习什么内容”“你认为大致可能按照什么顺序研究”等通识性问题,在对话中逐步明晰本章的研究内容:“什么是三角形”“三角形有哪些重要的要素”“如何表示三角形”“三角形要素之间的数量关系”“三角形有哪些类型,如何分类”“三角形之间可能有什么特殊关系”“这样的特殊关系具有什么特点(性质),又是如何判别的(判定)”,进而在交流中生成下面的框架.这些研究内容是一般平面图形研究的常规内容,这样的问题也是普适的,因此,这样的学习结构可以迁移到其他平面图形的学习中.

图5 《三角形》章学习结构图

案例:全等三角形的判定(节).可以通过几个问题(两个三角形全等,相应的三个角、三组对应边都相等,你们认为几个条件基本可以确定一个三角形?基于你们的估计,可能有哪几种情况,试着分一分)的引导,形成类似于下面的研究框架:

图6 “全等三角形的判定条件”分类结构图

总之,尽可能在学习之前形成对单元学习结构的整体认识.这里所举两例(三角形、全等三角形的判定),对学生而言,在先前的学习中都有较好的经验基础,因此,一般可通过相对宏观的、结构性的问题,在师生对话中形成单元的认知地图,下面的“分”,常常就是按图索骥了.当然,也有一些单元的学习内容,学生先前没有多少类似的经验,类比建构知识系统的可能性很小,还有一些内容的学习顺序,并非那么自然,对学生而言,在没有外人帮助的情况下,未必能够建构合理的顺序,对于这些内容,可采取“基于现实问题的解决,逐步生成新知学习系统”“基于本质问题的追问,探究知识系统的内在缘由”等策略.[7]

4 单元教学的实施关键是灵活生成

教学本就是依赖于学情、基于现场的,因而自是生成的,单元教学也不例外.单元教学实施的各个环节,都应注意根据学生的学习现场进行适时的调整和生成,而切不可拘泥于先前的预设,以确保学生积极有效地参与到学习活动中,促进单元教学目标的达成.

第一个“总”的阶段,学力许可的时候,可以是对于单元所有知识的一个相对完整的框架,然后再进入具体的“分”的环节;如果学力不允许,也可以仅仅完成部分,得到其中一些梗概性的框架后即进入到具体的“分”的环节.具体的度如何把握,固然应根据学生的学习能力和知识单元本身的特点有所预设,但更需要教学现场的机动生成.仍以《全等三角形的判定》这一单元为例,第一个“总”阶段,也许学生一下子凭直觉猜测需要3个条件,自然可以仅仅聚焦3个条件的分类情况,当然,对于2个条件的情况,可以适度追问一下,让学生思维更为严谨(至于什么时候说理,可在3个条件的探索完成之后的反思中进行,也可交给学生课后完成;至于2个条件的分类,则可以忽略不提了);即使已经明确聚焦于3个条件,可以完成完整的分类,也可以仅仅先完成第一级分类,即分成三边、两边一角、两角一边和三角这4种情况,而将二级分类放到具体“分”的环节.“分”的环节,同样有很多选择.是探究一个应用一个,还是一次性探究完毕然后集中应用,还是根据学情兼顾两者,自然就产生了很多变化:如可以按照图7中“①②③④⑤⑥⑦…”“①④⑤②⑥⑦⑧⑨…”“①④⑤②⑥⑧⑦⑨…”“①②③④⑥⑧…⑤⑦…”等不同的顺序进行教学(其中①指完成关于三个条件的分类,②、③则对应着完成“两边一角”和“两角一边”的分类,④、⑤分别指“三边对应相等的三角形全等”这一判定定理的探索和证明,其余⑥⑦⑧⑨等依次对应着其他定理的探究证明.

图7 《全等三角形的判定》的学习结构图

此外,学习单元大小的确定,也依赖于学生的学力水平和学习经验积累状况.在学生学力水平稍欠单薄、学生相关活动经验稍显不足的情况下,单元尽量小一些,保证学生易于形成对单元的总体把握,获得成功的体验;随着学生相关能力的提升和经验的丰富,再适度扩大单元的大小.

总之,立足系统思维开展单元教学,将更好地促进学生对知识的整体感知,实现深度学习,从而发展学生的核心素养.如今的教科书设计中应该已经关注了单元教学的整体设计,作为教师应注意加以体会,挖掘其内蕴的整体设计,当然,作为教科书设计者,更需要加强研究,外显其中内蕴的整体设计,更便于一线教师实施以“总分总”为基本路径的单元教学.

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