教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)設(shè)計探究

摘要：在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，數(shù)字賦能初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)設(shè)計的基本要求、基本框架和實施策略成為急需探討的問題。依托問卷星在線調(diào)查初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)的現(xiàn)狀，對初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)設(shè)計的相關(guān)理論進(jìn)行梳理和分析，基于教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型構(gòu)建初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)設(shè)計框架，以人教版數(shù)學(xué)八年級下冊“平行四邊形”為例，用系統(tǒng)的觀點(diǎn)理解課程教學(xué)實施中的層級要素，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、數(shù)字化賦能等方面探索初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)設(shè)計實踐。關(guān)鍵詞：初中數(shù)學(xué)；教育數(shù)字化；單元整體教學(xué)設(shè)計；平行四邊形數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展成為行業(yè)轉(zhuǎn)型的重要推動力量。教育領(lǐng)域在多種因素的綜合作用下，逐漸開始了數(shù)字化轉(zhuǎn)型，知識的傳播和獲取渠道、知識內(nèi)化的途徑和方式、課程結(jié)構(gòu)和課堂形態(tài)、教學(xué)組織和師生關(guān)系等都隨之發(fā)生了重大變化。我國高度重視教育數(shù)字化建設(shè)，教育部在2022年啟動了國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略實施行動，積極推進(jìn)教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型研究與實踐。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型不是簡單地用數(shù)字技術(shù)變革傳統(tǒng)的教學(xué)方法，而是以數(shù)字化教學(xué)資源的應(yīng)用為前提，支持教師實施高品質(zhì)教學(xué)，為學(xué)生提供更加便捷、靈活、個性化的學(xué)習(xí)和發(fā)展方式，促進(jìn)學(xué)生更好地掌握知識和技能。新課程改革提倡信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)深度融合，要求教師運(yùn)用數(shù)字化的方式方法設(shè)計與實施教學(xué)，優(yōu)化教學(xué)效果。《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《2022年版數(shù)學(xué)課標(biāo)》）建議教師從教學(xué)內(nèi)容的整體性、結(jié)構(gòu)化以及教學(xué)內(nèi)容與數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的相關(guān)性等多個方面整體把握教學(xué)內(nèi)容，開展單元整體教學(xué)探索，選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式開展教學(xué)［1］。在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，數(shù)字賦能初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)設(shè)計的基本要求、基本框架和實施策略成為急需探討的問題。教師應(yīng)基于《2022年版數(shù)學(xué)課標(biāo)》的要求，結(jié)合教情和學(xué)情，對選定的單元內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)分析，進(jìn)行單元整體規(guī)劃、設(shè)計。一、依托問卷星調(diào)研初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)的現(xiàn)狀單元整體教學(xué)作為一種新型的教學(xué)方式，將單元教學(xué)內(nèi)容作為一個整體，通過整合教學(xué)資源、優(yōu)化教學(xué)方法和手段，提高教學(xué)質(zhì)量和效率。一些研究指出，初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)能夠提高教師的教材解讀能力和教學(xué)水平，幫助學(xué)生構(gòu)建單元知識框架，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和綜合素養(yǎng)。為了解當(dāng)前初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)的現(xiàn)狀，筆者編制了“基于新課標(biāo)的初中數(shù)學(xué)單元教學(xué)調(diào)查問卷（教師卷）”和“基于新課標(biāo)的初中數(shù)學(xué)單元教學(xué)調(diào)查問卷（學(xué)生卷）”，依托問卷星對南寧市部分初中學(xué)校的數(shù)學(xué)教師和學(xué)生進(jìn)行了在線調(diào)查，形成分析報告，總結(jié)初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)的現(xiàn)狀。從調(diào)查數(shù)據(jù)來看，70%以上的學(xué)生希望教師在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中能根據(jù)單元教學(xué)目標(biāo)、課程內(nèi)容、教情與學(xué)情，認(rèn)真?zhèn)湔n，重新進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，以能引發(fā)學(xué)生討論、探究、互動的教學(xué)方式達(dá)成教學(xué)目標(biāo)和能力培養(yǎng)，可見初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)是學(xué)生喜歡的一種教學(xué)方式；超過60%的教師對單元整體教學(xué)有一定程度的了解，但理論知識準(zhǔn)備不足、實施的意愿不強(qiáng)；將近20%的教師對單元整體教學(xué)的理解和實踐存在偏差，出現(xiàn)形式主義和簡單化的問題。例如，部分教師將整個單元的教學(xué)內(nèi)容簡單堆砌在一起，沒有真正實現(xiàn)知識點(diǎn)之間的聯(lián)系和整合，教學(xué)重點(diǎn)不突出，導(dǎo)致學(xué)生難以理解和掌握。在課堂教學(xué)實踐中運(yùn)用信息技術(shù)、數(shù)字教學(xué)資源進(jìn)行單元整體教學(xué)的教師，經(jīng)常使用的不超過20%，有時使用的不超過50%，很少或幾乎不用的占30%以上。可見，信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)的融合還需要教師們在實踐中探索。根據(jù)調(diào)查結(jié)果可知，教師在初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)實施上存在脫離學(xué)生實際需求的現(xiàn)象。針對當(dāng)前教學(xué)存在的問題和挑戰(zhàn)，教師應(yīng)多學(xué)習(xí)單元整體教學(xué)理論知識，提高單元整體教學(xué)設(shè)計意識，注重知識點(diǎn)之間的聯(lián)系和整合，重視學(xué)生在課堂教學(xué)活動中的參與和反饋，不斷提高教學(xué)質(zhì)量和效率。教師應(yīng)在單元整體教學(xué)理論指導(dǎo)下，把握好課程內(nèi)容和教學(xué)重難點(diǎn)，進(jìn)一步探索適合不同層次學(xué)生需求的單元整體教學(xué)方法和手段，依托信息技術(shù)提高課堂教學(xué)品質(zhì)。二、基于教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型構(gòu)建初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)設(shè)計框架（一）教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型對教學(xué)的要求教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的內(nèi)生動力是教育高質(zhì)量發(fā)展和教育現(xiàn)代化發(fā)展的需求，關(guān)注的是人的發(fā)展。華東師范大學(xué)教授袁振國認(rèn)為，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成果最終要體現(xiàn)在教書育人和促進(jìn)人的發(fā)展上。［2］教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型倡導(dǎo)依托信息與數(shù)字技術(shù)、數(shù)字教育資源、教學(xué)應(yīng)用方式，遵循學(xué)生的發(fā)展為終極指向的原則，推進(jìn)課堂教學(xué)數(shù)字化變革。在教學(xué)實踐中，信息技術(shù)、教育資源和教學(xué)應(yīng)用是教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，信息技術(shù)為教育數(shù)字化提供了基礎(chǔ)保障。（二）初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)設(shè)計的基本要求《2022年版數(shù)學(xué)課標(biāo)》提出，教師要整體把握教學(xué)內(nèi)容、注重教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化和關(guān)聯(lián)性，強(qiáng)化情境設(shè)計與問題提出，重視和積極推進(jìn)單元整體教學(xué)設(shè)計。在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)設(shè)計應(yīng)遵循以下基本要求。一要以學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)提升為著力點(diǎn)，遵循過程思維、提升整體思維、塑造創(chuàng)新思維，用系統(tǒng)的觀點(diǎn)理解課程教學(xué)實施中的層級要素，以教學(xué)實踐問題為導(dǎo)向創(chuàng)新課程教學(xué)。過程思維要求教師在設(shè)計單元整體教學(xué)方案時，注重知識的形成過程和學(xué)生的認(rèn)知過程，引導(dǎo)學(xué)生通過探究和實踐來掌握數(shù)學(xué)知識。整體思維要求教師從單元整體的角度出發(fā)，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法等各個方面進(jìn)行綜合考慮，以實現(xiàn)教學(xué)效果的最大化。創(chuàng)新思維要求教師關(guān)注學(xué)生的個體差異和個性化學(xué)習(xí)需求，采用多樣化的教學(xué)方法和手段，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，從而提高教學(xué)效果。二要注重單元整體教學(xué)設(shè)計的分析、設(shè)計、實施和評價。教師需要認(rèn)真分析單元整體要素和章節(jié)前后之間的銜接，從單元宏觀到課時微觀，從單元主題、教學(xué)目標(biāo)到數(shù)學(xué)素養(yǎng)，基于新課標(biāo)、教情和學(xué)情，選用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式，形成單元整體教學(xué)設(shè)計方案。同時，教師在教學(xué)實施過程中需要重視教學(xué)效果的反饋和評價，及時調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)。教師通過單元整體教學(xué)設(shè)計的實踐，幫助學(xué)生理順知識的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，整合知識結(jié)構(gòu)，掌握方法并形成數(shù)學(xué)思維，發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。三要重視教育數(shù)字化對數(shù)學(xué)教學(xué)變革的推動作用，注重信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合創(chuàng)新。教育數(shù)字化為數(shù)學(xué)教學(xué)提供了更多的資源和手段，可以改變教師的教學(xué)方式方法，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的融合，可以為學(xué)生提供更加個性化的學(xué)習(xí)體驗，幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識，提高學(xué)習(xí)效率。（三）初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)設(shè)計基本框架教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型及初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)設(shè)計的邏輯起點(diǎn)是學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。教師在過程思維、整體思維、創(chuàng)新思維的指引下，以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)為目標(biāo)，明確設(shè)計依據(jù)和設(shè)計思路，形成如圖1所示的基本框架，從教學(xué)內(nèi)容的整合優(yōu)化、教學(xué)方式的選擇、教學(xué)的融合創(chuàng)新、信息技術(shù)賦能教學(xué)、數(shù)字教育資源的應(yīng)用等方面，為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)設(shè)計提供了實施路徑。三、數(shù)字化賦能初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)的實踐在初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)設(shè)計實踐中，教師需要對教材進(jìn)行深入解讀，把握教材的整體結(jié)構(gòu)和重難點(diǎn)，制訂出符合實際情況的教學(xué)設(shè)計。同時，教師還需要關(guān)注學(xué)生的實際情況和學(xué)習(xí)需求，采用多種教學(xué)方法，融入信息技術(shù)手段，幫助學(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識，提高數(shù)學(xué)思維和綜合素養(yǎng)。（一）教學(xué)目標(biāo)體現(xiàn)整體理念教師在實施單元整體教學(xué)總體規(guī)劃時，應(yīng)從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個層面進(jìn)行整體規(guī)劃。教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)活動的核心導(dǎo)向，旨在明確學(xué)生應(yīng)達(dá)到的預(yù)期成果。教師在制訂單元教學(xué)目標(biāo)時，要充分考慮學(xué)生的知識基礎(chǔ)、認(rèn)知能力和個體差異，確保教學(xué)目標(biāo)科學(xué)合理。以人教版數(shù)學(xué)八年級下冊“平行四邊形”單元整體教學(xué)設(shè)計為例，該單元的主要教學(xué)內(nèi)容包括平行四邊形、矩形、菱形和正方形等特殊的平行四邊形的概念及它們之間的聯(lián)系與區(qū)別，平行四邊形、矩形、菱形、正方形的性質(zhì)定理和判定定理的證明和應(yīng)用，兩條平行線之間的距離的概念，三角形中位線定理的證明和應(yīng)用。這些平行四邊形雖然看似相近，但每個都有其獨(dú)特的性質(zhì)和特征，需要教師在教學(xué)過程中明確它們的內(nèi)涵和外延，需要對它們的性質(zhì)定理和判定定理進(jìn)行深入探究和證明。八年級學(xué)生在“平行線與相交線”“全等三角形”等章節(jié)已經(jīng)進(jìn)行了一些推理論證的訓(xùn)練，掌握了一些推理論證的方法。在“平行四邊形”單元教學(xué)中，教師要重視推理論證的教學(xué)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理等數(shù)學(xué)素養(yǎng)，幫助學(xué)生理解平行四邊形、矩形、菱形、正方形之間的關(guān)系，鞏固和提高推理論證的能力。教師在掌握教情、分析學(xué)情的基礎(chǔ)上，可以確定“平行四邊形”單元的教學(xué)目標(biāo)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)（如表1）。（二）梳理教學(xué)內(nèi)容，整體把握單元教學(xué)梳理數(shù)學(xué)知識之間的邏輯關(guān)系，是單元整體教學(xué)中不可或缺的一部分。教師以單元為整體進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的整合和設(shè)計，將整個單元的各個知識點(diǎn)有機(jī)地串聯(lián)起來，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容、探究路徑、思想方法引導(dǎo)學(xué)生抓住核心知識點(diǎn)，理解和掌握數(shù)學(xué)知識間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，形成系統(tǒng)的數(shù)學(xué)思維和解決問題的能力。教師以整體性為原則，對單元各個章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)其中的關(guān)聯(lián)與區(qū)別，并根據(jù)學(xué)生的具體情況和學(xué)習(xí)需求，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充和整合，幫助學(xué)生構(gòu)建單元整體知識體系，促進(jìn)學(xué)生系統(tǒng)思維的發(fā)展。在“平行四邊形”單元整體教學(xué)設(shè)計中，教師根據(jù)本單元的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)，運(yùn)用直觀、簡明的思維導(dǎo)圖系統(tǒng)地明確教學(xué)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)，梳理平行四邊形、矩形、菱形、正方形的性質(zhì)定理和判定定理。教師可以采取“總—分—總”的策略整合教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建單元教學(xué)的邏輯主線，形成單元教學(xué)的結(jié)構(gòu)化知識體系，整體把握單元教學(xué)［3］。第一個“總”是先學(xué)習(xí)本單元的知識脈絡(luò)主線，即集中精力學(xué)習(xí)平行四邊形、矩形、菱形和正方形的圖形、概念、性質(zhì)和判定定理等重要的主線內(nèi)容。具體做法如下：首先，教師布置學(xué)生自主預(yù)習(xí)，分小組合作繪制單元思維導(dǎo)圖，讓學(xué)生了解本單元的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容；其次，學(xué)習(xí)小組展示單元思維導(dǎo)圖，交流自學(xué)得到的知識；最后，教師用兩節(jié)連堂課講授平行四邊形、矩形、菱形和正方形的圖形、概念、性質(zhì)和判定定理，注意繪制單元思維導(dǎo)圖把四種圖形的概念、性質(zhì)和判定定理串起來，讓學(xué)生通過圖形、思維導(dǎo)圖理解和掌握本單元的重點(diǎn)知識及它們之間的區(qū)別與聯(lián)系?！胺帧笔墙處煆谋締卧牡谝还?jié)內(nèi)容開始講授新課，再次復(fù)習(xí)平行四邊形、矩形、菱形和正方形的圖形、概念、性質(zhì)和判定定理，講解課本的例題、習(xí)題，通過適當(dāng)?shù)木毩?xí)幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固四種圖形的概念、性質(zhì)和判定定理，鞏固重難點(diǎn)知識，提高學(xué)生對本單元知識的應(yīng)用能力。第二個“總”是教師歸納總結(jié)本單元主要內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、應(yīng)用技巧等。學(xué)生自主回顧單元內(nèi)容及筆記，完善預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)繪制的單元思維導(dǎo)圖，將知識點(diǎn)、典型習(xí)題、學(xué)習(xí)方法和應(yīng)用技巧等融入其中。教師帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)重難點(diǎn)知識，交流討論學(xué)習(xí)心得，幫助學(xué)生完善單元思維導(dǎo)圖。初中數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)設(shè)計強(qiáng)調(diào)將各個知識點(diǎn)有機(jī)地串聯(lián)起來，形成系統(tǒng)的數(shù)學(xué)思維和解決問題的能力。在“平行四邊形”單元整體教學(xué)設(shè)計中，教師以學(xué)生為中心進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，先梳理教學(xué)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)，再分節(jié)講授新課，最后進(jìn)行總結(jié)。在教學(xué)過程中教師起到了引導(dǎo)、組織、講授、解惑的作用。學(xué)生在教學(xué)活動中動手、動腦，既能合作、交流、探究，又能安靜傾聽同伴和教師的講解，經(jīng)歷知識形成的過程，獲得良好的學(xué)習(xí)體驗。這種教學(xué)設(shè)計方法符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，有助于學(xué)生構(gòu)建單元整體知識體系，有利于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。（三）依托信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，數(shù)字化賦能課堂教學(xué)初中數(shù)學(xué)有很多概念比較抽象，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中都會覺得數(shù)學(xué)枯燥乏味，難以理解。教師依托信息技術(shù)，利用數(shù)字教學(xué)資源創(chuàng)設(shè)既符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，又具有科學(xué)性和引導(dǎo)性的教學(xué)情境，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望，促進(jìn)學(xué)生對課程內(nèi)容的理解。數(shù)字教學(xué)資源包括多樣化的視頻、課件及相關(guān)資料，不僅能豐富教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式方法，而且能使初中數(shù)學(xué)教學(xué)具有實用性和藝術(shù)性，增強(qiáng)學(xué)生的課堂專注力，提高課堂教學(xué)的實效［4］。利用數(shù)字化賦能“平行四邊形”單元整體教學(xué)，可以有效提高教學(xué)品質(zhì)。例如，在預(yù)習(xí)階段，教師可以推送關(guān)于平行四邊形的視頻、微課等教學(xué)資源，讓學(xué)生在家中提前了解相關(guān)知識，拓展教學(xué)時空。教師可以登錄“國家中小學(xué)智慧教育平臺”“八桂教學(xué)通”數(shù)字教材平臺，瀏覽更多與平行四邊形相關(guān)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，并根據(jù)自己的教學(xué)需求和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，選擇合適的內(nèi)容推薦給學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在課堂講解平行四邊形、矩形、菱形和正方形的性質(zhì)時，教師可以利用幾何畫板等軟件動態(tài)演示它們之間的區(qū)別與聯(lián)系，讓學(xué)生更直觀地理解這四種圖形的性質(zhì)。教師還可以利用網(wǎng)絡(luò)資源尋找更多關(guān)于平行四邊形的應(yīng)用例題，通過風(fēng)趣幽默的教學(xué)語言、多種多樣的教學(xué)方法，如講練結(jié)合法、合作探究法、實驗操作法等，將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，讓學(xué)生更好地理解和掌握單元知識內(nèi)容。通過數(shù)字化賦能教學(xué)，教師可以更好地創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，利用數(shù)字教學(xué)資源激發(fā)