數學核心素養引領下大單元教學的設計與實踐研究

徐勤賀,李永婷

(臨沂大學 教育學院,山東 臨沂 276005)

21世紀是課堂革命的世紀[1],基礎教育變革轉型的主戰場在于課堂,找尋以核心素養為指向的新型育人模式和培養體系是從知識本位轉向素養本位的必然訴求?！读x務教育數學課程標準(2022年版)》指出,探索大單元教學,推進單元整體教學設計[2],意在以大單元為橋梁,通過主題式、項目式以及問題情境式的整體化的教學設計,聚焦數學學科核心素養,加快促進課堂教學的變革。

一、核心素養引領下大單元教學的必要性

義務教育階段的數學課程應使學生通過數學知識的學習,形成和發展個人所需以及面向未來的核心素養[2],以核心素養為綱的新課標呼喚以核心素養為導向的新教學,必然會引起課堂教學的變革。

1.核心素養的初步形成依賴結構完整的大單元教學

在教學過程中使學生經歷完整的“知識單元”,是形成結構化、整體性數學核心素養的新突破[3],提倡結構完整的大單元教學是對傳統邏輯不清、指向不明小單元教學的革新。而數學中的小單元教學是指教師按圖索驥式地完成以課時或以一堂課為單位的傳統單元教學,知識零散、破碎,且將教學窄化為知識訓練,學生對于知識的整體性、系統性把握不夠,更難以發現各個單元之間的內在邏輯關聯,這樣的小單元教學既不利于培養學生實現完整學習的高階能力,也不利于學生數學理性思維的發展,更偏離了數學核心素養的目標指向。因此,以發展學生的數學核心素養為出發點,將學生的學習過程作為一個完整的系統來精心規劃的大單元教學顯得尤為必要。

2.核心素養的深入實施尚待課程內容的結構化整合

《義務教育數學課程標準(2022年版)》指出,課程內容組織重點在于對教學內容進行結構化的整合,探索發展學生核心素養的實踐路徑[2]。數學課程內容的結構化有利于教師準確把握《義務教育數學課程標準(2022年版)》,并有效落實于教學實踐。課程內容以結構化的模式呈現,意在凸顯學科內容結構在課程教學設計中的價值所在[4]。內容上的結構化,不是零散機械的知識點教學,而是在核心素養導向下從全局出發,以數學學科邏輯為主線,綜合考慮多維因素而進行的課程組織方式,其目的在于呈現學習內容之間的邏輯聯系,幫助學生更好地理解數學學科的基本原理,從而助力其對學習內容的把握及思維能力的發展,反觀目前課程內容的結構化還有待整合,核心素養的深入落實也亟須在大單元教學背景下實現課程內容的整合重構。

3.核心素養的進階發展亟待教學活動的情境化轉型

核心素養為指向的課堂教學應是在動態知識觀下統整教學內容,而非靜態知識的線性疊加[5]。核心素養進階發展的表現在于實踐活動情境中價值觀、思維品格及關鍵能力的發展。而關鍵能力及思維品格是數學核心素養的核心所在,在數學課堂教學中往往缺乏思維及能力的培養。所以,學生在大單元問題驅動下的實踐情境中實現數學思維及能力的發展是核心素養進階的關鍵。所謂問題情境下思維能力的發展,不是借助以課時為單位零散知識的大量練習進而培養的缺乏理性、邏輯及條理的低階數學思維,而是在大單元背景下借助促進學生發展的情境化的活動,讓學生發現—提出—分析—解決問題并建立數學知識與現實世界之間的聯系[2],從而培養學生高階數學思維及能力,實現核心素養的進階發展。

二、核心素養引領下大單元教學的價值內蘊

明晰大單元教學的價值內蘊既是對大單元教學現實之需的應答,也是對大單元教學實踐理路的指導。大單元教學從期望學生學會什么的角度出發,以數學核心素養的養成為引領,通過結構化課程內容設計的支撐,引導學生在情境化教學活動中進行有效的學習,發揮其教學價值。

1.聚焦核心素養整體目標:轉變教師育人理念

核心素養整體目標是最基礎、最具生長性的關鍵性素養目標,內蘊培養學生思維品格和關鍵能力的整體要求。核心素養的進階發展不能脫離真實有效的教學活動依靠零散的知識點教學和單一課時教學的線性疊加來實現。數學課程大單元教學旨在改變過于注重以課時為單位的教學設計,從核心素養整體目標出發,分析主題—單元—課時—知識之間的邏輯聯系并進行整體設計,多維立體看待課堂大單元教學,從而推動課堂教學的整體轉型。因此,數學課程的大單元教學應聚焦核心素養的整體目標,打破以課時為單位的教學設計,構筑以學為主的教學活動,統籌安排單元整體設計,從而提高教師教學站位,轉變育人理念。教師在開展大單元教學時,應站在素養本位的高度為專業設計規劃完整的學習歷程,以大概念、大問題、大任務為基點,為核心素養的進階提供動力支持。

2.秉持學習中心理念:凸顯學生主體地位

讓學生成為主體,是諸多教學及課程改革努力的方向[6]?！读x務教育數學課程標準(2022年版)》將學生核心素養的培育作為主要任務,這一本位目標的轉變旨在要求教學必須承認學生在教學中的主體地位。從教學的邏輯來看,教學設計的出發點就是學生經驗發展的需求,教學內容的選擇是篩選知識經驗,教學活動是組織知識經驗,教學評價是檢驗學生知識經驗的掌握情況。準此可見,教學邏輯以學生的知識經驗為主線貫穿了教學各要素的設計,這與核心素養本位下的教學要求不謀而合。而核心素養引領下的大單元是一個體現教學邏輯和學習立場的完整事件,不僅強調問題情境下的學會,而且關注學生學會知識進階的歷程。在此過程中,構筑了以學生為中心的教學關系,學生能動地參與學習全過程,與核心素養的內在要求高度契合,利于推動教學設計的變革。

3.開展情境化教學活動:提供核心素養落實平臺

核心素養具有整體性、情境性等特點,而課堂教學中情境化的教學活動是核心素養落地的重要抓手。因此,實施讓學生的學習真正發生的情境化教學活動是發展核心素養之必須。通過教學活動的情境化設計,激發學習活動的發生,讓學生真正進入學習過程,促使知識學習向核心素養的轉化,讓發展得以實現。核心素養引領下的教學應開展讓學生作為發展主體的教學活動,采用情境化的教學設計,借助一系列圍繞大單元目標的本質問題,創設具體、多元的真實情境,側重思維品格和關鍵能力的培養,進而讓知識和學習經驗建立意義鏈接,引導學生像專家一樣深層次地思考問題及解決對策。因此,數學課程大單元教學要開展情境化教學活動,利于側重真實情境的創設。通過有效的教學活動,設計指向核心素養的問題鏈,引領學生從知識學習到能力培養再到核心素養的轉化,進而為核心素養搭建落實的平臺。

三、核心素養引領下大單元教學的實踐理路

素養本位下大單元教學的內在邏輯是課程邏輯,基于此,大單元教學設計應涵括對課程目標、課程內容、課程實施和課程評價這四個課程要素的設計[7]。數學大單元教學可以按照格蘭特·威金斯(Grant Wiggins)和杰伊·麥克泰格(Jay McTighe)逆向課程設計理論進行逆向設計,即先確定課程目標或單元目標,基于課程目標或單元目標確定評價標準,再根據評價標準設計學習活動的過程。具體而言,核心素養引領下的數學大單元教學可以從課程的內在邏輯出發,以大概念為統領明確大單元目標與主題—創設評價標準—統一規劃教學過程為實踐理路,將核心素養的培育落實于具體設計之中。

1.對接核心素養目標,提煉學科大概念

大概念具有概括性及統攝性等特點,不僅能夠促進學生對知識、經驗與技能的掌握,還能幫助學生在單元主題學習中進行學習內容、思想方法及情感態度的遷移,這與指向核心素養的大單元教學高度契合。大單元教學的“大”不是“龐大”的意思,而是在核心或上位概念的統領下所構建的獨立且完整的學習事件。大概念指向的是學科領域最精華、最有價值的核心概念。就本研究而言,大概念是指基于課程核心位置并且統括相關知識、原理的抽象化的上位概念,可進一步劃分為核心概念,即圍繞某一大單元內部所進行的一系列活動的表達。

對于學科大概念的提煉,我們可以依據課程標準內容要求及學業要求,結合具體課程內容采用自上而下的方式,對核心素養的內涵和外延進行全面分析,并對每個素養的具體表現進行“降維”解構,逐步提取大概念[8]。因此,核心素養引領下的數學大單元教學可以從數學學科核心素養出發,對具體核心素養的表現及培養要求進行“降維”分級解讀,進而統合凝練形成上位的核心概念,然后再與課程標準中核心素養的具體目標進行對接(見圖1)。

例如《義務教育數學課程標準(2022年版)》將課程內容分為數與代數、圖形與幾何、統計與概率、綜合實踐四個學習領域,其中數與代數領域包含數與運算、數量關系、數與式、方程與不等式、函數五個主題。小學階段包括數與運算和數量關系兩個主題,各學段主題雖有所重復,但其內在是相互關聯且逐級進階的,以人教版小學數學“數的認識”子主題為依托,對接核心素養從而進行大概念的提煉。

數的認識這一子主題下,主要涉及整數、分數以及小數的認識三個板塊,為了更加具化化分析,以人教版教材第二學段分數的認識為例,進行大概念的提煉?！读x務教育數學課程標準(2022年版)》對內容、學生、教學等方面都提出了具體要求?！皟热菀蟆敝赋?讓學生結合具體情境,初步認識分數,感悟分數單位[2];“學業要求”指出,讓學生能直觀描述分數,能對簡單的分數進行大小比較;“教學提示”指出,要讓學生通過熟悉具體的情境,引導學生初步認識分數,進行簡單的分數大小比較,感悟分數單位,發展學生的數感[2]。因此,由課標要求可知,“分數的認識”主要培養的是學生的數感。而“數感”主要指對數與數量、數量關系及運算結果的直觀感悟,其具體可細化為能夠讓學生在真實的情境中理解分數的意義,知道分數可以表示物體的個數或者事物的順序[2]?；诖?對數感進行分析得出,其強調數與現實的聯系,注重的是對數的意義感悟,進而體悟“數感”不僅是學習數學的需要,而且有助于培養學生認識和解釋現實事物的能力,是一種數學素養的教育。對課標要求及核心素養內涵與具體表現進行分析之后,我們發現分數的意義一直貫穿其中,處于課程內容的核心位置,統領“分數的認識”,故我們便可將分數的意義作為大概念,其余概念可以稱為分數意義之下統領的子概念。

2.以大概念為統攝中心,確定大單元主題與目標

大單元主題是知識結構、學科思想方法的聚合器,指向學科核心素養,反映學科本質、核心內容或學科思想。所以基于大概念確定大單元的主題,能夠將零散的知識串聯起來,既能建構指向核心素養的知識結構,又能貫穿學生學習的整個事件,進而統籌教學內容的編排與重組。具體而言,教師在進行大單元設計時,需要以大概念為統攝中心,基于教材編排邏輯進行整體設計,續寫單元目標,提煉單元主題。以“分數的認識”為例,在分數的意義這個大概念的統領下,內容主要涉及四個部分,一是分數的認識(產生、發展及應用),二是分數的表征(文字、符號及圖示),三是分數的運算(基本運算及綜合應用),四是分數的綜合與應用(數學價值)。為了緊扣課標設計指向核心素養的大單元教學,同時也使得課程內容更加條理化和結構化,在進行提煉大單元主題時,可將分數的認識相關知識內容進行統合,進而凝練整合形成三個大單元主題(見圖2)。

大概念的詮釋與表征是將核心素養融入大單元學習目標設計之中,以大概念為內核,以大單元主題為依托,將知識層次轉化為意義層次[9]。大單元學習目標具有清晰、明確、可操作的特點,因此,數學大單元教學設計也應緊扣課標理念,對應核心素養具體培養要求,為評價標準的制定提供導向。具體而言,可以基于課程標準采用從上往下的分解組合方式,敘寫明確的學習目標。首先,需要分析課程標準,確定關鍵詞;其次,整體策劃概念圖,解構行為動詞;再次,確定主體的行為條件;最后,依據素養具體目標及陳述規范重組概念圖,敘寫大單元學習目標。

3.制定評價標準,形成以素養為指向的評價機制

根據格蘭特·威金斯和杰·麥克泰逆向課程設計理論在確定學習目標之后,下一步就是制定評價標準。而指向核心素養的大單元評價活動是映射學生核心素養的發展情況及檢驗學習成果的必備環節[10]。所以,核心素養引領下的大單元教學應指向的是核心素養,教師應以大單元教學目標為標準,對學生進行多元全面的評價,既要關注學生的學習結果,又要聚焦學生的學習歷程。在評價方法方面可采用課堂問答、觀察、測驗等;在評價主體方面,可將學生作為評價主體,針對學生的學習情況設計學生習評表。教師在設計評價表時需要將大單元教學目標進行細化,分層設置評價要點,可從知能、思維、遷移、情感態度等過程性目標多維設計評價標準,以便對學生進行描述性評價及等級評價,進而展現學生完整、動態的學習過程。以“分數的認識”為例進行大單元評價的設計,將大單元學習目標作為基礎,制定了指向核心素養的單元評價標準(見表1)。

表1 大單元核心素養評價標準

在評價標準中,教師要關注數學學科素養的落實情況,為了更加具化還可設計素養達成水平,使用A、B、C三個等級對學生進行評價(A為優秀水平,B為達標水平,C為繼續努力),讓學生感知數學的實用價值,進而激發學生對于數學學習的興趣,發展學生的核心素養。

4.建構情境問題鏈,精心規劃教學過程

核心素養引領下的最后一個步驟就是規劃教學過程,在真實的情境中創設問題鏈,以此來驅動教學流程[11]。該步驟要基于教學目標和評價標準來實施開展。具體而言,可以從引入—建構—遷移—應用四個階段進行設計,將大概念作為統攝中心,通過設計與大單元目標相契合的問題鏈,引發學生對大概念的深入理解,促進深度學習的發生。以“分數的認識(量的視角)”大單元為例,針對這四個階段設計的大單元問題鏈如表2所示。

表2 “分數的認識”大單元問題鏈

為促進學生對分數意義這一大概念的理解,設計1—4問題鏈,聚焦學生核心素養,指向學生關鍵能力、必備品格及價值觀,將學生淺層次知識轉化為意義理解,從而實現學生從具化知識向素養能力的轉化。

數學學科核心素養引領下的大單元教學聚焦核心素養形成的內部邏輯,采用格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格逆向課程設計理論,基于課標進行序列化的設計。但具體課堂教學中的數學知識存在零散、細碎等特點,所以教師在實際規劃大單元教學設計時,要從學生數學核心素養及關鍵能力入手,具體設置大單元主題和目標,以高站位來審視知識及其結構,使得評價標準更加細化可測,進而讓大單元教學設計賦能核心素養,指向學科本質,彰顯學科價值,真實化促進學科素養落地。