您所在的位置:首页 > 课程教学研修中心 > 论文交流 > 小学 > 数学
让“面积”单元的教学走向深度学习

深度学习下的大单元主题教学论文

 

 

让“面积”单元的教学走向深度学习

 

 

上海市徐汇区汇师小学     孙建英

目录

让“面积”单元的教学走向深度学习... 2

一、“深度学习”的内涵解析... 2

二、走向深度学习的单元教学设计原则... 3

(一)整体勾连知识框架结构... 3

(二)充分体验知识建构过程... 4

(三)细节落实教学评一致性... 5

三、走向深度学习的单元教学设计策略... 6

(一)基于核心内容,确定单元学习主题... 6

(二)基于客观学情,明晰单元学习目标... 7

(三)基于活动体验,规划单元学习活动... 7

(四)基于教学目标,落实多元持续评价... 10

参考文献... 13

 

让“面积”单元的教学走向深度学习

【摘要】 对于“长度、面积、体积”这些度量概念,学生有一种与生俱来的直觉,但在日常教学中,学生时常将“周长”与“面积”混为一谈,几个问题很值得思考:从度量一维的“线”的长短到度量二维的“面”的大小,学生的困惑究竟是什么?怎样的学习活动能帮助学生突破难点、抓住重点?本文以“面积”单元切入,借助单元教学,利用深度学习构建教学框架,从整体勾连知识框架结构、充分体验知识建构过程、细节落实教学评一致性,阐述了走向深度学习的单元教学设计原则,并进一步提出了走向深度学习的单元教学设计策略:基于核心内容,确定单元学习主题;基于客观学情,明晰单元学习目标;基于活动体验,规划单元学习活动;基于教学目标,落实多元持续评价。

【关键词】 核心素养 深度学习 单元教学

一、“深度学习”的内涵解析

“深度学习”是指在教师的引领下,学生围绕着具有挑战性的学习主题,积极参与、获得发展的有意义的学习过程。在理解学习的过程中,学生掌握学科的核心知识,把握学科的本质及思想方法,形成积极的内在学习动机、高级的社会性情感、积极的态度、正确的价值观,成为既具独立性、批判性、创造性又有合作精神、基础扎实的优秀学习者。“深度学习”区别于“浅层学习”或“假性学习”,讲的是学生发自内心的学习,与人的理性、情感、价值取向有着密切的联系,是发展学生核心素养的有效途径。而从教学框架上讲,“深度学习”十分注意教学过程的结构性与完整性,其教学活动具有一定的逻辑架构。

在实际教学过程中,“深度学习”具有两大现实优势。一是知识结构化:深度学习是相互关联、结构化的教学活动,其知识的呈现也具有一定的关联性、结构性。目前众多的专家主张以主题教学即单元教学设计开展教学活动,将教学的视野从课时拓展到单元,从关注一节课、一节课的教学到关注更大范围(如一个单元、一章、一个主题)的教学,以此达到深度学习。这样,学生所学知识并非零散、碎片的“知识点”,而是根据事物之间的联系,建立起的“知识链”与“知识网”,是抓住问题的本质与关键的学习。二是素养整体化:核心素养是一个相互联系、彼此依存的整体。基于单元教学的深度学习将立足单元教学的高度,引导学生在学习过程中不断联系旧知识,构建前后一致、逻辑连贯的思维体系,体现素养的层递性与多面性,从“知识立意”走向“素养立意”。

二、走向深度学习的单元教学设计原则

(一)整体勾连知识框架结构

目前我们所学的数学知识是螺旋式上升的,它具有很强的连贯性与统一性,不仅是其知识与内容相互衔接,而且在相同知识内容的前后逻辑关系上更是有所体现。因此,在单元教学设计时首先要建构整个单元知识的整体框架和教学设计思路,让学生了解知识产生的来龙去脉,明白自己要去哪里、怎么去、怎么知道自己已经到了那里,以求在单元深度学习时将学习的知识和已有知识之间建立联系。

以沪教版小学数学三年级第一学期“面积”(P60-64)单元为例。首先明确这个单元隶属于第一学段“图形与几何”这个模块下的“测量”这个单元主题。 “测量”这个单元主要学习的是“长度”“面积”和“体积”这三个最基本的度量几何学概念。这三者除了图形的维度不同,作为一种测量过程其本质是一样的。测量是按照某种规律,用数据来描述观察到的现象,即对事物作出量化描述;是利用合适的工具,确定某个给定对象在某个给定属性上的量的程序或过程。作为测量结果的量通常用数值表示。该数值是在一个给定的量纲或尺度系统下,由属性的量和测量单位的比值决定的。因此,无论是“长度”“面积”还是“体积”的测量都要先统一单位,再去看被测物包含几个这样的单位。所以在此单元的教学设计就要让学生经历这个过程。

然后,梳理此单元的知识框架(如图1)和在整个小学阶段的地位与作用(如图2)。学生之前已系统学习完“长度”单元。在实践活动中,经历用不同方式测量物体长度的过程,体会建立统一长度单位的重要性,认识了常用的长度单位,能结合生活实际选择恰当的单位,并能掌握常用长度单位之间的简单换算。而本单元“面积”的学习是在“长度”单元的基础上,结合实例认识面积,体会统一面积单位的重要性并认识面积单位(平方厘米、平方米),能进行简单的单位换算,同时探索并掌握长方形、正方形的面积公式,会估计给定简单图形的面积。另外,此“面积”单元的教学并不是整个“面积”教学的终点,后续还要学习面积单位——平方分米、平方千米,还要探索三角形、平行四边形、梯形的面积和组合图形面积的计算方法,并能解决简单的实际问题等。

图1 沪教版三年级第一学期“面积”单元知识框架

图2 沪教版小学阶段“面积”知识框架

最后从本单元的教学内容中,我们也不难发现其知识呈现的结构性与逻辑性,同时本单元也是整个小学阶段的“面积”学习的起点(如图2),有着举足轻重的作用,把头开好了,把概念讲透了,把基本框架搭好了才能推进后续的学习与提升。

(二)充分体验知识建构过程

深度学习有别于“假性学习”或“浅层学习”最主要的特征就是它非常强调让学生充分体验知识建构的过程。在“面积”单元教学中,首先要明白“面积”度量的对象是谁,通过提供的各种直观感性材料,让学生采用看一看、摸一摸、判一判的方式,了解到不管是物体的表面也好,还是封闭的图形,它的大小就是它的面积。再通过一系列的动手操作(如摆一摆、剪一剪、拼一拼等)得到判断面积的常用方法有目测、重叠、用统一工具,而在统一工具中又通过对比优化得到用小正方形去度量最合理。最后再用正方形比较面积大小时,要统一正方形的大小,得到制定标准——面积单位的必要性,学生通过观察、操作、有条理地思考和交流等活动,经历面积概念理解的活动过程,从而建构面积单位,建立相应的量感。在度量图形面积时,让学生充分经历测量和比较的活动:如先用小方格的数量来度量图形的面积,再通过“用6个1平方厘米的小正方形测量长方形、正方形的面积”的探究任务来探索长方形和正方形的面积计算方法。整个学习的过程充分让学生体验、感悟知识建构的全过程,并进一步理解面积大小就是指包含面积单位数的多少,沟通面积单位之间的关系,会进行单位换算。从概念的建立到概念的理解到最后的掌握与运用,学生全身心地投入学习,让学习真正发生,让教学真正触及学生心灵。

(三)细节落实教学评一致性

作为深度学习的一个重要原则,“教-学-评一致性”越来越体现其重要性。“为什么教”“教什么”“怎么教”“教到什么程度”不停地叩问着执教者,而只有基于“教-学-评一致性”的教学才能将学生引向深度学习,才能综合发展学生的核心素养。

在“面积”单元中,我们努力做到评价先行,通过多主体(个人、同伴、小组、教师)、多维度(学习兴趣、学习习惯、学业成果)、多方式(日常观察、口头表达、表现性任务、作业分析、书面测试等)进行综合评价。如在理解“面积”这个概念中我们设计了这样的教学环节:请学生说说生活中看到的面积。再让学生通过从数学书本、三棱柱模型、水彩笔筒上“找面”“摸面”“说面”等一系列活动中,感受“面”的存在和“面”的大小,初步建构面积表示“一块区域大小”的表象。而后再通过辨别图形是否有大小,筛选出只有封闭的平面图形才有大小可谈。此环节重在突显对于面积度量对象的界定,只有当学生明白地知道面积研究的是什么,才能避免概念的模糊或概念的混淆。不管是课中教师的反馈、学生的自评或互评,还是课后的书面作业,我们始终牢牢抓教、学的目标进行有针对性地评价。

三、走向深度学习的单元教学设计策略

从课程角度看“深度学习”包括四个要求:学习主题、学习目标、学习活动及持续性评价。深度学习的主角是学生,但并不是说教师就可以袖手旁观,为了保证学生能够发生深度学习,教师必须积极引导、精心设计,深度分析五个为什么:为什么学?学什么?谁来学?怎么学?学得如何?思考透了这些问题,就可以搭建好教学的路径。

(一)基于核心内容,确定单元学习主题

深度学习倡导单元学习,单元主题的确定关注数学思想方法和数学核心能力,通过对相关教学内容进行划分或整合,强调学习目标、学习情境、学习任务、学习活动和学习评价的一致性。其内容能系统体现学科思想方法或丰富认识世界的方式,能够激发学生深度参与和可持续发展。单元主题的确定主要依据四方面:1.学科的课程标准是确定单元学习主题的第一依据。2.学科教材内容是确定单元学习主题的关键。3.以核心能力的进阶发展为单元学习主题的目标。4.以学生实际情况为单元学习主题落脚点。

以三年级第一学期第五单元“几何小实践”为例,其《上海市中小学数学课程标准》中的学习主题是:1.认识常见的计算单位,学习基本的测量(估测)等技能,加深对几何形体的认识,学习运用所学知识解决有关面积计算的实际问题。2.注重通过观察、实验操作、制作模型等活动,探究具有现实背景的图形与几何问题,增进对几何初步知识的理解,发展空间观念。同时也为下阶段系统学习几何知识做好必要准备。在学习《课标》的基础上,梳理“面积”单元主要教学内容、主要渗透的数学思想方法和培养的数学核心能力(如表1)。

表1沪教版三年级第一学期“面积”单元数学思想方法和数学核心能力梳理表

序号

教学内容

课时

数学思想方法及数学核心能力

1

面积

2

空间观念、优化思想

2

长方形和正方形的面积

2

空间观念、推理、模型思想

3

平方厘米 平方米

1

空间观念、估测、量感、应用意识

(二)基于客观学情,明晰单元学习目标

设计深度学习的学习活动时,教师要分析学生的学习起点、学习能力、学习水平,依据单元内容的关键点、知识之间的内在逻辑联系,选择合适的教学模式来整体组织、设计单元教学内容,明晰单元学习目标。如“面积”单元的学情分析为:学生对于“长度(一维)”已经有了初步的了解,在测量活动中体会建立统一度量单位的重要性。知道长度单位,能进行简单换算,能估测一些物体的长度,并学会了测量线段的长度,会数格子、数线段,也会用乘法计算出格子数。也认识了长方形和正方形,掌握了长、正方形的特征和它们之间的关系。目前学生已具备一定的观察、比较的能力,但是分析、推理、抽象、概括能力还有待提高。因此在教学时除了给学生提供充足的时间和空间,还要提供直观的感性材料,让学生通过观察、操作、有条理地思考和交流等活动,经历面积概念形成的过程,建构面积单位,建立相应的量感等。

基于上述学情分析,制定的单元教学目标是:1.结合具体情境,理解面积的含义。能借助小正方形、方格纸等工具比较面积的大小。在面积比较的过程中初步感知割、补、移等方法,感受转化的思想方法。2.联系生活实际,经历观察、比较、测量等活动,体会建立面积单位的必要性。认识面积单位平方厘米、平方米,建立这些面积单位的量感。结合具体情境,能选择平方厘米、平方米中的合适单位估测面积。3.在度量、计算的过程中,探索长方形和正方形面积计算公式,培养大胆猜测、认真求证的科学探索精神。会用面积公式计算长方形、正方形的面积,并能解决相关的实际问题。

(三)基于活动体验,规划单元学习活动

“深度学习”中,“活动与体验”是核心特征。只有学生主动活动,才能引发内心体验;理性而高尚的体验,也必是在有意义的社会活动中发生的。在规划单元学习活动中,要注意活动设计需具有:1.整体性与规划性。2.实践性和多样性。3.综合性和开放性。充分发挥每个学生的主观能动性,让每个学生真正参与、浸润到学习活动之中。

如在“面积”单元中,可以设计富有层递性的3个学习活动。

活动主题1(详见表2):用小圆片、小正三角形、小正方形去度量长方形和正方形两个图形的面积。用问题引领学生对比、分析,三种图形中哪种图形做为统一测量的面积单位最合适,为什么?学生经过思考,提出多样化的解决方法,教师在给予肯定评价的同时,有目的的以问题引领学生统一测量单位。整个活动中学生经历两次优化过程后,对用正方形作为面积统一测量单位的认识更加深刻。

2 活动主题1:探究面积的含义

活动

要求

通过摆小圆片、小正三角形、小正方形的操作活动,经历运用不同方法比较面积大小的过程,知道比较面积时要选择适合、统一的工具,培养优化思想。

活动

情境

情境:出示2个长方形大小

问题:用什么方法可以比出这2个图形的大小?

活动

任务

活动任务1:分别用教师提供的若干个小圆片、小正三角形、小正方形摆一摆,数一数用了多少个。

活动任务2:比较不同的摆放方法,得到最优方法。

活动

指导

 1.设计探究表格

 

¡  □  △

长方形1

长方形2

比的结果

我选用     来摆

摆了         

摆了         

   的面积比较大

2.交流表格,比较用小圆片、小正方形、小正三角形摆放方法。

用小圆片摆放有缝隙,10个小圆片的面积之和约等于第一个长方形的面积。

用小正方形摆放,可以密铺。10个小正方形的面积之和正好等于第一个长方形的面积。

用小正三角形摆放,比较麻烦。

3.达成共识:用小正方形摆放最合理、最方便。

 

活动主题2(详见表3):在推导长方形面积计算的公式中,让学生在活动中初步感知长方形面积是通过“数长方形中所含面积单位的个数”来得到的。有的学生在摆铺的过程中直接数出1平方厘米小方块在长方形中的个数而得到它的面积。有的则是通过猜测数的结果与长、宽之间的关系,并用举例验证,感知长方形的长是几就是可以摆放几个面积单位,宽是几就是可以摆放几行,“长×宽”就是“一行放几个×行数”,得到包含面积单位的个数,从而总结出长方形面积计算的一般方法。不管是哪一种,都能深刻理解求长方形的面积就是求该图形中含有几个这样的面积单位这一知识本质。

活动主题2:探究长方形与正方形的面积计算方法

活动

要求

在度量、计算的过程中,探索长方形和正方形面积计算公式,培养大胆猜测、认真求证的科学探索精神。会用面积公式计算长方形、正方形的面积,并能解决相关的实际问题。

活动

情境

61平方厘米的小正方形,测量3个长方形(2×33×46×10)的面积,并归纳出长方形面积的计算方法。

活动

任务

活动任务1:通过游戏认识到统一单位的必要性。

活动任务2:用61平方厘米的小正方形,测量3个长方形(2×33×46×10)的面积。

活动任务3:初步感受长方形的面积跟每行小正方形个数以及行数有关。面积数就是1平方厘米正方形的总个数。归纳出长方形面积=长×宽。

活动任务4:推导出正方形面积=边长×边长

活动

指导

1.出示:

通过问题“正方形含有4个小正方形,长方形含有6个小正方形,那么长方形的面积比正方形面积大吗?”引导学生体会统一面积单位的必要性,从而定义边长为1厘米的正方形为1平方厘米为面积单位。

2.设计探究表格

图形

每行小正方形个数

行数

总个数

面积(cm²)

3.交流方法

4.通过各种方法比较发现:不需要用小正方形来摆满,可以沿着长摆,看看可以放几个小正方形,那就是每行放几个;再沿着宽摆,看看可以摆几个,就是可以放这样的几行。最后发现只要用尺测量出长是几厘米就是可以放几个1平方厘米的小正方形,宽是几厘米,就是可以放这样的几行。

5.归纳总结:长方形面积就是包含了多少个1平方厘米,计算公式:长×宽。

6.根据正方形是特殊的长方形,推导出正方形面积=边长×边长。

活动主题3(详见表4):采用实践活动课的学习形式,通过制作1平方米的面积单位来认识1平方米,建立1平米用于表示较大图形面积的量感。同时在整个活动中培养学生观察、分析、合作、创新及发现问题解决问题的综合能力。

活动主题3 1平方米有多大

活动

要求

通过学生亲自动手制作“1平方米”这一过程来完成对“平方米”这一面积单位的认知,建立1平方米的量感,同时培养学生团队的合作精神与动手操作能力。

活动

情境

4人一组,利用所备材料制作出1平方米的正方形,认识面积单位“平方米”,建立起1平方米的量感。

活动

任务

活动任务1:利用旧报纸、透明胶、绳子等材料制作一个1平方米的正方形。

活动任务21平方米可以站几人?

活动

指导

活动中教师作为指导者与协作者不仅要引导学生建立1平方米的量感,同时也要对学生的合作能力、解决问题的能力等综合能力进行指导与评价。

(四)基于教学目标,落实多元持续评价

多元持续评价是尝试学习中不可缺少的环节。它能随时了解学习目标达成情况,监测与调控学习过程、反馈与指导改进教学。持续评价是一种形式多样、以学生发展为中心,以学科核心素养为导向的立体性评价,是综合素质评价的一部分。通过评价唤起学生元认知,让学生始终记得学习的目标是什么?并能自主调控学习目标的达成度,主动反思,使学习不断地深入。在本单元中,基于教学目标,设计了丰富、详尽的单元评价表(详见表5),其中涵盖了评价维度、评价内容、观察点与评价方式。其后在以《平方米》为内容的学习活动中,充分发挥多元体的评价效能,让学生在自评与互评中自我反思、成长(详见表6)。

表5 “面积”单元评价表

评价

维度

评价

内容

观察点示例

评价方式

学习

兴趣

活动

兴趣

●在课堂学习中积极思考、大胆猜想面积的含义,敢于质疑,自主参与探究计算方法。

日常观察

过程记录

表现性任务

阅读

兴趣

●通过查寻、阅读,初步体会面积源于生活,感知数学的价值。

●对方格纸等几何材料的兴趣。

探究

兴趣

●在课堂上乐于动手实践,借助学具(如:小圆片、小正三角形、小正方形、方格纸等)自主测量。

学习

习惯

听说

习惯

●课堂学习中,听清观察、操作要求并用规范的语言表达观察、操作的结果。

●用语言描述图形基本特征的情况。

●乐于与他人合作完成数学任务的情况。

日常观察

过程记录

作业分析

操作

习惯

●数学学具摆放合理情况。

●按要求完成铺(小圆片、小正三角形、小正方形)、数(方格)、拼(1平方米)等基本操作。

练习

习惯

●做作业时要认真审题,格式规范,并保持簿本的整洁。

●做完练习能按要求自觉检查,并发现错误所在,及时完成订正。

●大胆的质疑、勇于探索释疑的方法,养成完成练习后自主整理错题集并分析成因的习惯。

学业

成果

概念

理解

●了解面积的含义,了解面积单位平方厘米(cm2)、平方米(m2)的含义。

书面测试

口头表达

操作解答

作业分析

表现性任务

计算

掌握

●会通过数方格或者割补的方法计算图形面积。

●初步掌握长方形和正方形面积的计算方法。

简单

应用

●初步学会根据实际需要,选用适当的面积单位。

●学习运用所学知识解决有关面积计算的实际问题。

 

表6 “平方米”活动评价单

评价主体

评价内容

评价等第

自我评价

1.我知道了什么是1平方米(用语言表达)。

☆☆☆☆

小组评价

1.能听从组内分工,认真完成本职任务,并效果良好。

☆☆☆☆

2.能与组内成员合作,互帮互助完成任务。

☆☆☆☆

3.活动中在你的小组中,你觉得谁出力最多,最能干,解决困难最有办法。

(右边填写2位同学的名字)

全员评价

评选出“1平方米”制作最优秀的作品及其团队。(右边填组号)

另外在此活动课中,教师的评价与指导也是无处不在,它使教学、学习、评价构成一个循环圈,在这个圈里,评价是教学和学习的脚手架、催化剂,促使学生最大限度地接受学习信息,并在不断地反思中内化为自己可以调用的信息,最终将其纳入已有的知识结构或建构新的知识图谱。同样通过学生反馈,教师也能及时调整自己的评价内容与评价的方向,通过审思、修正、调节直到共同服务于教与学,使学习更加入“心”。(详见表7)

表7 《平方米》活动教师观察表

评价主体:全班24人,男生13人,女生11人

评价内容

人数

1.活动兴趣高、动手能力强,合作能力好,发现问题能在组内开展有效地商讨,最后能顺利解决问题

12

2.活动兴趣高、动手能力较强,发现问题能在组内进行讨论、交流,但解决方式方法并不是最佳,解决问题的效果一般,合作能力一般

3

3.活动兴趣高、动手能力弱,发现问题不能组织有效地讨论,解决问题能力较弱,合作能力弱

6

4.活动兴趣高、但整个活动乱窜,看热闹,没有真正投入到学习活动中,发现不了问题,也没有解决的能力

2

5、整个活动几乎不参与,当旁观者

1

综上观察,对于这样的学习活动学生有极大的兴趣,喜欢、乐于参与。学习、操作的主动性与积极性都比较的高。其中不乏有5位学生整个过程中起领导的作用,会布置任务、能很好地协调组员合力完成任务。能力较弱的学生在合作意识上比较强,能乐于听从“领导者“的安排,完成力所能及的任务。3位学生整个活动的参与情况与实际操作效果都比较差。需要在活动态度,操作要求上作进一步的引导与教育。

总的来说,借助单元构架,聚集目标,高位设计,统筹协调,精准教学,使学习内容由零散走向关联,解决老师只见树木,不见森林的窘境。让学生的学习由浅表走向深入,向深度学习,思维课堂迈进。深度学习是师生共同经历的一段智慧之旅,旅程的终点不是让学生获得机械、呆板、无用的知识,而是让他们能够充分、灵活地运用这些知识,去理解世界、解决问题。爱学习、会学习、能实践创新将是我们开展深度学习的立命之根。

 

 

 

参考文献

[1]刘月霞,郭华.深度学习:走向核心素养(理论普及读本)[M]. 出版地:北京,出版社:教育科学出版社,2018.

[2]胡丹.促进深度学习的教学策略研究[D].辽宁:辽宁师范大学,2011.

[3]程明喜.小学数学“深度学习”教学策略研究[J].数学教育学报,2019,028(004):66-70.

[4]刘晓萍.促进深度学习的教学策略[J].教育研究与评论(小学教育教学),2015, 000(010):14-17.

[5]徐文彬,彭亮.“单元教学法”解析及其运用——小学数学教学方法研究系列之二[J].教育研究与评论(小学教育教学)(2期):5-12.