基于信息技術(shù)的初中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)研究與實(shí)踐

摘要：大單元教學(xué)不同于傳統(tǒng)教學(xué)模式中的自然單元教學(xué)，它圍繞核心任務(wù)來(lái)組織教學(xué)，把握學(xué)科知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性，重視知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在邏輯，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出前后呼應(yīng)的連貫式教學(xué)情境。將信息技術(shù)引入初中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)中，有利于為教師開(kāi)展大單元教學(xué)提供更有力的教學(xué)工具和更加多元的教學(xué)方法，充分發(fā)揮信息化教學(xué)的資源優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)，從微課導(dǎo)學(xué)、情境創(chuàng)設(shè)、實(shí)踐探究、思維培養(yǎng)、信息技術(shù)與學(xué)科融合、教學(xué)評(píng)價(jià)等各方面提高初中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)效果。文章圍繞基于信息技術(shù)的初中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)研究與實(shí)踐展開(kāi)了探究，結(jié)合教學(xué)實(shí)際提供了一些可操作性教學(xué)策略，以供參考。關(guān)鍵詞：初中數(shù)學(xué);信息技術(shù);大單元教學(xué)《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確提出要重視單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)，改變現(xiàn)有的課時(shí)單元教學(xué)設(shè)計(jì)。從傳統(tǒng)初中數(shù)學(xué)課時(shí)單元教學(xué)模式來(lái)看，教師習(xí)慣于按照教材編寫(xiě)的信息邏輯順序開(kāi)展教學(xué)，這種教學(xué)模式雖然有利于學(xué)生依順序完成每一章節(jié)、每部分的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)，但由于知識(shí)點(diǎn)相對(duì)比較零散，學(xué)生難以建立系統(tǒng)化的數(shù)學(xué)知識(shí)體系。而將大單元教學(xué)引入其中，進(jìn)行單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)，有利于整合初中數(shù)學(xué)各部分的知識(shí)內(nèi)容，強(qiáng)化課時(shí)之間的聯(lián)系，使學(xué)生對(duì)同一類(lèi)知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)深度學(xué)習(xí)，從而有利于學(xué)生建立更加系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的學(xué)科知識(shí)體系。一、基于信息技術(shù)的初中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)現(xiàn)狀（一）信息技術(shù)與大單元教學(xué)結(jié)合的意義要明晰信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)中承擔(dān)的角色，首先要清楚數(shù)學(xué)大單元教學(xué)的概念。大單元教學(xué)指的是依照新課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求，以系統(tǒng)化知識(shí)體系建構(gòu)為主要目標(biāo)，以學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)和認(rèn)知邏輯為起點(diǎn)，集學(xué)習(xí)情境、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)內(nèi)容等于一體的數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。加強(qiáng)信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)大單元課堂的結(jié)合，有利于為教學(xué)提供信息化的環(huán)境，教師可以充分利用智慧課堂大數(shù)據(jù)分析以及幾何畫(huà)板、Desmos等信息技術(shù)手段促進(jìn)教學(xué)方式的創(chuàng)新變革，激發(fā)學(xué)生在數(shù)學(xué)海洋中的探索熱情，同時(shí)為學(xué)生提供海量的學(xué)習(xí)資源，以直觀生動(dòng)的方式組織開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的積極性，激發(fā)學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中的自主性。同時(shí)，在信息技術(shù)的支持下，也有利于教師對(duì)教學(xué)進(jìn)行反思總結(jié)，結(jié)合教學(xué)反饋積極調(diào)整教學(xué)方式?？梢?jiàn)，信息技術(shù)是初中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)得以順利實(shí)施的有力輔助工具，有利于提高大單元教學(xué)質(zhì)量，增加課堂教學(xué)效益。（二）目前信息技術(shù)與大單元教學(xué)結(jié)合的問(wèn)題與原因分析大單元教學(xué)模式是當(dāng)下初中數(shù)學(xué)教學(xué)改革的重要方向。與傳統(tǒng)的自然單元教學(xué)模式相比，大單元教學(xué)涉及的知識(shí)點(diǎn)容量更大，對(duì)邏輯把握的要求更高，因此對(duì)教師所采用的教學(xué)工具和方法提出了更高的要求。而從當(dāng)前初中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐來(lái)看，大單元教學(xué)和信息技術(shù)沒(méi)有很好地融合，因此也難以充分發(fā)揮出信息技術(shù)在資源整合、知識(shí)梳理等方面的作用，影響了大單元教學(xué)的實(shí)踐效果。通過(guò)分析目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果可知，目前學(xué)界對(duì)數(shù)學(xué)大單元教學(xué)的研究主要集中在大單元教學(xué)優(yōu)勢(shì)和教學(xué)設(shè)計(jì)方面，而圍繞基于信息技術(shù)的初中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)實(shí)踐研究相對(duì)比較少，因此缺少教學(xué)實(shí)踐中的理論指導(dǎo)，本研究圍繞這一課題展開(kāi)探究，以期能夠?yàn)榛谛畔⒓夹g(shù)的初中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)實(shí)踐提供一些可行的參考意見(jiàn)。二、研究方法與數(shù)據(jù)收集首先，為了保障本次教學(xué)研究成果的真實(shí)性、可操作性，為了獲取真實(shí)數(shù)據(jù)，本研究采用了調(diào)查問(wèn)卷、個(gè)別訪(fǎng)談以及教學(xué)實(shí)踐等研究方法，通過(guò)多樣化的調(diào)查研究方式，收集了有利于推動(dòng)研究開(kāi)展的數(shù)據(jù)，再利用調(diào)研問(wèn)卷、觀察量表的統(tǒng)計(jì)回收做統(tǒng)計(jì)梳理，根據(jù)具體問(wèn)題進(jìn)行原因剖析，找準(zhǔn)教學(xué)研究實(shí)踐的切入口。其次，在學(xué)生群體中選擇調(diào)查樣本，設(shè)計(jì)好相應(yīng)的調(diào)查問(wèn)卷，將設(shè)計(jì)好的問(wèn)卷發(fā)放至樣本，學(xué)校進(jìn)行數(shù)據(jù)回收并統(tǒng)計(jì)分析。最后，除了發(fā)放教師問(wèn)卷以外，面向樣本學(xué)校、班級(jí)，開(kāi)展為期一年的數(shù)學(xué)教學(xué)，了解數(shù)學(xué)大單元教學(xué)中信息技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際情況，并及時(shí)觀察記錄，設(shè)計(jì)觀察結(jié)果統(tǒng)計(jì)表匯總結(jié)果。三、基于信息技術(shù)的初中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)策略（一）基于信息技術(shù)的初中數(shù)學(xué)大單元微課單元的開(kāi)篇部分至關(guān)重要，良好的開(kāi)端才能保證后續(xù)教學(xué)的順利開(kāi)展，初中數(shù)學(xué)教師要樹(shù)立單元導(dǎo)學(xué)意識(shí)，精心設(shè)計(jì)每個(gè)大單元的“單元導(dǎo)學(xué)”，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。教師可以利用信息技術(shù)編制大單元微課大學(xué)案，結(jié)合單元整體教學(xué)中的重點(diǎn)知識(shí)，利用教材和互聯(lián)網(wǎng)資源，以微課形式呈現(xiàn)單元知識(shí)概要，在導(dǎo)學(xué)階段即向?qū)W生呈現(xiàn)本單元整體知識(shí)脈絡(luò)。教師首先要科學(xué)分析大單元課程內(nèi)容，合理規(guī)劃大單元教學(xué)課時(shí)，把握好各小節(jié)知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)單元課時(shí)大綱，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行大單元微課導(dǎo)學(xué)案的編制。教師可以充分利用Flash微課制作軟件來(lái)設(shè)計(jì)單元微課，導(dǎo)學(xué)案首頁(yè)作為總括性的展示，要列出單元學(xué)習(xí)的重點(diǎn)知識(shí)目錄，后面的頁(yè)面則列出預(yù)習(xí)教材、把握重點(diǎn)公式定理等本單元學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)。其次，在編制好的單元微課導(dǎo)學(xué)案后，要組織學(xué)生進(jìn)行自主預(yù)習(xí)。教師利用多媒體教學(xué)設(shè)備為學(xué)生展示微課，學(xué)生通過(guò)觀看了解了本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)，教師要求學(xué)生在此基礎(chǔ)上自主預(yù)習(xí)，通過(guò)預(yù)習(xí)過(guò)程找出本單元重要知識(shí)概念，同時(shí)列出預(yù)習(xí)中所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。通過(guò)運(yùn)用信息技術(shù)來(lái)制作大單元微課，課堂導(dǎo)入的效率事半功倍，為后續(xù)教學(xué)打下了良好的基礎(chǔ)。（二）創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境基于新課程改革下的“大單元”教學(xué)模式應(yīng)用，需要教師創(chuàng)設(shè)豐富多樣的教學(xué)情境，不同于傳統(tǒng)教學(xué)模式中的簡(jiǎn)單提問(wèn)或圖片展示，由于大單元教學(xué)中教師需要匯集大量的零散知識(shí)點(diǎn)，必須保證教學(xué)情境的直觀化和趣味性。教師要充分發(fā)揮信息技術(shù)媒體資源的豐富性，充分開(kāi)發(fā)利用動(dòng)畫(huà)、音樂(lè)、短視頻、圖文等素材，把握單元教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)特點(diǎn)，為學(xué)生理解和分析數(shù)學(xué)問(wèn)題創(chuàng)設(shè)真實(shí)生動(dòng)的教學(xué)情境，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極情感，激活學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)。以“二元一次方程”這部分知識(shí)教學(xué)為例，教師可以利用代碼的編寫(xiě)過(guò)程、運(yùn)行結(jié)果來(lái)揭示方程數(shù)量之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，然后以數(shù)學(xué)的方式進(jìn)行表達(dá)，在跨學(xué)科的教學(xué)情境下，激發(fā)學(xué)生探究數(shù)學(xué)問(wèn)題的興趣，同時(shí)也引發(fā)了學(xué)生對(duì)各學(xué)科知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性的思考探究，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主探究數(shù)學(xué)知識(shí)的良好習(xí)慣。再如，教學(xué)“位置與坐標(biāo)”這部分知識(shí)時(shí)，教師可以利用學(xué)生熟悉的幾何畫(huà)板來(lái)創(chuàng)設(shè)基于數(shù)學(xué)問(wèn)題的相關(guān)情境。初中數(shù)學(xué)教師在發(fā)揮信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)大單元教學(xué)情境的作用時(shí)，必須結(jié)合單元知識(shí)點(diǎn)和能力訓(xùn)練的目標(biāo)，在互聯(lián)網(wǎng)中甄選情境創(chuàng)設(shè)的相關(guān)素材，盡可能將單元知識(shí)的信息點(diǎn)在情境中呈現(xiàn)，充分囊括數(shù)學(xué)大單元知識(shí)教學(xué)和技能教學(xué)，提高課堂教學(xué)容量。（三）利用信息技術(shù)設(shè)計(jì)大單元實(shí)踐探究實(shí)踐探究在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中是非常重要的一環(huán)，學(xué)生在掌握了相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)后，必須在實(shí)踐探究中進(jìn)行遷移運(yùn)用，只有這樣才能夠提高數(shù)學(xué)知識(shí)的轉(zhuǎn)化能力，從以往的自然單元學(xué)習(xí)模式來(lái)看，學(xué)生的實(shí)踐探索機(jī)會(huì)不多，總是局限于課本例題和各種考試中。在基于信息化的大單元數(shù)學(xué)課堂中，教師以實(shí)踐為導(dǎo)向，以信息化軟件為支撐，為學(xué)生充分參與實(shí)踐探究活動(dòng)提供了更多可能性。教師依托技術(shù)手段開(kāi)展大單元探索實(shí)踐，必須緊密結(jié)合實(shí)踐教學(xué)需求，例如，在教學(xué)“勾股定理”這部分知識(shí)時(shí)，教師可以充分發(fā)揮幾何畫(huà)板的作用，借助這一生動(dòng)形象的軟件向?qū)W生展示勾股定理的性質(zhì)和特點(diǎn)，同時(shí)教師也可以在三維幾何畫(huà)板中為學(xué)生發(fā)布實(shí)踐探究任務(wù)，教會(huì)學(xué)生制圖方法，讓學(xué)生在實(shí)踐動(dòng)手的過(guò)程中體會(huì)和感知知識(shí)點(diǎn)的實(shí)踐運(yùn)用。學(xué)生實(shí)踐操作結(jié)束后，教師詢(xún)問(wèn)學(xué)生從中獲得的體悟和結(jié)論，并且讓學(xué)生對(duì)照單元教材中所涉及的相關(guān)概念來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)。再如，在教學(xué)“一次函數(shù)”時(shí)，教師可以利用Desmos軟件來(lái)演示一次函數(shù)圖像的性質(zhì)。通過(guò)實(shí)踐探究，學(xué)生的空間想象能力以及實(shí)踐操作能力等都得到了有效的訓(xùn)練。（四）運(yùn)用思維導(dǎo)圖整理單元內(nèi)容思維導(dǎo)圖是一種比較常見(jiàn)的教學(xué)工具，也是一種高效便捷的思維建立方法，可以使知識(shí)點(diǎn)以清晰直觀、邏輯嚴(yán)密的形式呈現(xiàn)，對(duì)提升學(xué)生的思維能力具有較大的幫助。初中數(shù)學(xué)教師緊密結(jié)合初中大單元教學(xué)的實(shí)際需求，探索利用思維導(dǎo)圖為課堂提質(zhì)增效的有效方式，既有利于減輕學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，又有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)和理解的效率。在大單元教學(xué)模式下，將零散的知識(shí)點(diǎn)整合起來(lái)，利用思維導(dǎo)圖法指導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)內(nèi)容按照主題或類(lèi)別的要素進(jìn)行系統(tǒng)梳理，更有利于學(xué)生把握知識(shí)點(diǎn)之間的相互聯(lián)系，建立大單元整體知識(shí)體系，從而有效提高學(xué)生的思維能力和聯(lián)想能力，幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的自信心。Authorware是一種應(yīng)用廣泛的教學(xué)輔助軟件，教師可以利用這一軟件調(diào)取適宜課堂教學(xué)內(nèi)容的思維導(dǎo)圖模板。例如，在數(shù)學(xué)教學(xué)中，很多時(shí)候涉及對(duì)數(shù)學(xué)公式和定理進(jìn)行推導(dǎo)，在這種情況下，教師就可以選擇流程型思維導(dǎo)圖模板，要求學(xué)生總結(jié)大單元整體學(xué)習(xí)內(nèi)容，在空白模板中整理出重要知識(shí)點(diǎn)。教師可以組織學(xué)生以小組形式進(jìn)行單元回顧和總結(jié)，每一小組的學(xué)生需建立完善的大單元思維導(dǎo)圖。各小組制作完畢后，教師可以利用投屏展示各個(gè)小組的繪圖成果，通過(guò)比較分析，進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的查漏補(bǔ)缺。此外，思維導(dǎo)圖模板只是為學(xué)生自主繪圖提供參考，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)際教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和完善。例如，學(xué)生整理歸納一次函數(shù)公式的推導(dǎo)過(guò)程，在思維導(dǎo)圖的相應(yīng)模塊列出知識(shí)點(diǎn)，舉出例題便于復(fù)習(xí)。最后，教師將完善的大單元思維導(dǎo)圖上傳到數(shù)學(xué)云空間中，學(xué)生可以隨時(shí)下載學(xué)習(xí)，在課后進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的回顧，達(dá)到良好的鞏固與提升效果。（五）基于信息庫(kù)實(shí)施大單元教學(xué)檢測(cè)為了及時(shí)獲知教學(xué)的實(shí)際效果，以便針對(duì)教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化教學(xué)方式，提高教學(xué)效果，在初中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)實(shí)踐中，教師可以利用信息庫(kù)實(shí)施大單元教學(xué)反饋。教師應(yīng)該將反饋檢測(cè)作為初中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)的一個(gè)重要一環(huán)，改變傳統(tǒng)的單元考試等單一的教學(xué)檢測(cè)方式，充分發(fā)揮信息庫(kù)的作用。因?yàn)榘嗉?jí)中學(xué)生的學(xué)習(xí)情況不同，不同學(xué)生對(duì)同一單元內(nèi)容的掌握程度有差別，如果進(jìn)行無(wú)差別的反饋檢測(cè)，難以準(zhǔn)確全面反映出學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況。對(duì)此，教師可以充分利用信息題庫(kù)，設(shè)計(jì)分層次的單元檢測(cè)模塊，利用信息題庫(kù)的智能批改以及結(jié)果分析功能，提高反饋檢測(cè)效果，這有利于教師對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整，提高數(shù)學(xué)大單元教學(xué)的反饋檢測(cè)質(zhì)效。具體而言，教師在題庫(kù)中輸入某一大單元教學(xué)主題后，題庫(kù)將會(huì)自動(dòng)給出不同難度等級(jí)的題目，系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)分析，結(jié)合不同學(xué)情的學(xué)生進(jìn)行推送，這樣一來(lái)，班級(jí)中基礎(chǔ)層、發(fā)展層以及優(yōu)等層的學(xué)生，都能夠結(jié)合實(shí)際學(xué)習(xí)能力選擇題目，檢測(cè)單元學(xué)習(xí)成效。完成后將結(jié)果上傳題庫(kù)，再利用題庫(kù)的智能批改功能，學(xué)生進(jìn)行核對(duì)，便可以自主找出題目做錯(cuò)的原因，最后，教師利用題庫(kù)的導(dǎo)出功能，篩選出學(xué)生出錯(cuò)的題目，再對(duì)這些題目進(jìn)行精講，這樣，每一層次的學(xué)生都能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)做題中存在的問(wèn)題，并通過(guò)教師的講解掌握解題方法，學(xué)會(huì)規(guī)避此類(lèi)錯(cuò)誤。信息技術(shù)在數(shù)學(xué)大單元教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是多方面的，在信息技術(shù)支持下，組織開(kāi)展初中數(shù)學(xué)大單元教學(xué)有利于設(shè)計(jì)微課，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的教學(xué)情境，繪制思維導(dǎo)圖以幫助學(xué)生梳理知識(shí)點(diǎn)以及進(jìn)行高效的反饋檢測(cè)等。在教學(xué)過(guò)程中，