基于单元整体教学背景探讨小学数学知识结构图的构建路径

【摘要】小学数学知识结构图的构建，能够促使学生整体掌握知识，提高学生的思维能力和学习能力，发展学生的数学学科核心素养。文章分析单元整体教学背景下小学数学知识结构图的构建意义，提出知识结构图构建过程中的问题和解决问题的路径。【关键词】单元整体教学；小学数学；知识结构图《义务教育数学课程标准（2022年版）》中课程理念提出，设计体现结构化特征的课程内容，重点是对内容进行结构化整合，探索发展学生核心素养的路径。在传统的小学数学知识结构图的构建过程中，教师缺乏相应的经验，未能落实有效的构建路径。在单元整体教学背景下，教师需要探讨小学数学知识结构图的构建路径，发挥知识结构图的优势，引领学生结构化整合单元的内容，让学生循序渐进地掌握单元课程知识，提高学生的思维能力以及学习能力，发展学生的数学核心素养。一、单元整体教学背景下小学数学知识结构图的构建意义（一）促使学生整体掌握知识教师基于单元整体教学背景，根据小学数学单元主题内容，探索知识结构图的构建路径，指导学生循序渐进地构建单元知识结构图，可以让学生熟悉单元课程基础知识，整体掌握单元知识，有效提高单元基础教学效果［1］。（二）提高学生思维能力在构建单元知识结构图的过程中，教师通过布置自主构建任务，引入构建的相关资源，指导学生先构建单课的知识结构图，再逐步构建单元整体的知识结构图，可以提高学生的思维能力。（三）提高学生学习能力教师通过布置课前构建任务，在课前基于基础知识提出问题，引导学生自主构建知识结构图，指导学生构建知识结构图的方法和技巧，让学生运用单元知识结构图分析与解决问题，可以有效发挥知识结构图的作用，提高学生的学习能力。（四）发展学生核心素养在构建数学知识结构图的过程中，学生需要经历分析、探索、归纳以及整合知识的过程，这一过程能够培养学生的数感、量感、符号意识、几何直观、推理意识等，有效发展学生的数学学科核心素养。二、单元整体教学背景下小学数学知识结构图的构建问题（一）构建基础不够稳固基于单元整体教学背景，教师要做好各项准备，为构建知识结构图打基础。然而，部分教师在构建知识结构图方面缺乏经验，引入的资源不够丰富，新课导入环节不够高效，导致构建基础不够稳固，影响小学数学知识结构图的后续构建。（二）构建过程不够完善小学数学知识结构图的构建往往需要较长的时间。以往教师多在单元教学结束时才构建知识结构图，或者在单元教学过程中直接展示知识结构图，未能让学生经历完整的构建过程，构建过程不够完善［2］。（三）构建成果运用较少在构建单元整体的知识结构图后，为了让学生系统掌握知识结构图中的内容，更好地发挥知识结构图的价值，教师需要组织实践活动。然而，部分教师较少开展知识结构图的实践活动，无法让学生快速运用知识结构图进行解题。（四）构建评价不够综合构建评价是构建小学数学知识结构图的组成部分。在以往的构建评价中，教师往往基于学生的构建结果进行单一评价，评价主体不够多元，评价要素不够多样，评价方式较为单调，导致无法发挥评价的多元价值，影响知识结构图的整体构建效果。三、单元整体教学背景下小学数学知识结构图的构建路径下面以人教版数学五年级下册“长方体和正方体”的单元整体教学为例，阐述单元整体教学背景下小学数学知识结构图的构建路径。（一）准备单元预习资源，辅助学生构建框架在单元整体教学背景下，为了更好地探索与落实小学数学知识结构图的构建路径，教师要全面分析单元主题内容，明确基本学情，确定教学目标，搜集与整理资源，设计与制作教案、课件、微课、预习单等。教师在课前发放预习单，布置构建单元基本知识框架的任务，能辅助学生构建知识框架，为学生参与课堂构建活动打好基础，有利于学生构建单元整体知识结构图［3］。这一单元的教学目的是让学生通过观察实物和制作模型的方式，认识长方体和正方体的大小形状和特征等，进而探索它们的表面积和体积的公式与计算方法，并用这些知识分析与解决实际问题。教师挖掘和运用丰富的资源，为学生提供单元预习单，要求学生基于单元内容，构建知识基本框架，初步熟悉知识结构图。教师根据学生的完成情况，给予其相应反馈。教师做好课前准备工作，能够让学生建立基础几何概念，提高空间感知力。（二）讲授课程基础内容，构建课程知识框架在单元整体教学背景下，在高效导入新课内容后，教师要借助丰富多样的资源，在课堂上讲授课程基础内容。在讲授的过程中，教师需要运用生动、直观的数字资源，提出适合学生的基础问题，促使学生积极主动地参与课堂学习，通过思考与探究获取基础知识。教师要在带领学生学习基本概念的同时，不断完善课程知识框架，最终构建完整的课程知识结构图。例如，在教授“长方体和正方体的认识”这部分内容时，教师利用长方体的立体图，说明面、棱、顶点的概念，并让学生观察几个长方体物品，据此提问：“长方体有几个面？几条棱？几个顶点？每个面的形状是怎样的？哪些面是完全相同的？哪些棱长度相等？”教师先让学生回答这些问题，再进行总结，展示知识结构图，让学生熟悉长方体的特点。接着，教师让学生完成教材上的例题，以巩固概念。对于正方体的特点的讲解，教师也可以运用这种方法。最后，教师让学生对比长方体和正方体的异同点，构建系统的知识结构图。（三）引入课堂探究任务，引导学生自主构建对于学生而言，除了认真听讲，独立思考、动手实践、自主探索、合作交流等也是学习数学的重要方式。因此，在小学数学教学中，教师要根据教学内容，引入课堂探究任务，要求学生通过自己或集体的力量，经历构建知识结构图的全过程。教师要发挥引领作用，维持课堂秩序，提高课堂探究的效率，引导学生构建课程知识结构图，并在课堂结束时展示标准知识结构图［4］。例如，在教授“长方体和正方体的表面积”这部分内容时，教师根据本课的主要内容，要求学生根据课前预习成果和教材内容，先独立思考，再开展小组合作探究。教师让学生将长方体纸盒剪开，研究长方体的展开图，探究每个面的长和宽与长方体的长、宽、高的关系。在学生熟悉长方体的表面积概念和各部分的关系后，教师引领学生根据例题，推出长方体表面积的计算公式。接着，教师采用同样的方法，让学生探究正方体表面积的计算公式。最后，教师让各组代表展示探究过程与成果，并展示本课的知识结构图（如图1所示）。（四）根据学生展示情况，完善结构图的内容在学生经历自主学习与合作探究的过程，得出相关基础概念、公式、定理后，教师要根据学生的知识结构图展示情况，结合单元各课时之间的关系，融合相关内容，完善知识结构图的内容［5］。例如，在教授完“长方体和正方体的体积”后，教师引导学生基于体积、体积单位和体积公式等知识，构建知识结构图，然后让学生构建体积单位间的进率的知识结构图。学生构建的知识结构图知识较分散，不够完整。教师根据学生的知识结构图展示情况，将各知识融合，完善知识结构图的内容，构建包含体积定义、单位、单位进率、公式在内的知识结构图（如图2所示）。教师还让学生合上课本，重新画出这个知识结构图，以检测学生对本课知识的掌握情况，帮助学生更好地巩固本课知识，熟练运用所学知识。（五）指导学生构建方法，构建单元知识结构图在单元整体教学中，为了让学生更好地构建知识结构图，教师要根据学生自主构建的效果，指导学生一些科学有效的构建方法，帮助学生系统、科学地掌握基础知识，为学生后续构建完整的单元知识结构图做铺垫。例如，在教授“容积和容积单位”时，教师先让学生认识容积的概念，熟悉容积的单位，了解用“排水法”求不规则物体的体积所需的数据与方法。接着，教师让学生构建本课的知识结构图。大部分学生根据这一课的基本概念简单构建知识结构图，构建效果不佳。因此，教师指导学生基于“定义”“单位”“计算”三大方面构建知识结构图，将“计算”模块分为“相同”和“不同”两项，这样便于运用到实践中。教师展示图3的知识结构图，让学生进行模仿。最后，教师让学生结合本单元的知识，构建单元整体知识结构图。（六）借助知识的结构图，组织单元快速训练在完成单元整体教学后，学生已经通过构建单课时和单元整体的知识结构图，掌握了基本概念、公式、计算方法等基础知识。以此为基础，教师可以组织单元快速训练活动，让学生借助知识结构图，快速分析问题与解决问题。例如，教师引入如下单元练习题：现有一个长方体鱼塘，长、宽、高分别是8米、4.5米和2米，鱼塘内部一共多少立方米？容积为多少？如果要为这个鱼塘贴瓷砖，要求底面不贴瓷砖，至少需要用多少平方米的瓷砖？教师让学生借助知识结构图，在规定时间内完成练习题。在学生完成练习后，教师根据学生的解答情况，分析学生的解题思路，强调基础知识。教师融合单元知识与实际生活，设计各类实际应用题，让学生借助知识结构图限时作答，能够巩固学生的单元基础知识，更好地发挥知识结构图的价值。（七）根据构建过程成果，落实多元综合评价基于单元整体教学背景，在完成小学数学知识结构图的构建后，教师要实施科学有效的评价，根据学生参与构建的过程，结合学生构建的成果，明确学生的单元整体学习情况，开展多元综合评价。例如，教师在单元教学过程中观察和记录学生构建知识结构图的过程，分析学生最后构建的成果，了解学生参与课堂探究与课后练习的情况。这样能全面了解学生对单元知识的掌握情况。教师先让学生进行自评与互评，然后结合学生的构建过程和构建结果，对学生进行总结性