解构·重构·建构:小学数学单元个性化高阶任务设计的策略——以《比例》单元为例

[内容摘要] 适性教育理念以学生为中心,关注个体差异与素养发展,助力落实学科育人。笔者以人教版六下《比例》单元为例,基于适性教育理念,通过“青蓝缩影——制作学校微观模型”个性化高阶任务驱动单元整体教学,解构比例核心概念,重构分层任务链与多维评价体系,建构“知识—能力—素养”发展模型。实践发现,以真实情境为载体、分层任务为支架的个性化高阶任务,能有效提升学生素养,促进知识迁移与创新思维,助力学生成长为兼具逻辑思维与实践能力的创新型人才。

[关键词] 适性教育 单元整体教学 高阶任务设计 比例

党的二十届三中全会《决定》明确提出:“要落实立德树人根本任务,努力办好人民满意的教育。”这一要求直接指向当前基础教育中标准化教学与学生个性化发展需求之间的矛盾。笔者选定杭州市普通公办小学六年级全体师生作为研究对象,调查问卷数据显示,63.2%的教师认为现行课堂难以兼顾学生个体差异,而82.4%的家长期待更具针对性的教学方式,这凸显了深化学科实践的必要性。

相较于2011版课标中,借助“活动”激发学生探究性学习的模式,2022版课标着重强化学科实践,其鲜明特征是以“任务”驱动学习进程,新旧课标中的学习模式对比结果如下表所示:

表1 对比新旧课标中的学习模式

不难看出,“任务驱动”机制让学习有了更强烈的自主性和更明晰的导向与脉络,不仅提高了学生的知识留存率和问题解决能力,还显著增加了差异化教学的覆盖率。因此,立足“适性教育”理念,实施单元个性化高阶任务的教学,无疑成为切实践行学科实践、落实学生发展数学核心素养的关键密码。

人教版教材六年级下册编排的“比例”单元,是小学阶段“数与代数”领域的最后内容。通过前测发现尽管87%的学生能机械区分比例与比的定义,但在概念迁移环节呈现显著分化,对比例和比意义的理解存在缺失。

表2 比例概念学生理解水平层次

基于此,笔者充分考量学生的个体差异与多元需求,尝试整合单元知识,依托富有挑战性、开放性与综合性的问题情境,设计“青蓝缩影——制作学校微观模型”高阶任务开展个性化教学,以此激发学生深度思考、自主探究,引领学生跨越知识的浅滩,畅游学科素养的深海,成长为适应时代需求的创新型人才。

一、知识解构,目标设置

(一)深度剖析:比例单元的核心概念

小学阶段,教材紧扣核心概念“关系”来建构知识之间的联系,采用逐步推进、螺旋上升的方式完善学生对两个量之间关系的认知。在六下“比例”单元,教材将两个量的倍比关系延伸至两个相关联量的函变关系,促进学生从关系的角度分析与解决问题。初中阶段才正式研究两个量的函变关系。因此,“比例”单元的教学起着承上启下的关键作用。

图1 “比例”知识生长图

适性教育强调根据学生的个体差异、认知水平和学习需求,设计适合他们的学习路径和内容。在“比例”单元的教学中,教师可以通过多样化的教学策略和活动,帮助学生从已有的知识经验出发,逐步迁移到比例的理解,并在这一过程中培养学生的抽象思维、建模能力和函数观念。“比例”单元核心概念的内涵及具体表征如下表所示:

表3 “比例”单元核心概念细化分解表

(二)能力绽放:比例单元的素养表现

从适性教育理念出发,针对“比例”单元的教学,笔者设计了“青蓝缩影——制作学校微观模型”这一高阶任务情境。以学生为中心,注重个体差异,通过交流、迁移、操作、画图等多种活动,为每一位学生量身定制成长路径。

在任务中,学生不仅能够理解比例的意义和基本性质,学会解比例,还能探索放大与缩小现象,掌握按一定的比将图形放大与缩小,体会图形的相似性,并运用比例的相关知识解决实际问题。因此,本单元学生核心素养的发展重点是模型意识和空间观念。以下是核心素养各维度及其在“比例”单元的主要表现:

表4 模型意识和空间观念各维度及其在“比例”单元的主要表现

(三)课标导航:比例单元的目标制定

课程标准的分解应重视学生的个体差异和学习需求,从总目标、学段目标逐层细化到单元学习目标,明确学生“学什么”“怎么学”“学到什么程度”。参考《美国中小学数学教师实践手册》,为确保每一位学生都能在自己的最近发展区上收获成长,“青蓝缩影——制作学校微观模型”的学习目标可制定为:

1.经历观察、操作与交流等活动,联系具体情境,理解比例的意义和比例的基本性质,结合解决问题的过程学会解比例,初步构建模型意识,能够将实际问题抽象为比例模型。

2.在设计、探索的过程中,体会比例尺产生的必要性和实际意义,学会求比例尺,能按照给定的比例尺求相应的图上距离或实际距离,会按照一定的比将图形放大和缩小,发展空间观念。

3.运用比例的有关知识,通过测量、绘图、估算、计算等活动,学会解决生活中的一些实际问题,体会数学与生活的联系,培育数学的应用意识。

二、任务重构,评价并驱

(一)单元整体高阶分层任务链设计

适性教育理念强调根据学生的兴趣、能力和学习风格,提供多样化的学习体验,倡导应充分尊重学生的个体差异。在单元整体教学视域下,各知识点不再孤立,而是紧密相连,构成一个有机整体。以数学学科为例,从单元起始课的情境导入,到每一课的层层递进,再到单元总结课的融会贯通,都需要围绕核心概念设计连贯且富有层次的任务,确保每一位学生在学习过程中既能掌握知识,又能发展能力。

从“比例”单元教材具体编排不难发现,“比例的意义”是整个单元的基础与核心,解比例是运用比例的基本性质解方程,正比例和反比例是重要的数学模型,旨在对数学问题和数学规律一般化与模型化,发展学生的代数思维。故而“比例”单元的重点是基于比的意义,迁移理解比例的意义。

图2 “比例”单元教材具体编排结构图

因而,在“比例”单元的教学中,笔者以“青蓝缩影——制作学校微缩模型”这一高阶任务为核心,引领学生逐步深入比例的世界,单元学习路径如下图所示:

图3 “比例”单元学习路径

第一课时,教师借助模型与实际的对比,让学生直观感受比例的意义,理解比例在生活中的实际应用,并通过讨论和交流,初步建立比例的概念。

第二课时,要求深入学习,教师引导学生根据已知的实际长度和比值,亲手计算出模型应有的长度。这一过程中,学生不仅学会了如何运用比例的基本性质进行计算,更在实践中加深了对比例的理解。他们通过不断的尝试和调整,逐渐掌握了比例计算的精髓。

第三课时,教师带领学生走进比例尺的世界,学习如何利用比例尺精确绘制大小合适的校园平面图。学生们在绘制过程中,不仅锻炼了自己的绘图能力,更深刻体会到了比例尺在模型制作中的重要性。他们通过反复练习,逐渐掌握了比例尺的使用技巧。

第四课时,则是学生们大展身手的时候。他们需要将二维的平面图转化为三维的立体模型,亲手制作出学校的微缩模型。学生们不仅综合运用了前面所学的比例知识,更在实践中锻炼了自己的动手能力和创新思维。并在自评、互评的过程中,不断反思改进,优化微缩模型。

(二)“青蓝缩影”多维评价体系设计

评价作为教育体系的根基性要素,其重要性不言而喻。面对新课改带来的契机与挑战,评价势必要与时代相适应,与适性教育理念相匹配,实现从传统“知识评价”向上位“素养评价”的转型。

笔者通过确定与课程标准匹配的素养目标并将其具体化,设计能够引发核心素养发展的表现性任务,开发基于学习进阶的评价量规。并在实施的过程中,将表现性评价嵌入学习任务中,让学生不断评价反思,进行二次迭代,确保学生深度卷入评价全过程,收集且充分利用学生的素养表现信息促进真实课堂的教与学。

图4 “青蓝缩影”评价体系设计落成

1.“青蓝缩影”单元评价指标

针对“比例”单元,在笔者设计的“青蓝缩影——制作学校微观模型”高阶单元学习任务中,不仅要求学生掌握比例的基本概念和性质,还要求学生能够将这些数学知识应用于实际问题的解决中,体现了较高的思维水平和综合能力,其评价体系分为四个维度八条具体指标:

表5 “比例”单元评价指标细化分解表

2.“青蓝缩影”单元评价量表

教师作为教育教学的专业引领者,在评价环节依据精心制定的评价标准展开全面且深入的评价,精准剖析学生学习进程中的闪光点与待提升之处,可为后续教学调整提供坚实依据。学生自评可赋予学生内省的契机,促使其深度反思自身学习表现。而学生互评则搭建起学生间相互学习、共同成长的桥梁,从同伴身上探寻优点,学习不同的解题思路、思维模式与学习技巧,促进群体学习氛围的良性循环。

因而,评价方式采用教师评价、学生自评和学生互评相结合,三者相辅相成、协同发力,全方位、多层次地捕捉学生学习动态,并设计《单元学习评价量表》和《课堂表现评价量表》。

(1)“青蓝缩影”单元学习评价量表

单元学习评价量表以知识技能、数学思考、问题解决、情感态度作为核心维度,全方位地对学生能力展开精准评估。

表6 “青蓝缩影”单元学习评价量表

其一,就知识技能维度而言,旨在深度洞悉学生对特定学科知识的掌握程度以及应用技能水平,力求确保学生不仅能够透彻理解理论概念,更能将所学知识灵活运用到实践场景之中,实现知识的内化与迁移。

其二,数学思考维度着重强调对学生逻辑思维能力的培养与考查,鼓励学生突破单纯的记忆与机械重复,引导他们深入挖掘知识内涵,展开深层次的理解与分析,激发创造性解决问题的潜能,助力学生思维进阶。

其三,问题解决维度聚焦于关注学生在面对实际问题时,能否高效调动所学知识,运用恰当的分析、判断方法来化解难题,以此促进学生批判性思维的养成以及创新意识的提升,使学生具备应对复杂现实情境的综合素养。

其四,情感态度维度将关注点投向学生在学习活动中的主动性、积极性以及学习获得感等方面,以此展现学生的态度责任,同时在此基础上,进一步探寻激发学生探索精神、创新意识的有效路径,助力学生塑造积极向上的学习风貌。

(2)“青蓝缩影”课堂表现评价量表

嵌入式评价聚焦于学习过程,紧密贴合本单元教学目标和教学过程,与学习活动、实践内容深度交融,串联起教学的各个环节。课堂表现评价量表选取“学科实践”“情感态度”和“数学思维”作为核心评价维度,设计了与探究活动相结合的评价量表。相较于传统的终结性评价,它更加关注学生的学习过程,以及学生在自主探究过程中能力的发展,全力凸显学习过程的关键地位,助力数学思想的孕育发展,深度培育学生的核心素养。

表7 “青蓝缩影”课堂表现评价量表

通过这样多维度的综合评价体系,能够超越狭隘的唯分数论,更好地引导学生全方位发展各项能力,助力其形成更为完整核心素养以适应现代社会对人才多元化的需求。而教师借助这些详实的评价结果,能够精准洞察学生在各个领域的发展态势,进而有的放矢地调整教学方法与策略,切实提升教育教学质量。

三、模型建构,实践尝试

(一)“知识—能力—素养”发展模型

在“青蓝缩影——制作学校微观模型”单元整体高阶任务中,教师通过分层任务设计、个性化指导、合作学习、真实情境融入等方式,根据学生的认知水平和兴趣,提供多样化的情境和任务,满足不同学生的学习需求,建构学生“知识—能力—素养”发展模型。

对于基础较弱的学生,通过简单实物操作,如度量长度理解比例;对于能力较强的学生,直接引入复杂的微观模型比例计算问题,理解比例的意义与性质,初步构建模型意识。

通过分层任务设计,满足不同学生的学习需求。对于空间想象能力较弱的学生,通过直观的图形变换活动,如绘制放大后的教室平面图帮助理解;对于能力较强的学生,可以设计更具挑战性的任务,以此体会比例尺的意义,发展空间观念。

结合学生的生活经验,笔者设计贴近实际的任务情境。对于喜欢动手操作的学生,可以设计模型制作任务;对于喜欢逻辑推理的学生,可以设计比例计算和推理问题,综合运用比例知识解决实际问题,体会数学与生活的联系。

通过适性教育理念的融入,从理解比例的基本意义,到探索比例尺的应用,再到解决实际生活中的比例问题,每一个任务都与学生的认知水平相匹配,并为其提供适度的挑战。既培养了他们的核心素养,特别是模型意识和空间观念,又为学生提供多样化的学习支持和反馈,帮助他们在学习过程中不断调整和改进,从而为全面发展与终身学习筑牢根基。

(二)“青蓝缩影”任务实施分析

1.知识掌握情况

从课堂反馈及课后练习来看,绝大多数学生能够准确阐述比例的意义,理解模型与实际对比所蕴含的比例关系。比例计算练习结果显示,超八成学生能熟练根据已知实际长度和比值,准确计算出模型长度,对比例的基本性质运用自如,解比例准确率较高,且在遇到复杂数值时,懂得通过化简等方法灵活计算。

学生学习完比例尺相关知识后,绘制校园平面图的作业完成情况良好。约九成学生能正确标注比例尺,依据比例尺合理确定图上距离,绘制出符合要求的平面图,精准呈现校园各区域布局,这反映出学生对比例尺的理解与运用达到了较高水平。

图5 学生课堂现况 图6 学生课堂实践

2.技能提升表现

在绘制校园平面图以及制作三维立体模型过程中,学生绘图能力进步显著。线条绘制更加流畅,图形标注规范清晰,从最初简单勾勒轮廓到能够精细描绘校园建筑细节,能按照比例尺要求精准缩放图形。

在制作微缩模型环节,学生动手能力得到充分锻炼。大部分学生能熟练使用工具,如剪刀、胶水精准裁剪和粘贴材料,将二维平面图成功转化为立体模型,模型结构稳固,各部分比例协调,展现出较强的空间构建能力。

3.思维发展层次

在整个学习过程中,学生逻辑思维逐步提升。从依据模型与实际对比建立比例概念,到运用比例性质计算模型长度,再到利用比例尺绘制平面图,步骤衔接紧密,环环相扣,学生能有条不紊地按照逻辑顺序解决问题,推导过程清晰准确。

在制作微缩模型时,学生创新思维火花频现。有的学生突破常规,采用独特材料制作模型,如用废旧易拉罐制作校园雕塑;有的在模型装饰上别出心裁,添加自制的小灯模拟校园夜景,为模型增添趣味与创意。

4.合作交流成效

各小组在任务完成过程中配合默契。分工明确,有的负责资料收集整理,如查找校园建筑尺寸数据;有的专注绘图设计,有的主导模型搭建,成员间相互支持,信息共享及时,有效推动任务进展。

自评与互评环节促使学生不断成长,学生能客观指出自己和同伴作品中的优点与不足,如模型比例不准确、色彩搭配不协调等问题,并积极借鉴他人长处,改进自己的作品,在交流中共同提升对比例知识的综合运用能力。

通过四个课时系统且富有层次的高阶任务学习,学生在比例知识掌握、技能提升、思维发展以及合作交流等多方面取得显著成效。可见,适性教育理念下的单元整体高阶任务设计不仅根据学生的兴趣、能力和学习风格,提供多样化的学习体验,促进个体化成长,还能满足不同学生的学习需求,助力学生掌握知识与技能,更为其全面发展和终身学习奠定坚实基础,培养出更多具有核心素养和创新精神的优秀人才。

参考文献

[1]《义务教育数学课程标准 (2022 版) 解读》 [M].北京师范大学出版社 .2022