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核心素养导向下“教学评一致性"在几何教学中的实现

——以苏科版“中心对称图形”为例

沈朝阳
  
扬帆媒体号
2025年384期
芦墟初级中学 215211

摘要:本文以核心素养为导向,探讨“教学评一致性”原则在初中几何教学中的实现路径。以苏科版数学教材“中心对称图形”章节为例,系统阐述了如何在教学目标设定、评价任务设计及教学活动实施三个层面进行协同重构,以促进学生数学抽象、逻辑推理、模型观念等核心素养的发展。研究表明,通过将教学目标锚定于素养行为表现,设计嵌入学习过程的表现性评价,并构建连贯的探究性教学活动链,能够有效实现教、学、评的深度一致,推动几何教学从知识传授向素养培育的本质转型。

关键词:核心素养;教学评一致性;几何教学

随着《义务教育数学课程标准(2022 年版)》的颁布与实施,核心素养的培养已成为我国基础教育课程改革的根本目标。在几何教学中,如何将抽象的核心素养转化为具体的教学实践,是当前数学教育面临的关键挑战。“教学评一致性”原则为此提供了重要路径——它强调教学目标、教学活动与教学评价围绕核心素养协同一致,形成闭环。

一、核心素养与“教学评一致性”的理论耦合

核心素养不是独立于学科的知识技能,而是个体在解决复杂现实问题过程中表现出来的综合性品质。数学核心素养具体表现为抽象能力、推理能力、模型观念等关键能力与思维品格。这些素养的形成无法通过简单灌输获得,必须在真实、连贯且指向明确的学习过程中逐渐建构。

“教学评一致性”正是保障这一建构过程有效性的核心机制。其理论根源可追溯至泰勒原理与逆向教学设计理论,强调以清晰目标为起点,设计证明目标达成的评价任务,再规划促成目标实现的教学活动。在核心素养导向下,这一原则被赋予新的内涵:在目标层面,教学目标需超越“双基”,明确表述预期形成的核心素养行为表现;在评价层面,评价任务需能引发并捕捉素养表现,注重过程性、表现性评价;在教学层面,教学活动需创设引发素养表现的真实情境与探究链条。三者之间的“一致性”并非简单的内容对应,而是深层逻辑的贯通:教学即评价的过程,评价即教学的延伸,共同服务于素养生成这一终极目标。

三者之间的“一致性”并非简单的内容对应,而是深层逻辑的贯通:教学即评价的过程,评价即教学的延伸,共同服务于素养生成这一终极目标。几何作为研究图形结构与变换的学科,其高度抽象性与逻辑性使其成为培养数学核心素养的天然沃土。“中心对称图形”章节涉及对称美、运动变换、性质推理等丰富内容,为实践“教学评一致性”提供了典型样本。

二、从知识掌握到素养达成的目标重构

实现“教学评一致性”的首要步骤是制定清晰、可测、素养导向的教学目标。传统教学目标往往囿于“双基”(基础知识和基本技能),表述为“了解中心对称概念”“掌握中心对称图形的性质”“会画中心对称图形”等知识技能层面。这类目标虽易于测量,但停留在浅层学习,难以触及数学思维的本质。在核心素养导向下,教学目标必须进行根本性重构,其核心转变在于:从回答“学生要学什么知识点”,转向回答“学生经历本单元学习后,能形成怎样的思维品质与关键能力,并能运用这些能力和思维做什么?”这要求教学目标的设计者必须深入解读数学核心素养的内涵,并将其转化为学生在面对具体数学内容时的、可观可测的行为表现。

引导学生从现实世界纷繁复杂的对称现象(如车轮旋转、雪花晶体、各类文化标志等)中,进行观察、比较与辨析,主动剥离颜色、材质、大小等非本质属性,最终聚焦于图形在“绕一个定点旋转180 度后完全重合”这一空间变换的本质特征。该目标强调学生经历从具体实例到数学本质的抽象概括全过程,形成对中心对称概念的深刻理解,而非机械记忆定义。

鼓励学生通过亲手操作(如使用几何软件动态演示、折纸、绘图)、系统观察,提出关于中心对称图形性质的合理猜想(例如“对称点所连线段必经过对称中心且被该点平分”)。进而,目标要求引导学生从实验几何的“发现”迈向论证几何的“证明”,即运用已学的全等三角形等知识,逻辑严谨地演绎并证实猜想,并能将此性质迁移应用于解决未知的几何证明题或构造性问题。这一目标旨在融合几何直观的洞察力与演绎推理的严谨性。

培养学生运用数学眼光观察现实世界的意识,使其能够识别日常生活、科学技术乃至艺术作品中所蕴含的中心对称结构模型(如某些机械传动装置、天平的设计、古典窗格图案)。更进一步,目标要求学生能主动运用中心对称模型来简化实际问题的分析(如分析受力平衡)、解释现象原理,甚至进行简单的创新设计,从而深刻体会数学模型作为沟通数学与现实世界的桥梁所蕴含的强大解释力与预测力。

这些素养导向的目标,其核心特征在于它们不再是对孤立知识点的罗列,而是致力于描绘学生在处理与“中心对称”相关的、具有一定复杂性和挑战性的数学任务时,所应表现出的“思考方式”与“做事能力”。例如,传统目标“掌握中心对称性质”被具体化和深化为“给定一个任意多边形和一个对称中心,学生能够严谨推理并证明其任意一对对称点的连线必经过对称中心且被该点平分”。这种对目标的精确刻画,使得教师的“教”和学生的“学”有了明确的、高阶的指向。

三、嵌入过程的表现性评价任务设计

概念抽象的评价任务展示风扇叶片、太极图、一些企业标志等图片,提问:“这些图形有何共同特征?试用最精确的数学语言描述这一特征。”学生需从视觉观察上升到数学表述,评价其抽象概括能力。能否排除颜色、大小等干扰,聚焦于“旋转 180 度重合”;表述是否严谨(如强调“绕一个点”旋转)。

提供几何画板动态环境,让学生操作:任取△ABC 和点O,作△ABC 关于点O 的中心对称图形△A‘B’C‘。测量并拖动,探究线段 AA‘、BB’、CC‘与点 O 的关系,提出猜想并尝试证明。猜想是否合理(连线经过点O 且被平分);证明过程是否逻辑清晰(利用全等三角形判定与性质);能否从特殊三角形推广到一般图形。

这些评价任务本身即是深度学习活动。教师需制定细致的评价量规(Rubric),明确从“初步感知”到“深刻理解与应用创新”的不同水平表现,使评价不仅是“打分”,更是引导学生自我反思与提升的脚手架。

四、促进素养生成的探究性活动链设计

教学活动作为支撑学生完成评价任务、从而实现素养目标的核心学习历程,其有效性直接取决于是否围绕清晰的素养目标与评价标准进行系统性设计。基于前述的目标体系与表现性评价任务,教学应超越传统的“讲授-练习”模式,精心设计一系列环环相扣、层层递进的探究性活动链。这种设计旨在营造一个“做中学、思中学”的深度课堂文化,让学生在主动参与、合作探究与持续反思中,自然经历数学知识的建构过程,并在此过程中潜移默化地发展核心素养。

以“中心对称图形”单元为例,一个完整且连贯的教学活动链可以从情境感知开始,逐步导向抽象概括、推理探究、模型应用,最终抵达审美创新与整合反思。在“情境卷入,触发抽象”环节,教师通过呈现自然界、艺术设计、现代科技中富含旋转对称元素的生动案例(如旋转的风车、精美的曼陀罗图案、精密的齿轮传动),组织学生探讨“这些图形之美源于何处”,引导其将注意力从纷繁的表象聚焦于图形自身的空间变换特征,从而在对比已学的轴对称基础上,初步形成对“绕点旋转”这类对称的模糊感知与直观兴趣。紧接着的“操作探究,归纳定义”环节,则引导学生通过亲手操作——如在透明纸上描摹图形并旋转 180 度观察重合,或在几何钉板上用橡皮筋构造图形并验证其对称性——从具体的物理操作中积累丰富的感性经验。在此基础上,鼓励学习小组合作,尝试用自己语言描述和定义“中心对称”与“对称中心”,教师则通过展示不同小组的定义,引导学生比较、辨析、修正,共同归纳出严谨的数学定义,使学生完整经历从具体直观到抽象概括的概念形成过程。

活动链的核心环节“猜想验证,演绎性质”,将学习推向深度思维。学生借助动态几何软件,在操作中观察、记录数据,并提出关于对称点与对称中心位置关系的猜想。教师的关键作用在于适时引导思维跃迁,提出“我们测量发现了规律,但如何从数学上证明它必然成立?”以此驱动学生从实验归纳转向逻辑演绎。教师可提供必要的脚手架,如提示连接对应点构造三角形,引导学生运用全等三角形的知识进行严谨证明,并组织对“中心对称图形”与“两图形成中心对称”这两个易混淆概念的辨析讨论,深化对概念体系的理解。随后的“模型辨识,解释应用”环节,旨在打通数学与现实、几何与代数之间的壁垒。通过分析自行车轮辐条设计为何采用中心对称排列以确保平稳,或者探讨风力发电机叶片布局中的平衡原理,学生能切身感受到中心对称模型在工程与生活中的实际价值。设计如“复原半张棋盘”或“在坐标系中求对称点坐标”等问题,促使学生在解决实际或半实际问题的过程中,灵活运用几何性质,体会模型的应用力量。

“整合创造,审美升华”环节为素养的融合与升华提供舞台。学生参与“对称之美”创意工坊,运用中心对称原理自主设计图案或解决简单设计问题。在作品展示与互评中,他们不仅需要展示设计成果,更要阐释其背后的数学原理与应用巧妙之处,从而实现数学理性、审美感知与创新实践的多维融合。课堂总结则引导学生反思:“中心对称作为一种变换视角,是如何深化我们对图形结构统一性与美的认识的?”

在整个活动链的展开过程中,教师的角色发生了根本性转变:从知识的权威讲授者,转变为学习环境的设计者、探究过程的引导者、思维深化的促进者,同时也是评价信息的持续收集者与教学决策的即时调整者。教师通过细致观察学生的操作过程、倾听小组讨论、分析学生提出的问题与解决方案,并即时给予针对性反馈,不断将学生在真实活动中的表现与预设的素养目标进行对照与评估。这种嵌入式、过程性的评价,使“教学即评价”的理念得以落实,确保了教学活动始终沿着促进学生素养发展的轨道高效运行,最终实现“教学评”在动态课堂实践中的深度一致性。

五、一致性闭环的形成与教师专业发展

课后教师应反思:本节课的主要活动是否直接针对单元素养目标?评价任务是否真实收集到了学生素养表现的证据?根据证据,哪些目标已达成,哪些仍需后续教学加强?例如,若发现多数学生能画出中心对称图形却无法严谨证明性质,则表明推理能力目标未完全达成,需调整后续教学,增加说理训练环节。

“一致性”也要求学生理解学习目标与评价标准。课堂伊始应使用学生可理解的语言分享学习目标(如“今天我们要像数学家一样,从旋转的图形中发现隐藏的规律,并给出令人信服的证明”)。展示评价量规,使学生明确高质量作品的标准,促进元认知与自我导向学习。

实践核心素养导向的“教学评一致性”,教师需超越教材知识,洞悉“中心对称”内容背后蕴含的数学思想(变换思想、不变量思想)。提升将宏大素养目标细化为具体课时目标、并设计匹配活动与评价的任务设计能力。修炼在复杂活跃的探究课堂中,敏锐观察、解读学生思维过程,并即时反馈调整的教学智慧。

以“中心对称图形”为载体的教学实践表明,当教学目标清晰指向核心素养,评价任务深度嵌入学习过程,教学活动充分激发探究与思考时,学生所获得的远不止于对称图形的知识与画法。他们经历从具体到抽象的数学化过程,体验猜想与论证的思维律动,感受数学模型的解释力与创造力,从而真正将数学素养内化于心、外化于行。这正是“教学评一致性”在几何教学中追求的终极境界:让学习可见,让思维生长,让素养落地。

核心素养的培养呼唤教学范式的根本转变。通过以“教学评一致性”为原则,对“中心对称图形”这类典型几何内容进行目标重构、评价先行与活动链再造,能够有效破解素养教学“落地难”的困境。这一实践路径强调教师作为教学设计专家的角色,通过目标、评价、教学的深度协同,构建一个以学生素养发展为核心的、逻辑自洽且富有生命力的学习生态系统,为新时代的几何教学乃至整个数学教育提供了可资借鉴的行动框架。

参考文献

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