優化課堂教學設計，培養高中生數學核心素養

蘇文

【摘要】在素質教育的背景下，核心素養的培養是所有教學活動的核心.在高中數學教學中，培養學生的數學核心素養等于培養學生的數學運算能力、邏輯推理能力、探究能力、創新能力、數學分析能力和建模能力等，其是學生綜合能力的體現.在課堂教學中，教師以課堂教學方法和有目的的教學活動為媒介，實現對學生數學核心素養的培養.因此，教師要優化課堂教學設計，采用科學合理的教學方法，開展有利于培養學生數學核心素養的教學活動，才能將核心素養的培養落到實處.基于此，本文以培養學生的核心素養為研究內容，對如何優化課堂教學設計展開探究，為廣大教師通過課堂教學提高學生的綜合能力提供參考.

【關鍵詞】核心素養;高中數學;課堂教學設計;培養

前 言

新課改實施后，核心素養的培養成為教育工作者關心的問題之一.培養學生的數學核心素養可以提高學生的數學學習能力和理解分析能力，有利于提高學生的解題能力和運用數學知識解決實際生活問題的能力，是學生受用終身的綜合能力.但核心素養的培養要通過課堂教學來實現，這就需要教師優化和設計合理的課堂教學活動，使學生積極參與學習活動，提高課堂教學有效性，從而提高學生的數學核心素養.

一、優化課堂教學設計對培養學生數學核心素養的意義

教師課堂教學設計的主要目的是提高課堂教學的效率和質量.教師結合教學內容滿足學生的基本學習需求，提高學生的知識掌握程度和理解能力，在教學過程中對學生的各項能力進行培養，從而促使學生綜合能力提升.由此可見，優化課堂教學設計符合培養學生數學核心素養的教學目標，課堂教學設計的最終目的是在教學過程中培養學生的綜合能力.也就是說，課堂設計直接影響學生數學核心素養的培養，學生核心素養的培養要通過課堂設計教學活動來實施.因此，對于高中數學學科而言，多元化的教學方法和豐富的課堂教學活動可以有效提升學生的綜合能力.優化課堂教學設計構建高效課堂教學是培養學生數學核心素養的有效途徑，對學生終身發展有至關重要的作用和現實意義.

二、通過優化課堂教學設計培養高中生數學核心素養的策略

（一）創設教學情景，激發學生的學習興趣

情景教學是新課改實施后最受學生青睞的一種現代教學方法.優化課堂教學設計對激發學生學習興趣有極大的幫助.同時，教學情景可以讓學生的思維得到發散，讓學生的抽象思維得到提升，讓學生快速掌握課堂學習內容，有利于學生理解所學的知識.因此，高中數學教師優化課堂教學時要為學生設計適宜的學習情景，在特定情景中激發學生的學習興趣和參與學習的熱情，從而開展課堂教學，提高學生的學習效率.

例如，在學習“等比數列”時，等比數列前n項和是課堂教學的重點和難點，學生要在掌握等比數列前n項和公式的基礎上，理解其推導過程.此時，為了優化課堂教學設計，讓學生快速掌握等比數列前n項和相關知識，教師可以借助與數學知識相關的故事為學生創設情景，讓學生以聽故事的形式學習等比數列前n項和公式.這樣做可以有效激發學生的學習興趣，讓學生帶著好奇心和求知欲投入課堂學習.

比如，教師可以這樣為學生創設學習情景：國王與阿基米德下國際象棋，兩人立下了賭注.如果國王贏了，那么阿基米德就要為國王打一輩子工;如果阿基米德贏了，那么國王需要用米粒將國際象棋盤的格子填滿，每個格子放的米粒都要是前一格子的二倍.國王聽后爽快地答應了.最后阿基米德贏了，國王要履行承諾.國王在按照約定放米粒的時候才恍然大悟，原來按照國際象棋盤64個格子算，國王就算把糧庫搬空也放不滿.這個故事可以促使學生積極思考，激發學生的探究興趣：為什么把糧庫搬空也放不滿呢？

這時，教師將這個故事與等比數列知識聯系到一起，告訴學生可以用等比數列知識解答這個問題：每個格子放的米粒都要是前一格子的兩倍，其實就是等比數列中后一項是前一項的兩倍，都是倍增原理，關鍵在于如果第一個格子放入米粒的個數大于等于2，那后面計算的每一項數字都會非常大.然后教師引導學生設想第一個格子放入2的0次方個米粒，第二個格子放入2的1次方個米粒，然后第三個格子放入2的2次方個米粒，最后第64個格子放入的米粒個數就是2的63次方.這樣在故事中滲透等比數列知識，降低了學生的理解難度，可以讓學生快速理解等比數列各項的關系，對等比數列推導公式教學有極大的幫助.讓學生快速掌握等比數列知識，從而提高學生的學習效率.這樣由創設故事情景開展的教學可以將抽象的數學知識轉化成學生容易理解的直觀計算的形式，不僅可以啟發學生的數學思維，還可以提高學生的計算能力和激發學生探究知識的興趣.

（二）注重方法傳授，培養學生的創新能力

教學方法一直是優化課堂教學、構建高效課堂的關鍵.有效的教學方法可以促使學生形成數學問題意識，引導學生進行正確的學習和思考，對培養學生創新能力和分析問題的能力具有極大的促進作用.高中學生數學核心素養的培養需要教師用正確高效的教學方法引導，促使學生積極主動參與學習.這樣學生才能在學習過程中發現問題、分析問題，鍛煉自己的思維能力和創新能力，使學習變得高效，使解題思路變得清晰，從而提高數學學習能力.在解題過程中，高中數學教師應根據習題類型和解題思路為學生講解解題方法，這樣學生才能學會如何分析問題，如何創新和簡化解題步驟，或尋求其他方法來降低解題難度和提高解題準確率.

例如，學生在日常習題練習中經常會遇到“三點求圓的方程式”的幾何題.教師能從學生的解題思路和解題過程中發現，大多數學生審題后直接分析題目的已知條件，然后進行整理，再利用圓的標準解析式來解題.雖然這種解題方法是正確的，但解題過程比較復雜，學生容易在中間環節出現錯誤.此時，教師可以從解題方法和思路的角度進行引導，讓學生思考其他解題方法——從圓的基本特征入手探尋解題思路.教師可以這樣引導學生：求圓的解析式時，是不是要知道圓心和半徑？若已知三個點，我們可不可以將其視為一個三角形？若三角形的外心就是這個圓的圓心，以兩點距離為圓的半徑，能不能求出圓的方程式呢？在教師的引導下，很多學生會馬上想到三個點可以構成三角形，利用三角形外心可以快速解題.如果這三個點構成的是直角三角形，斜邊的中心就是圓的圓心，這樣解題就更快了.教師傳授的正確方法可以讓學生從不同角度思考問題，強化了學生的分析問題能力，培養了學生的創新能力，讓學生進行知識遷移，思考不同的解題思路，進而學會運用不同的方法解題.

（三）改變教學模式，提升學生的思維想象能力

高中生的數學核心素養培養需要教師及時轉變教學觀念，精心制訂教學策略，優化課堂教學設計，考慮實際教學預期效果，不僅要傳授學生學習方法，還要改變教學模式，采用先進的教學手段，借助現代科學技術提高課堂教學效果，促使課堂教學模式向現代進行教學改進.因此，教師可以通過多媒體來優化課堂教學設計，將課堂學習知識直觀、形象地展示在學生面前，提升學生的試聽感受，提高學生的課堂學習效果，活躍學生的思維和想象能力，最大限度地挖掘學生的學習潛能.

例如，“立體幾何初步”這部分知識要求學生具有較高的抽象能力、空間思維能力和豐富的想象能力，因此一部分學生學習起來比較吃力，無法從教材配圖及教師口述過程中形成正確的空間幾何體模型，課堂學習效果得不到提升.如果教師利用多媒體優化課堂教學，用多媒體課件進行空間幾何體模型展示，就可以讓學生直觀地看到幾何體的結構，這樣能夠增加學生的視覺感受，讓學生的空間思維和想象能力得到提高，使學生在頭腦中形成空間模型，有助于學生對空間幾何體的理解和掌握，從而快速提升課堂學習效果.

另外，多媒體教學是現代教學方法之一，是新課改下教師創新課堂教學模式、豐富課堂教學內容和形式的主要手段.在實踐教學中可知，學生對多媒體教學方式比較喜愛.一方面，新穎的多媒體課堂教學模式可以在很大程度上吸引學生的課堂注意力，促使學生積極參與課堂學習，有效激發學生的學習興趣;另一方面，多媒體教學可以拓展學生的數學思維和空間思維，使學生在直觀的視覺觀察中提升想象能力，讓學生對幾何知識有清楚的認知，從而有助于培養學生的思維能力、空間能力和想象能力，進而提升學生的數學核心素養.

（四）突顯學生個體，提升自主合作探究能力

教育的對象是學生，學生是一切學習活動的主體.因此，高中數學教師優化課堂教學設計時要圍繞學生開展教學活動，突顯學生的主體地位，讓學生有發現問題和合作探究問題的機會，這樣才能提升學生的自主學習能力與合作探究能力，培養學生的數學核心素養.首先，教師要在課堂教學中培養學生自主學習的能力，讓學生獨立學習.在自主學習的過程中，學生能發現一些困惑和疑問，查閱資料進行解題，還可以與其他同學進行探究.其次，教師要培養學生的合作意識，讓學生以小組合作的形式交流，一起努力完成知識學習.這樣做能夠培養學生的合作精神，也可以在合作學習中鍛煉學生的表達能力和交際能力，從而更好地促進學生的全面發展.

例如，“三角函數的圖像和性質”部分知識很適合學生自主學習與合作探究，教師可以讓學生提前預習功課，通過自主學習學會三角函數圖像的正弦、余弦、坐標點等.先讓學生對三角函數知識有初步的認知，然后在課堂教學中，教師通過小組合作學習，讓學生合作探究如何利用代數描點法、幾何描點法、五點法和圖像平移法等來繪制三角函數圖形，并重點探究最常用的五點法的關鍵點坐標.這樣做可以充分發揮學生的主體作用，讓學生在自主學習與合作學習中完成知識探索，從而有效提高學生的探究能力.

教師也可以結合課堂教學內容或實際教學需求，設計一些實踐探究活動來提高學生的探究能力，讓學生在活動中發揮自主學習能力與合作學習能力.比如，在學習隨機事件的概率知識后，教師可以組織學生進行課外實踐探究.探究內容可以是學生感興趣的一些內容，比如在校園內調查統計其他學生是否按時吃早餐;同學們今天身高、體重增加了多少;最喜歡的教師是誰.活動探究的內容沒有嚴格的限定，讓學生積極參與實踐活動并在活動中進行鍛煉自己的溝通能力和整理分析能力是探究活動的目的.在搜集數據后，每個小組的學生都可以發揮自身優勢，如分析能力強的分析搜集數據，動手能力強的負責繪制圖表等.學生可以在探究活動中學會溝通與合作.這樣做有助于學生放松心情，將科學知識運用于生活實際;可以培養學生應用數字知識解決實際問題的能力，有利于學生今后的學習與發展.

總 結

綜上所述，核心素養的培養是現代素質教育的核心內容之一，是教師教學中的重要任務之一.高中數學教師應善于優化課堂教學設計，通過教學活動激發學生的學習興趣和參與積極性，培養和提升學生的各項綜合能力，將學生數學核心素養培養教學工作落到實處，讓學生獲得綜合能力.

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