核心素養培養視域下高中數學教學策略優化研究

摘 要：在核心素養背景下，高中數學教師在教學環節需要對教學方法、過程、細節進行靈活高效把控，引進一套嚴謹、細致的教學流程，帶動學生在學習探索過程中不斷增強自身的綜合研學能力和探索能力。本文對高中數學核心素養概念進行簡要論述，對核心素養背景下優化高中數學教學的策略進行分析探討，教師需提供良好的信息化學習環境，同時開展分層教學、模塊化教學以及數學實踐教學，提高教學水平。

關鍵詞：核心素養；高中數學；教學策略

現階段，在核心素養背景下，高中數學教師需要優化并改善數學教學方法、過程、細節，對學生的學習狀態進行精準高效評測。同時評估學生在學習期間的個性化需求，引進多元化的指標以及多元化的研學項目，帶領學生參與精準高效學習探索，提高學生的整體學習水平和效率。

一、高中數學核心素養概述

高中數學核心素養的概念較為龐大。首先，數學核心素養包含數學思想與方法，學生需要具備基本的數學思維，掌握良好的數學方法，能夠對數學模型進行建立和應用，提高數學實踐水平。其次，在核心素養視域下，提出強化學生基礎能力的基本要求，學生需要掌握基本的數學概念、公式、定理，同時也需要具備基本的數學計算和證明能力，教師在培養學生核心素養的過程中需要重點關注增強學生的基礎能力。另外，對數學知識概念進行實踐應用也是一項不可或缺的教學活動，教師需要在數學教學過程中做到應用拓展、延伸，培養學生的建模思維以及數學實踐思維，在該環節可以結合學科互動、社會綜合實踐項目，幫助學生對數學知識進行理解領悟學習。除此之外，在數學核心素養中還包含數學文化和價值觀，學生需要理解數學文化，從中剖析出豐富的文化內涵和文化思想，培養學生正確的數學價值觀。在該環節，教師可以開展數學歷史教學，從數學歷史人文中遷移出積極正向的德育素養，以立德樹人為基礎，強化對學生的思想培養、能力培養。因此，從宏觀層面上講，數學學科的核心素養大致包含抽象、推理、建模、想象、運算、分析，教師需基于基礎理論教學，遷移數學實踐，采取漸進式培養策略，提高學生的綜合學習水平。

二、核心素養視域下數學教學的意義

首先，核心素養是新課程改革背景下提出的一項核心教育內容，數學知識的體系、概念較為龐大，學生在學習數學知識概念的過程中需要參照核心素養的定義，對課程知識進行模塊化學習。因此，從宏觀層面上講，數學學科的核心素養約束、規范了數學教學方向、教學內容，其作為數學教學中的底層語言，是所有教學模式、教學方法以及教學內容的基礎參照依據以及底層行為邏輯。教師需根據學科核心思想能力的培養需求，落實對學生全方位的教育培訓，增強學生的綜合能力和素質，提高學生的研學水平。

其次，培養學生的核心素養能力也能夠為學生樹立起正確的價值觀、數學觀，對于增強學生的整體學習能力具備顯著功效，比如學生可以從數學哲學視角出發去思考探索問題，而不是單獨記憶、理解數學公式概念的淺層含義，學生可以從數學建模、數學推理、數學抽象中探尋到數學知識所包含的底層社會邏輯以及自然奧秘，對數學問題也會了解得更加深刻透徹。

此外，數學學科核心素養也能夠帶動學生思維能力的提升。核心素養能力更加強調增強學生的數學實踐應用意識，學生在核心素養能力的帶動下能夠對數學知識概念進行實踐應用，在學習過程中做到知信行合一。

三、核心素養背景下高中數學教學策略的優化

（一）信息化教學，提供良好的數學建模空間

數學想象能力是高中生在學習過程中不可或缺的一項基本技能。在核心素養背景下，高中數學教師需要通過開展數學建模教學來培養學生良好的想象能力，引領學生在學習探索過程中對數學模型知識、概念進行靈活高效應用。但是，傳統的數學課堂只是對知識概念進行直觀講解和展示，學生還缺乏機會參與數學實踐操作來探尋模型以及公式定理中的動態變化規律，比如學生在學習指數函數的過程中只是簡單地理解了指數增長的數字意義以及數學符號意義，卻沒有從幾何直觀角度去近距離感受指數級增長以及暴漲所帶來的空間震撼，學生缺乏實踐操作的空間，其建模思維、想象思維得不到發展，在數學學習過程中只是簡單地進行計算學習。為了改變高中數學教學中學生單方面進行計算學習的現狀，教師需要引進仿真虛擬系統、信息系統來開展數學建模教學，立足于對數學模型的創造和應用，帶動學生在數學學習期間更加靈活高效地參與概念探索學習，以此來提高學生的綜合學習水平。仿真虛擬系統、信息技術能夠通過網絡化、多媒體等技術手段，結合專業化的數學軟件，聯合現有的數字化教學軟硬件設施來帶動學生進行建模學習，比如數學教師可以利用希沃白板軟件、AI系統，創建一個動態化的數學模型，讓學生對解題方法中的知識理論原理以及公式定理中的基礎概念進行探究。

例如：在講解數列求證的過程中，大部分教師只是將簡單的數列推導方式以及其中的數學計算邏輯向學生進行講解，學生在接觸高中數列知識的過程中只是對基礎性的解題方法進行學習，比如讓學生采用基礎公式法、遞推公式法、累加法、累乘法、構造法對數列難題進行學習，或者使用數學歸納法對一般復雜性的數列問題進行探究，但是卻沒有將每一種方法背后所包含的底層數學邏輯向學生滲透。此時，數學教師可以利用信息系統建立起相應的數學模型，將每一種數列解題方法背后所包含的數學邏輯向學生講解，教師可以借助數形結合教學模式，利用仿真虛擬系統來展現出數列知識中所包含的數學幾何概念，教師可以利用仿真虛擬系統來帶領學生在解答數列一般性題目的過程中，嘗試從空間幾何的角度對知識理論進行探究。比如：在引導學生推導基礎公式法的過程中可以引進數學圖組模型，讓學生從圖形角度來探尋數列中所包含的幾何知識理論，讓學生從數學建模的角度對數學符號以及數學圖形之間存在的一些關聯進行實踐探索，以此來打開學生思維。

首先，引導學生把等差數列想象成一個上升的樓梯。每一級臺階的高度就是公差，從第一級臺階到第級臺階，我們需要走過的臺階數是。

可以把首項看作是樓梯的起點，末項看作是終點。起點和終點之間的距離是公差乘以臺階數，即。

想象一個垂直的線段，它的長度代表公差。如果復制這個線段次并把它們排列在一起，它們會形成一個上升的斜線。這個斜線的長度就是我們想要找到的項。

結合以上信息，我們可以看到，項就是起點（首項）加上形成的斜線的長度。因此，

（二）模塊化教學，開展大單元授課

高中數學教師在數學教學過程中需要結合模塊化教學思想，開展大單元授課，帶動學生對數學概念進行整體化學習。傳統的數學課堂只是對簡單的知識點進行講解，雖然教師要求學生將知識點串接成線、面，但是由于學生的歸納能力較差，同時在對知識進行關聯學習過程中缺少一個參照指標，以至于學生的整體學習水平相對較低。為此，教師可以依托核心素養指標，將高中數學知識體系進行整體劃分，將其整理為多個模塊單元，參照數學核心素養指標，設定基本單元劃分邏輯，將高中知識理論進行結構拆分，將具備相同以及相近似概念的理論整理在一起，引領學生尋找到高中數學知識中的共性和有機關聯，以此來打開學生的學習思路，提高學生的整體學習水平和效率。在該環節，高中數學教師需要剖析高中知識單元的整體邏輯結構，帶領學生在高中數學學習過程中不斷突破個人能力限制。

例如：教師可以將圓錐曲線設置成一個大概念，從圓錐曲線中將整個知識體系完整全面地進行展示、講解，讓學生參與大單元學習。在圓錐曲線板塊，學生首先需要對曲線與方程求證方法進行整體學習，對其中軌跡方程的求證方法，如直接法、定義法、相交點法進行整理。其次，教師需要回歸到一般性知識理論層面，讓學生對圓錐曲線中的橢圓、雙曲線、拋物線進行學習，對這三類曲線中所包含的定義以及標準方程性質、離心率進行學習，比如從性質層面，讓學生歸納對稱性、范圍、頂點、焦點、長軸、短軸、漸進線、準線等基礎知識理論中的數學關聯，讓學生通過層次化學習，不斷補充完善自身的知識儲備，在單元學習過程中能夠從數形結合角度，參與大概念學習，能夠建立起模塊化的知識體系。最后，教師可以從圓錐曲線的大概念板塊遷移出對稱性問題，如中心對稱、軸對稱，帶動學生在學習過程中通過知識點之間的來回串接關聯學習，不斷完善自身的知識儲備[1]。

（三）強化數學實踐，培養數學建模和數學應用能力

學生的數學建模和數學應用能力是核心素養中不可或缺的一部分，教師在高中數學教學過程中需要重點培養學生的數學應用意識，增強學生的數學實踐應用能力，帶動學生在學習過程中做到知信行合一。教師在此期間需要打開學生思路，建立起良好的數學模型，讓學生通過數學模型對一般性的數學知識理論進行學習，同時在一般性知識理論學習過程中能夠對模型中的各項元素進行靈活管控，改變模型變量和參數，觀察模型的動態發展規律和特征，從而帶動學生對數學公式中的動態變化規律以及底層邏輯進行探索，以此來提高學生的學習效率。在此過程中，數學教師需要引進多元化的實踐研究項目，結合生活案例，讓學生嘗試用一般性的數學語言來描繪生活中所包含的數學問題；同時能夠從數學語言中歸納整理出基礎性的生活概念，以此來帶動學生在學習期間進行深入研學探索。

例如：在講解三角函數的過程中，教師便可以引進跨學科研學互動項目，讓學生從數學、物理的角度嘗試對三角函數的實踐應用規律和生活特征進行學習。首先，教師需要創建生活問題情境，帶動學生在研究探索環節進行深入思考。在該環節，數學教師與物理教師可以引進交流電的概念，讓學生對比交流電和直流電的特征，嘗試剖析出交流電周期變化規律和屬性。之后，讓學生嘗試根據生活中對交流電數值、頻率的定義，嘗試用三角函數來描繪交流電的各項數據參數和特征，嘗試用三角函數模型繪制出交流電的波動模型，以此來引領學生在數學學習過程中建立起完整的物理模型、生活模型。在該環節，數學教師與物理教師可引導學生嘗試對三角函數中的相位、振幅、周期等概念進行探索，嘗試用物理語言和數學語言來描繪交流電的一般變化規律，從而打開學生的學習思維。因此，數學教師在高中數學教學環節需要重點培養學生的數學建模能力和數學應用能力，可以依托核心素養指標，整合學科互動研學話題，通過創造遷移性的學習環境，讓學生對數學知識、生活知識以及其他學科的課程概念進行遷移互動關聯學習，建立起完整的數學模型，加強對數學知識點的實踐應用，從而提高學生的綜合學習效率。

（四）依托大數據開展分層教學

依托大數據開展分層教學是一項常見的舉措。在當前智慧數學課堂生態視域下，教師需要利用大數據了解并掌握學生的學情數據信息，教師可通過大數據資料對學生的學習狀況進行全面準確的分析，通過搜集和分析學生的學情數據，如成績、作業、學習行為，了解不同學生的學習水平、風格和需求，借此可以將學生劃分為不同層次，如基礎層、拓展層、進階層，滿足不同層次學生的深入學習需求。分層教學的執行過程是為學生提供個性化的輔導和幫助，教師可以利用人工智能系統開展常態化的教學輔導，同時也可以向學生提供不同的學習資料，讓學生參與個性化練習。但是，在對分層指標進行設定的過程中，教師也需要從核心素養視角，對多方位的指標進行靈活高效劃分，比如從數學應用、數學建模、幾何直觀、數學想象、數學抽象等多個層面來評判學生的數學能力水平高低，從核心素養的角度對學生的整體學習狀況進行更加精準的描述，找到學生在學習期間的薄弱環節，從而對全班學生的數學學習狀況進行標準化描述和評價，借此才能夠節省教師在開展分層教學以及個性化教學期間所花費的時間和精力[2]。

針對數形結合思維欠缺的學生，教師在分層教學期間需要重點從數學與圖形幾何的角度建立起數字與圖形之間的有機關聯，帶動學生探尋數學符號中所包含的幾何意義和概念，比如在講解指數函數的過程中可以讓學生嘗試利用數學語言和符號來繪制出相應的三維立體圖，展示指數級增長的概念和特征。而針對數學建模思維欠缺的學生，教師可以引進更多生活實踐案例、應用模型，帶動學生參與課后練習。總之，分層教學是一項常態化的教育舉措，是促進教育公平、公正的一種核心手段，教師需要以大數據為依托，以核心素養為評判依據，對分層指標、分層教學過程以及分層授課內容進行合理管控，提高教學水平。

結束語

總體來說，高中數學學科核心素養的教學培育工作進一步定義規范了數學教學方式和數學課堂的底層邏輯，可以指導教師朝著一個共同的方向開展課程教學。數學學科核心素養還能夠帶動學生參與理實一體化學習，實現思維能力的持續提升，其基于建構主義理論、遷移性教學理論、漸進式教學理論，帶動學生在學習期間逐漸構建起完整全面的高中數學知識體系架構，轉變學生在傳統數學課堂學習過程中以零散化學習為主的狀態。

參考文獻

[1]曹云飛.核心素養培養視域下高中數學教學策略優化研究[J].科學咨詢（教育科研），2023（7）：206-208.

[2]蔡志權.核心素養視域下高中數學培養學生數學思維能力的策略研究[J].讀與寫，2021，18（11）：172.