大概念視角下高中數學單元教學設計研究

王莉雁

【摘要】在現代教育中，高中數學教學一直是一個重要的課程內容，而且，數學學科作為一門基礎學科，不僅可以培養學生的邏輯思維能力，還為學生今后的學習和發展打下了堅實的基礎.然而，傳統的數學教學方式往往忽視了對學生綜合素質的培養和對數學概念的深入理解.因此，在大概念視角下研究高中數學單元的教學設計，已然成為提升數學教學質量的一種重要途徑.基于此，文章以大概念為基礎，對高中數學單元教學設計進行了研究，以期提升學生的數學學習興趣和學習成績.

【關鍵詞】大概念；高中數學；單元教學設計

引 言

基礎教育改革要求數學學科教學應重點培養學生的思維能力和解決問題能力.在此背景下，大概念教學作為培養學生思維邏輯、提升學生綜合素養的一種教學理念，已然成為課堂創新與教學變革的著力點.由此，大概念視角下高中數學單元教學設計成為教學革新的必然舉措.如何利用大概念進行高中數學單元教學，如何依托大概念高中數學單元教學提高學生的各項能力，成為重要的研究議題.

一、基于大概念進行高中數學單元教學的重要性

（一）打破傳統數學教學模式

傳統數學教學模式通常以教師為中心，注重對單獨章節的講解，且以機械運算、知識記憶為主要教學方式，導致學生不知道數學背后的原理，也難以建構完整的知識體系，造成學生的學習難度較大，且知識間的割裂性十分明顯，嚴重限制了學生數學素養的提升.而基于大概念視角下的高中數學單元教學，以大概念為導向，依托高中數學單元教學，一方面可以讓各個知識點有機連接起來，形成一個完整的知識閉環，幫助學生建立一個完整的知識體系，促使學生更加全面地理解數學的基本概念和原理，提高對數學知識的理解能力和應用能力.另一方面，以大概念為視角的高中數學單元教學，注重實際運用和深入理解，將數學與現實生活相結合，讓學生在學習中感受到數學的實際應用和意義，改變了以往注重機械性學習這一情況，不僅有效降低了學生的學習難度，還促進了學生綜合素質的發展.因此，該教學方法具有一定的教學價值，值得在高中數學教學中加以推廣和應用.

（二）提升學生對數學學科的興趣

高中數學涉及大量復雜且晦澀難懂的數學知識，若教師在教學過程中只是灌輸一些具體的計算方法和規則，缺乏對數學思想和概念的講解，就會使學生對數學學科缺乏興趣，無法感受學習數學的樂趣，學習動力將會持續下降.久而久之，學生的數學學習能力也會每況愈下，不僅會降低學生的綜合成績，還會讓其未來發展出現局限性.而大概念的提出，有效改善了這種情況，大概念視角下的數學教學強調將數學知識融入一個更大的框架中，可以讓學生清晰地看到數學知識之間的銜接，促使其主動探索數學的奧秘.并且，大概念視角下的數學教學強調以學生為中心，重視學生的主體地位，要求學生主動參與、主動思考，教師則是教學的引導者.這樣一來，教師可以根據學生的個體差異性進行有針對性的教學，學生也由此可以深入理解數學原理、數學概念，從而感受學習數學的趣味性.除此之外，以大概念為視角開展高中數學單元教學，可以讓學生感受到數學學科的實用性.大概念教學注重將數學知識與實際問題相結合，這樣的教學方式可以讓學生認識到數學在日常生活中的重要性和實用性，進而有效激發學生對數學學科的興趣和熱愛，進一步培養其綜合素養.

（三）提升數學學科整體教學效率

提升數學學科整體教學效率是數學教學中的重中之重.以往教師為提升教學效率常采用布置大量作業、延長教課時間等手段，此方式不僅會增加學生的學習負擔，而且長期處于疲憊狀態下學習，學生的學習效果會呈現不增反減的趨勢.大概念視角下高中數學單元教學更為注重教學質量，強調通過引導學生觀察、發現及探究數學中的重要概念和思想，將各個知識點有機地整合起來，實現對數學知識的全面掌握，進而提升數學學科整體的教學效率.

二、大概念視角下高中數學單元教學策略

（一）分析知識內容，從中提煉大概念

《普通高中數學課程標準（2017年版2020年修訂）》中明確指出，需重視數學學科中的大概念，要求教師在教學過程中，以大概念為支撐，進行知識內容的綜合分析，以此來提高學生的綜合學習效果.因此，在高中數學單元教學中，應以大概念為核心開展教學.

例如，在對“函數的概念與性質”這一單元進行教學設計時，教師可以重點分析單元中的知識內容，幫助學生從中提煉大概念，讓學生形成提煉概念的良好學習習慣，促使其學習水平穩步提升.具體來說，首先，在分析知識內容方面，教師需要從該單元各個章節入手，對各個章節的知識內容進行全面的了解和梳理，包括查閱相關教材，收集函數與函數性質的相關內容，重點幫助學生厘清知識點之間的邏輯關系.比如，函數的性質是在函數的定義基礎上進一步推導和分析得到的，厘清這些邏輯關系，可以更好地組織教學內容.此外，教師還要注意教材中的重點和難點，在本單元中，函數的定義和性質是學習難度較高的部分.其次，教師要在分析知識內容的基礎上，對該單元的知識點進行分類和整理，目的是讓學生了解該單元的整體知識結構，實現有序化的學習.對本單元進行分類，可以分為函數的基本概念和函數的性質兩大類，函數的基本概念主要包括函數的定義、函數的性質及函數的圖像，以及函數的自變量、因變量、定義域等附屬性知識，這些概念可以構成學生理解和應用函數的基礎框架.而函數的性質則包括函數的增減性、最值及奇偶性，主要幫助學生更深入地理解和分析函數的規律和特點.再次，教師要在進行該單元知識內容的分類之后，幫助學生從中提煉大概念，即在該單元中起著重要作用并對后續學習和應用具有關鍵性作用的概念.該單元的大概念包括，第一，函數的定義，因為函數的定義描述了自變量與因變量的映射關系，是學生理解和掌握函數的起點；第二，函數的圖像，函數的圖像可以直觀地展示函數的特征規律，讓學生可以深入理解函數的性質和行為，并進一步探究函數的增減性、最值等重要概念；第三，函數的性質，函數的性質描述了函數在定義域上的一些特點和規律，這些性質可以讓學生深入地理解和分析函數的規律和特點，進一步加深對函數的理解和應用，學生也可以由此發現不同函數之間的共性和差異，為后續的學習和應用打下堅實基礎.最后，在完成大概念提煉之后，教師要將大概念進行整合和歸納，形成一個清晰的大概念框架，這個框架一方面可以幫助學生理解和把握整個單元的知識體系，另一方面可以讓教師有針對性地進行教學設計和指導，進而提升整體的教學效果和學生的學習效果.

（二）設定核心目標，從中掌握大概念

設定核心目標的主要目的是為高中數學教學指明方向，以目標為導向可以讓單元教學設計更加清晰，教學結構更為嚴謹，有助于教學工作更好地開展.由此，在開展大概念視角下高中數學單元教學過程中，教師需明確以指向大概念為含義的核心教學目標，將單元內容細化，并深化關鍵學習目標，以該目標為切入點，建立完整的單元綜合知識體系框架，讓學生在腦海中建立大概念的知識框架，進而提升學生學習數學的綜合效率，滿足學生的學習需求.

例如，在講解“統計學初步”一課時，教師可以以大概念為導向設定核心目標，幫助學生掌握大概念，提升學習效率.具體來說，一方面，教師需要明確該單元的核心概念.本單元主要以統計學為核心開展教學，統計學主要是關于數據收集、整合、分析和解釋的科學.因此，統計學的大概念應為數據的收集和整理、描述統計和推斷統計，以上三個概念可作為設定核心目標的基礎.另一方面，教師需要基于大概念設定核心目標，核心目標可以包括，第一，基于數據的收集和整理這一概念，核心目標可以設定為學生需要理解數據的收集和整理，也就是說，學生需要理解數據的來源、收集方法和整理過程，包括數據的詳細設計、樣本的選擇和數據的整理方式.第二，基于描述統計這一概念，核心目標可以設定為讓學生掌握描述統計的基本方法，包括頻數分布、頻率分布、直方圖及折線圖等，要求學生能夠運用這些方法對數據進行概括和描述.第三，基于推斷統計這一概念，核心目標可以設定為理解推斷統計的基本原理，包括理解參數估計和假設檢驗及抽樣誤差和置信區間等，要求學生能夠進行簡單的參數估計和假設檢驗.以上核心目標的設定，可以讓學生在學習的過程中，不斷領悟核心概念，明確學習的重點和方向，逐步提高對該單元中大概念的把握和理解能力.

（三）創設任務情境，從中建構大概念

任務情境是指以任務、問題為媒介，引導學生進入情境中完成任務、探究問題的一項教學活動.此教學活動的優勢在于可以讓學生在情境中深入學習，激發學生思維，提升學生的學習興趣，更主要的是，依托任務情境，幫助學生建構大概念，促使學生對單元中的概念有更深的領悟，進一步提高學生學習能力，為其未來夯實基礎.

例如，在講解“立體幾何初步”一課時，教師可以根據單元內容創設任務情境，讓學生在情境中深入學習，建構大概念，具體來說，可創設以下幾種任務情境：

1.以游樂園景觀規劃設計為任務情境

該情境主要要求學生進行游樂園的整體景觀規劃設計.因為游樂園景觀包括各種立體組合圖形的建筑和裝飾物，在該情境中，學生可以更深入地理解立體幾何相關概念.學生的任務可以包括根據給定的場地面積和限制條件，選擇合適的立體幾何圖形進行設計，并且在設計的過程中，要求學生考慮每個圖形的特點、體積和表面積等因素進行合理的布局.該任務情境的創設，可以讓學生在解決問題的過程中，深入理解直線與直線、直線與平面的位置關系，以及平面與平面的位置關系.在腦海中建構相關概念，有利于學生對本單元知識的深入理解.

2.以包裝盒設計為任務情境

該情境主要要求學生設計一個包裝盒，該盒子需要滿足一定的容量和結構要求.由此，學生需要選擇合適的立體幾何圖形來構建盒子的各個面，而且在設計的過程中，學生也需要考慮不同圖形的特點和組合方式，需要充分運用立體幾何的相關概念，進行相關計算和調整，進而在不知不覺中完成對立體幾何相關知識點的學習.如此，不僅提高了學生的大概念建構能力，而且滿足了學以致用的教學要求，促進了學生學習效果和學習興趣的提升.

結 語

綜上所述，大概念視角下的高中數學單元教學設計，為學生提供了一個全面而深入的數學學習體驗，以大概念為導向，學生不光掌握了一些數學原理和數學知識，而且真正理解了數學的本質和意義，實現了對數學知識的高階運用.除此外，學生經歷了從“學會結構”到“運用結構”的全過程，促進了核心素養“生根發芽”.因此，在課程改革的浪潮下，教師需以大概念為統領來構建大單元學習機構體系，充分發揮其核心優勢，促使學生能夠全面地掌握數學知識，提升其數學素養，以及提高其綜合能力.同時，本研究為今后的數學教育改革提供了參考，為進一步推動數學教學的改進和創新奠定了基礎.

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