基于核心素養培養的高中數學教學策略研究

吳建榮

摘 要：在高中數學教學中，教師應積極探索新的教學方法，促使學生核心素養的形成和發展。高中數學具有明顯的邏輯性與復雜性，在核心素養背景下，教師應在全面了解學生實際學情和學習特點的基礎上，采取有效的教學策略。本文簡述培養學生核心素養的意義，并多維度對核心素養背景下高中數學教學策略展開探究，旨在提升學生的綜合學習能力。

關鍵詞：核心素養；高中數學；教學策略

高中數學核心素養包含建模、抽象、直觀、運算、分析等多方面的能力，是由整體性的數學思維能力概括總結而來。教師設計教學活動時不僅要重視形式創新，還要兼顧學生的核心素養能力，反思以往教學中存在的問題，找出影響數學教學的因素，從而結合當前現有的教學資源去思考、優化和完善教學環節，使學生綜合素養在科學的引導下得到培養與提升。

一、培養學生核心素養的意義

（一）助力學生理解知識

與義務教育階段的數學知識相比，高中數學知識結構更加復雜，難度也呈直線上升趨勢，部分學生的數學基礎不扎實，影響了學習效率的提升。教師應注重這一教學問題，積極將核心素養滲透到教學過程中，使學生掌握有效且多樣化的學習方法，從而在解決實際問題時積極應用數學知識，以提高數學課堂教學效率，強化對知識的理解和掌握[1]。

（二）助力學習能力提升

高中生思維正處于由感性轉變為理性的關鍵階段，對其而言數學是一門煩瑣、復雜的學科，若自身綜合實力不足，課堂學習效果自然差強人意。而核心素養背景下，教師應針對性轉變教學方法，將核心素養視為重要教學目標，設計形式多樣的教學活動，為學生帶來全新的學習體驗，讓學生逐漸將知識內化為能力，以培養出具備高效學習能力的

人才。

（三）助力教育能力發展

教育理念和方式并非一成不變，而是隨著時代的發展不斷進步，并衍生出更多新的教學理念。但一些教師將學生成績視為重點，反而對學生能力發展視而不見，這種舍本逐末的教學方式直接影響了學生能力的發展。而在新課改背景下，素質教育逐漸取代了應試教育，并成為未來教育發展的主流方向，教師應順勢而為，關注學生成績的同時注重培養其核心素養，使學生的綜合素質得到充分培養，也讓教學變得更加有意義[2]。

二、核心素養理念下優化高中數學教學的策略

（一）類比遷移，把握本質，培養抽象思維能力

抽象是高中數學知識較為明顯的特點，也是學生自身知識體系建構需要經歷的必然過程。為了引導學生更好地理解數學知識，把握數學的本質與規律，教師應注重培養學生的抽象思維[3]。具體來說，教師在教學中應做到以下三點：第一，在教學中應以數學概念為切入點，通過類比分析的方式，列舉與其相似的數學概念，讓學生在對比中抽絲剝繭，把握知識的本質，也能提升學生的抽象素養；第二，教師還可以將抽象的數學概念與具體的圖形結合起來，讓學生通過觀察主動獲取數學知識，促進抽象思維的形成；第三，教師應關注知識間的聯系，讓學生在知識遷移中掌握知識，將難以理解、復雜的知識歸納出來，強化知識的同時有效培養抽象思維。

以人教A版高中數學必修第二冊《7.1復數的概念》教學為例，為了讓學生認識到學習復數的必要性，教師應引導學生在研究復數相關知識的過程中，提高學生類比思考與轉化的能力。首先，教師先引導學生復習“實數范圍內的分類”，通過梳理總結出實數包含有理數和無理數，有理數中又包括整數和分數，整數中又包括正整數和負整數。教師在此基礎上提出問題：若遇到問題在實數范圍內解決不了該怎么辦？進而引出“復數”的概念，讓學生從已有的認知入手，激發其學習興趣，從而有效培養學生歸納、概括和表達的能力。隨后，教師利用多媒體呈現實系數一元二次方程，讓學生運用根的判別式公式解方程的根，再引導學生思考“當根的判別式小于零時，負數無法開平方，方程則不存在實數根，是否還有其他根？”指導學生結合具體問題認識到學習復數的必要性，同時，教師呈現在實數系中無解的一元二次方程，引導學生思考“能否想一種方法，讓這個過程有解？”從而引出復數的概念。由此，教師可以指導學生梳理數系擴充和方法的一致性，引導學生由特殊問題轉為一般化，為后續數系的擴充提供相應的方法，有效突破本節課中的重難點。最后，教師利用知識遷移的方式，讓學生從實數運算法則出發，結合教材內容嘗試探究復數的運算法則，為后續教學奠定良好基礎的同時，也培養學生的抽象思維能力。

（二）設疑激趣，優化提問，培養邏輯推理能力

高中數學學科具有較強的復雜性，尤其是在解決問題的過程中，可能需要多個知識點關聯起來解題，學生需要具備良好的邏輯推理能力才能推導出正確結果。因此，教師需要充分認識到培養學生數學邏輯推理能力的重要性，并通過巧設疑問、運算練習、因材施教等多種手段，助力學生思維能力的發展[4]。具體來說，教師在教學活動中結合教學內容、學生思維水平，設計具有推理價值的問題，引導學生在思考和推理中發展邏輯思維，而在引導學生解決問題時，則要側重其對算法、算理的理解，將計算步驟與具體運算依據相結合，讓學生在探究和互動中逐漸形成完整的推理能力。

以人教A版高中數學必修第二冊《6.1平面向量的概念》教學為例，本課的知識是學生學習解析幾何與三角函數的重要基礎，也是培養學生邏輯推理能力的重要途徑。首先，教師在課堂初始創設情境并合理設疑，借助問題來激發學生的探究興趣：“假如周末你與幾個好友約好出去玩，好友說在距離你10公里的地方等你，你能否準確到達其所在位置呢？”學生異口同聲回答“不能”，教師繼續追問原因，學生則認為只有距離，缺少具體方位，無法找到準確的位置。由此，學生通過生活化情境認識到向量具有豐富的生活背景，聯系物理中所學的“位移”相關知識點，認識到向量是既有大小，又有方向的知識點。隨后，為了讓學生對“向量”有清晰、明確的概念，教師應精心設疑，借助問題引導學生參與概念形成的過程，如小明從A地騎著自行車前往朋友的家B地，其中涉及以下幾個量，請討論有哪些共有屬性？（1）A、B兩地間隔15公里，方向是西北方向；（2）小明騎車速度是每小時10公里，方向是西北方向；（3）重力大小與重量有著直接關系，方向是豎直向下。結合學生熟悉的位移、速度、重力等設問，引導學生歸納出這些量都具有大小和方向，體會到由具體到一般的思維過程，自然總結出向量的概念，進一步深化對知識的理解。基于此，教師結合物理學科背景，調動學生已有的知識經驗針對性設計問題，讓學生經歷由具體到一般的思維探究過程。

（三）知識應用，合作學習，培養數學建模能力

數學建模能力是核心素養的組成部分之一，也是高中數學教學中的重要任務。教師以課堂為載體，不僅要引導學生明確數學建模的步驟，還要讓學生充分利用數學思維，觀察、分析數學問題，并通過數學建模解決實際生活中所面臨的問題。以往教學中，教師在課堂中多是注重知識點的講解，建模思想一般運用在例題解析中，忽視了對學生自身能力的培養[5]。對此，教師可以通過創設情境的方式，加強學生對學習過程的感知，并以小組合作的形式，在合作、互動和交流中解決數學問題，讓學生強化數學建模意識的同時，數學建模能力也得到提高。

以人教A版高中數學必修第一冊《4.4對數函數》教學為例，為了讓學生在解題中形成建模能力，教師應組織學生以小組合作的方式探究新知。首先，教師在課堂導入環節應積極創設問題情境：“要測定古物的年代，可以利用放射性碳法，原因是生命體內都含有微量的放射性碳-14，生命體消亡后停止新陳代謝，碳-14也不再產生，且原有的碳-14會隨著時間推移自動衰變。經過科學驗證，發現若碳-14的原始量是1，則經過年后的殘留量為0.999879。對此，你能提出什么問題？”引導學生結合情境中的信息主動提問，教師再從學生提出的問題中，選擇與本課內容聯系緊密的問題進行研究。隨后，教師引導學生探究函數中是什么，是否真實存在，如何求，讓學生以小組合作的形式，聯系指數函數圖像展開討論，認識到是因變量，在函數值固定的前提下，是唯一存在的，從而為后續探究提供相應的支持。最后，教師引導學生將小組合作討論結果一般化，通過建模自行總結出對數函數的結構和意義。這一過程中，學生需要通過回憶、聯想和類比等步驟，完成對知識的構建。基于此，在情境問題的引導下，學生主動投入對數函數的學習之中，在掌握知識的同時強化自身的建模能力。

（四）注重方法，有效指導，培養數學運算能力

運算能力是學生學好數學的必備能力，也是核心素養的組成部分之一，教師應在教學中優化教學手段，通過合理指導培養學生的數學運算能力。但高中數學有著運算煩瑣、復雜等問題，傳統教學手段較為單一，多是以“題海戰術”為主，學生無法在教師的引導下鍛煉和提高數學運算能力，還容易產生厭煩心理，影響數學學習整體效率。基于這一情況，教師應注重課堂教學方法的選擇和運用，在教學中積極引入數學故事、數學史及其他學生感興趣的話題，有效激發學生的探究欲望，并在學生理解算理遇到困難時給予及時幫助，讓學生通過多維度思考問題找出具體的解題方法，從而提高自身的數學運算能力。

以人教A版高中數學必修第一冊《2.2基本不等式》教學為例，為了鍛煉學生的運算能力，讓學生加強對不等式算理的掌握，教師應在教學中加強對學生的指導。首先，教師可利用PPT展示北京召開24屆國際數學家大會的會標，向學生簡單介紹會標的設計原理，要求學生從數學視角出發，從圖中找出不等關系，從而引出主題。學生需要結合所掌握的勾股定理、開平方公式等知識，圍繞圖形展開推導，即將直角三角形的兩個直角邊長設置為、

，且、不相等，正方形的邊長即三角形斜邊長，四個直角三角形的面積和是2ab。由于正方形面積明顯大于四個直角三角形面積和，故而得出不等式。隨后，當學生經歷不等式的推導過程后，教師應指導學生探究=時，不等式存在的特殊關系，讓學生對基本不等式有進一步的認識。同時，教師組織學生在自主學習的基礎上，交流“探究”幾何證明的方法，讓學生回顧自己的推導和證明過程，發現基本不等式的本質和基本表達形式，完善知識網絡結構。最后，教師設計生活中與基本不等式相關的問題，如“現有長為36米的籬笆圍成了一個矩形菜園，請問矩形長、寬各是多少時，菜園面積最大，最大的面積是多少？”借助具體化問題，引導學生運用所學知識解決問題，教師則針對學生解題中存在的問題給予針對性指導，以提高學生的運算能力。

（五）創設情境，信息教學，培養直觀想象素養

數形關系、幾何圖形等是高中數學教學中的重點內容，教學中對學生的空間想象能力要求較高，而這一能力與直觀想象素養息息相關，為了讓學生更好地完成數學知識學習，提升課堂學習效果，教師應巧用信息技術手段構建生動的情境，使學生直觀想象素養得到培養。教師在實際教學中，可以利用信息技術將抽象的數學知識直觀化，引導學生對知識形成全面的認識，讓學生的抽象思維與直觀想象結合起來，形成直觀想象素養。

以人教A版高中數學必修第二冊《8.2立體圖形的直觀圖》教學為例，本課知識具有一定的抽象性，學生學習起來具有一定難度，教師應借助情境培養學生的直觀想象素養。首先，教師先利用多媒體展示攝影作品和素描作品，為學生營造趣味情境的同時，引導學生思考“什么是直觀圖”“如何畫立體圖形的直觀圖”，來充分激發學生的探究興趣。同時，教師出示長方體實物，并以此為例調動學生的視覺感官，讓學生觀察長方體水平放置的平面圖形及立體圖形的直觀圖。由此，通過情境創設和實物教學，讓學生對新知初步形成感性認識。隨后，教師利用多媒體展示一段視頻，視頻中是陽光透過窗戶照射在地面上的場景，讓學生通過對比窗戶形狀及地面上留下的影子形成直觀想象。借此，引出“斜二測畫法”的概念和具體步驟。最后，教師讓學生觀察正方形及其直觀圖，借助動畫直觀展示其演變過程，讓學生觀察正方形直觀圖中邊和角發生的變化，進一步加強對“斜二測畫法”的理解和認識。由此，讓學生自行總結“斜二測畫法”繪制平面圖形直觀圖的步驟。

結束語

總的來說，新課程改革背景下，高中數學教學理念由傳統的“知識本位”變為了“以生為本”，教師應積極更新教學理念，結合數學學科素養，重新構建數學教學目標，并圍繞核心素養優化教學手段，針對性開展教學活動，使學生在數學學習中積極發展數學思維，形成數學能力，以便有效達到育人目標。

參考文獻

[1]顧國華.核心素養下圖式理論在高中數學教學中的應用探究[J].理科愛好者，2022（6）：72-74.

[2]齊冬梅.新課標下高中生數學建模能力的培養策略探究[J].考試周刊，2022（52）：65-69.

[3]劉鵬.基于核心素養的高中數學深度學習研討[J].安徽教育科研，2022，136（36）：36-39.

[4]李安.基于新課程標準的高中數學建模教學認知與策略[J].成才，2022，414（24）：49-51.

[5]何彩云.基于核心素養培養的高中數學單元教學策略探究[J].數理化解題研究，2022，565（36）：41-43.