指向數學學科核心素養的單元教學設計研究

趙睿英 王曉峰

摘 要：在新時代教學背景之下，數學單元教學設計可以將碎片化的知識點教學轉化為整體教學，促使教師重新梳理高中數學課程的主線結構和脈絡。高中數學這門學科本身具有較強的完整性和系統性，教師需要本著系統、完整的教學觀念來探究數學問題的解決策略，盡可能幫助學生構建完整的數學知識體系，這也是高中數學單元教學設計的主要目標。核心素養下的高中數學單元教學設計可以幫助學生整體把握教材知識體系，而教師也能對數學單元教學有著更深層次的理解和認知。基于此，本文研究了如何在核心素養視域下開展高中數學單元教學設計，從而基于高中數學教學的本質向學生滲透數學思想，綜合提高學生的數學思維與學科素養。

關鍵詞：高中數學；單元教學；核心素養；實踐探究

在我國教育事業不斷深化改革的背景下，高中數學單元教學設計逐漸成為高中教育階段的研究熱點，但高中數學單元教學設計的實踐仍存在多個方面的問題，甚至還偏離于新課程教學標準，在影響高中數學教學質量的同時，也無法有效提高學生的數學核心素養。針對于此，在核心素養視域下開展高中數學單元教學設計的實踐活動時，必須圍繞各單元知識點之間的關聯帶領學生做好反思與總結，通過反復實踐的方式幫助學生理解各知識點的具體應用?？梢姡處熯€需要結合單元知識、聯系生活實際設計具有針對性的習題，盡可能整體提高學生的數學建模能力，并且挖掘與學生生活實際相關的問題，將這些生活問題與單元教學設計相結合，從而有效提高學生的數學建模能力和數學核心素養。

一、高中數學單元教學設計概述

數學單元教學設計指根據課程規劃和課時教案進行的教學設計，基于整體思維提高學生的數學核心素養，教師在此過程中需要將現有教材內容進行重組和優化，最終將其構成一個獨立的教學單元，圍繞教學主線及各知識點之間的關聯來優化動態教學設計。高中數學這門學科本身具有較強的完整性和系統性，因此教師需要本著系統、完整的教學觀念來探究數學問題的解決策略，盡可能幫助學生構建完整的數學知識體系，這也是高中數學單元教學設計的主要目標。另外，在數學核心素養培養過程中，同樣需要保證高中數學教學的完整性，避免將高中數學課時分解成多個細碎的零塊，甚至影響整個數學知識體系、單元教學設計的整體性。實際上高中數學各個單元之間有著密切的關聯，因此教師需要站在整體角度把握單元教學設計，系統梳理單元教學中各組成部分之間的關系，從而有效提高高中數學單元教學設計的效率。最重要的是，核心素養下的高中數學單元教學設計可以幫助學生整體把握教材知識體系，而教師也能對數學單元教學有著更深層次的理解和認知，從根本上保障高中數學教學進度和教學節奏的合理性[1]。

二、高中數學單元教學設計中存在的問題

為了能夠為學生創設良好的數學學習氛圍，緩解其對于數學學習的焦慮心理，教師需要以學生的發展為本，積極開展高中數學單元教學活動，從而讓學生在單元學習中開展相應的數學實踐活動。單元教學設計作為高中數學教學的重要環節，其對學生數學核心素養的提高有著關鍵性影響，因此教師必須對高中數學的單元教學設計予以高度重視。但當前的單元教學設計中仍存在多個方面的問題，如大部分教師對數學單元教學設計的作用一知半解，究其原因在于教師并不認同單元教學設計的重要性，只關注每節課的教學設計。與此同時，部分教師在沉重的工作壓力下，很難抽出時間系統性地梳理高中數學課程體系，也無法針對單元教學設計進行深入研究。最重要的是，大多學校對高中數學單元教學設計的監管不到位，也并未針對單元教學設計做出硬性規定，從而導致學校在單元教學設計的主體和時間安排等方面缺乏基本的監管力度。此外，盡管新課程標準中已建立了完善的三級管理體系，學校也具備基本的課程管理權，但大多數學校的管理者只注重校本課程的開發工作，并未以長遠的眼光看待課程管理以及地方課程校本實施等方面的基礎建設，甚至忽視了單元教學設計的監管工作，從而導致高中數學單元教學設計的質量無法得到基本保障，不利于高中生數學核心素養的培養。最后，高中數學單元教學設計目標的分解不到位[2]。只有設定高效化的分解目標才能保證單元教學設計的質量，但大部分教師普遍未正確理解單元教學設計中涉及的目標關系。

就高中數學這門學科而言，學生數學核心素養越來越被廣大教師所重視，教師需要改變傳統數學教學中只注重單一數學知識的傳授，進而轉向培養學生數學學習興趣和數學文化素養上來。而為了深化高中數學生活化課程課堂教學改革創新，深入推進數學雙線研究，推進教學改革，教師需要充分結合學生的數學學習情況，幫助學生聯系個人的數學實際生活，體會高中數學單元的學習內容，并在潛移默化中提高個人的數學學習素養。學生的數學單元學習能力，既體現了其數學學習思維的發展，也側面反映了學生的綜合數學學習能力，但是在傳統的高中數學教學過程中，部分教師沒有意識到學生數學學習能力的培養對其綜合數學學習素養的重要性，學生難以在原有的數學學習基礎上大膽表達個人的所思所想，也無法實現數學的輸出表達，其數學實踐能力難以高效培養。由于當下部分教師對于高中數學教學的創新和探究不夠深入，只停留在較為淺顯的層面，更為關注學生單一數學知識記憶，而沒有認識到學生的學習能力更重要的是在整合單元學習中搭建起完整的學習框架，有效運用所積累的數學知識，并且在單元學習中激發數學學習的興趣，鍛煉個人良好的數學學習思維。一旦教師忽略了對于學生數學學習能力的培養，那么只能夠讓學生停留在簡單數學知識的學習層面，難以幫助學生留下深刻的數學學習印象。此時，學生的數學學習興趣無法有效激發，相關的數學探究能力也無法得到強化。不僅如此，部分教師培養學生學習能力的教學方式較為單一，其應用經驗和開展方法存在一定缺陷，導致學生在數學能力的培養過程中，無法有效消化所學數學知識，不能揣摩數學知識的運用規律，個人的學習能力得不到提升，也影響了高中數學學習效率。

三、核心素養視域下高中數學單元教學設計的實踐策略

（一）科學設計單元教學目標

在高中數學單元教學設計過程中，應將科學合理的單元教學目標作為整個教學活動設計的基礎，并根據單元教學目標選擇適合的教學案例及實踐教學方案，從根本上保障每一節課的課堂教學質量。但需要注意的是，教師應嚴格把控單元教學目標的設定標準，以免因目標設定過低而影響課堂教學效率，甚至磨滅學生的學習欲望。而單元教學目標設定過高，又會使得學生的課堂學習任務加重，嚴重時還可能出現學生落后于教學節奏的情況，最終的課堂教學效果也并不理想。因此，高中數學教師需要結合課程標準與學生的實際情況科學設定單元教學目標，圍繞高中數學教材重新梳理各單元教學目標之間的關系。例如：學習“直線和圓的方程”中直線與圓、圓與圓的位置關系時，由于新課程標準中明確要求學生需要根據給定直線、圓的方程來判斷直線與圓、圓與圓的位置關系，同時靈活運用直線和圓的方程解決簡單的實際問題。因此，教師可以結合學生的學習基礎設定以下幾點單元教學目標：第一，正確理解直線與圓位置關系的判定方法；第二，運用直線和圓的方程解決簡單的數學問題和現實問題。若學生的學習能力相對較強，教師還可以帶領學生進一步探究直線與圓的位置關系判定方法，要求學生根據直線與圓的方程解決綜合性的數學問題[3]。

（二）帶領學生回顧上節課所學的內容

教師要在真實情境中培養學生分析問題、解決問題的能力，依據課程的綜合性、實踐性特征，突出各個課程知識之間、知識與生活的關聯。此外，教師還需要凸顯學生總學習目標與學段目標的有機統一。由于新課程標準遵循了學生身心發展的規律，那么為了促進學段之間的銜接，教師需要根據高中數學課程的總目標，從而制定不同學段的目標，引導學生在不同學段有序銜接、層層遞進的目標階梯之中，實現長足發展。根據高中數學新課標的要求，教師除了要讓學生在高中數學教學中掌握更多有關數學的相關知識，更重要的是要注重學生能否在學習過程中利用數學知識解決在實際學習中存在的問題，鍛煉自身的數學思維。例如：在“直線與圓”的單元教學設計中，教師可以帶領學生回顧圓的標準與一般方程、點到直線的距離公式、直線與圓的位置關系等內容，提問學生關于圓的定義、圓的標準方程、圓的一般方程中系數D、E、F三者之間的關系、直線與圓的位置關系等基本概念，或者直接在黑板上將圓的標準方程和一般方程設計為填空題，從而在課堂教學正式開展前引導學生鞏固曾經所學知識，以問答的形式提高所有學生在課堂教學活動中的參與度，帶領學生梳理新知識與舊知識之間的內在邏輯關系，幫助學生構建一個系統的知識網絡架構[4]。

（三）在實踐中總結知識體系

盡管單元教學設計仍需要將同一章節中的知識點分解為多個課時進行講解，但在實踐教學中仍需要保留單元教學設計的整體性，基于某個新知識點來延伸曾經所學的舊知識，從而達到以舊知推新知的目的，利用一個方法解決多個問題或者通過一個問題尋找多個解決方法。當學生熟練掌握本節課時所學的知識點后，教師還需要帶領學生完成相應的課堂練習活動，通過實踐的方式鍛煉學生領會數學知識和數學思想、解決數學問題的能力。以幾何問題為例，相比于函數問題，幾何問題幾乎是高中階段大部分學生都難以跨過的關卡，其中涵蓋了平面幾何圖形、立體幾何圖形、線性規劃等多個方面的內容，且學生需要通過代數方法來研究平面圖形、立體圖形的幾何性質，因此學生需要具備較強的空間思維能力。在幾何模型繪制過程中，學生不但需要對數學幾何的基礎概念有著深刻的理解和認知，還需要從已知條件里準確無誤地篩選出必要因素，通過多個維度的思考來繪制出符合題意的幾何圖形。此外，高中幾何問題大多需要利用給出的方程式表示直線與曲線間的關系和性質，或者利用直線、曲線的特點求導方程式以及不等式的解，因此教師可以借助數形結合思想引導學生將幾何問題與代數問題相結合，促使學生在作圖過程中更好地把握題干信息，快速提高學生的解題效率。在此過程中教師還可以鼓勵學生圍繞本節課所學內容自行設計問題，要求學生之間相互解題、相互講解，通過課堂練習或自主探究的方式及時發現學生在學習中存在的問題，幫助學生及時糾正錯誤的思想認知，最大限度地提高學生對數學知識的應用能力。核心素養視域下的高中數學教學不應以解題能力培養為根本目的，而是提高學生靈活運用所學知識的能力，促使學生正確掌握數學知識之間的內在聯系和演變形式，以此取得事半功倍的教學效果。新高考形勢下模擬考試題或高考題的知識點考查形式早已發生了明顯變化，學生在考試過程中很可能出現復習內容與考查問題不符的錯覺，但實際上考查的知識點與平時所學的內容相一致。學生在日常學習過程中只有不斷反思與總結，才能真正掌握試題所考查的知識點，同時充分滿足新課程標準下的數學學習要求。在核心素養視域下教育部還對學生的數學建模能力提出了較高的要求，學生在日常學習過程中必須靈活運用所學知識解決生活實際問題，因此教師還需要結合單元知識、聯系生活實際設計具有針對性的練習題，盡可能整體提高學生的數學建模能力。但這同樣對教師的單元知識把握能力提出了一定的要求，并且在日常教學過程中教師還需要挖掘與學生生活實際相關的問題，將這些生活問題與單元教學設計相結合[5]，最終整合成符合學生生活實際的練習題，從而有效提高學生的數學建模能力和數學核心素養。

結束語

傳統高中數學教學更側重于基礎理論知識與技能方法的講解，教師在教學活動設計過程中普遍忽視了教學內容和課時之間的關聯，并未從整體角度出發梳理各知識點之間的結構體系，由此導致學生在數學學習過程中只能理解碎片化的知識點，無法構成完整的知識鏈和結構體系。但數學單元教學設計可以將碎片化的知識點教學轉化為整體教學，促使教師重新梳理高中數學課程的主線結構和脈絡，基于高中數學教學的本質向學生滲透數學思想，有助于綜合提高學生的數學思維與學科素養。

參考文獻

[1]鄭作奎.核心素養視域下的高中數學教學設計實踐反思：評高中數學教學設計的理論與實踐研究[J].科技管理研究，2022，42（13）：1.

[2]馬娜.基于“核心素養”的高中數學單元整體教學探索：以“三角函數”單元整體教學設計為例[J].中學數學（高中版），2021（11）：2.

[3]劉炳辰.落實單元教學，開展定向有序的數學探究：單元背景下“函數y=Asin（ωx+φ）的圖像”教學設計，實踐與反思[J].中國數學教育（高中版），2022（4）：9.

[4]徐榮新.核心素養視角下的高中數學概念教學：以“函數的零點與方程的根”課堂實錄及反思為例[J].中學數學月刊，2023（2）：3.

[5]劉守文，江厚庭.章節起始課教學設計，實踐與思考：以“等式性質與不等式性質”第1課時的教學為例[J].中小學數學（高中版），2022（1）：4.

本文系江蘇省中小學教學研究課題“數學學科核心素養視域下‘單元—課時教與學案例的研究的研究成果，課題編號：2021JY14-L52。