基于核心素養的高中數學大單元教學設計研究

摘 要：提升學生的數學核心素養是當前高中數學教師不斷深入探究的話題。大單元教學打破傳統片段化、零碎式的教學模式，側重在建立單元知識體系的基礎上推進學生對數學主題的研究。大單元教學兼顧學生學習數學的廣度及深度，是提升數學核心素養的催化劑。文章剖析了當前指向核心素養提升中高中數學教學的困境，分析了大單元教學提升學生核心素養的優勢，具體闡述了大單元教學設計的方法，旨在為充分發揮大單元教學的優勢、提升學生的數學核心素養提供一些借鑒經驗。

關鍵詞：核心素養；高中數學；大單元教學

中圖分類號：G633.6?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1673-8918（2024）06-0095-04

隨著新高考的改革，學生的核心素養是當前高考的重點考查方向。高中數學課堂上教師應指向學生的核心素養提升探究教學模式的改革，以新型教學方法深化學生的學習體驗，促進學生學習能力、品格素養的全面提升。新課標進一步強調大單元教學的重要性，倡導教師要積極落實大單元教學法，帶領學生站在更高的角度，以整體與部分結合的思維模式深入探究數學知識的應用。核心素養提升中教師應綜合學生的學情，整合分析每個單元的內容，圍繞數學單元主題，科學設計整個單元的教學過程，使學生在科學的教學指導下實現數學核心素養的提升。因此，指向核心素養提升中高中數學教師要結合教學實際，不斷完善大單元教學設計，促進課堂教學效果的提升。

一、 指向核心素養提升的高中數學教學困境

（一）課堂教學活動缺乏系統性

核心素養的提升需要學生對數學知識展開深度學習，從中收獲豐富的數學知識，增長學習能力，形成特定的品格。然而當前高中數學教學活動嚴重缺乏系統性，限制了學生對數學知識的深度學習，間接影響學生數學核心素養的提升。受傳統教學模式的影響，教師在教學中大多按照數學教材的設置，按部就班進行數學知識的講解。課堂所學內容以零碎化的知識點為主，并且各知識點之間的關聯性不大，課堂知識與前后知識之間的聯系并不密切。學生對數學知識的掌握以點狀形式為主，缺乏向面狀學習的發展。眾所周知，數學知識在現實生活中的應用沒有明顯的界線劃分。這就意味著點狀的教學方式缺乏實用價值，課堂內容與現實生活聯系不夠，數學教學嚴重缺乏系統性。這種狀態下學生的數學核心素養提升陷入困境。

（二）課堂教學方法相對單一化

高中數學課堂中教師所采用的教學方法決定了學生研究數學知識的方式，對學生核心素養的提升產生至關重要的影響。當前講述式教學法仍舊是高中數學教師首選的教學方式。部分教師受現有經驗的影響，習慣采用單一的講述法灌輸數學知識，然后組織學生以題海戰術練習并鞏固數學理論，達到熟練解題的目的。雖然目前高中數學課堂正處于轉型的關鍵時期，部分教師也會探索多元化的新型教法，但由于教師對新型教學方法的指導經驗及把控技巧不足使得新教法的實施成果不甚理想。大部分新型教法最終回歸到講述式教學中。高中數學課堂教學方法相對單一化，導致學生對數學知識的探究過程不夠深刻，成為影響學生核心素養提升的又一困擾。

（三）學生課堂參與缺乏積極性

核心素養的提升是以學生積極參與課堂活動為前提。當學生全身心投入數學探究中才能建構完整的認知體系，深化學習過程體驗，實現品格發展。然而當前高中生對數學課堂參與明顯缺乏積極性。一方面，高中數學體系涵蓋的內容比較廣泛瑣碎，數學知識抽象程度較深且與現實生活關聯度低，高中生對數學學習存在一定的恐懼心理，大大降低了學生對數學的學習興趣；另一方面，高中生的主觀能動性在數學課堂上沒有足夠的發揮空間。學生大多以被動聽講的形式硬性記憶數學知識，主動參與的機會相對較少。這種專注的傾聽及海量做題學習形式給學生增加了沉重的學習負擔，同時挫傷了學生主動學習的積極性。學生的核心素養提升因此陷入困境。

二、 大單元教學提升學生核心素養的優勢分析

（一）為學生提供系統性的學習指導

大單元教學對提升學生數學核心素養有著很大的助益。大單元教學不同于傳統零碎式的教學方法。其以一個單元甚至幾個單元為基本學習單位，側重知識的系統性與整體性。大單元教學通過整合單元涵蓋的數學知識，明確特定的數學主題，建構特定的數學知識體系，組織學生以點面結合的形式展開系統性的學習。大單元教學突出的特點便是成體系化的學習模式。數學課堂不是以知識點為單位的零碎化、獨立性教學活動，而是圍繞特定主題建立知識點之間的關系，兼顧直接經驗與間接經驗的結合，理論學習與實踐應用的呼應，使課堂教學更具系統性。大單元教學中教師能為學生提供系統性的學習指導，深化學生的數學研究行為，推進學生數學核心素養的提升。

（二）推進多元化新型教學法的實施

數學核心素養需要在深刻的學習體驗中逐漸提升。多元化新型教學方法能夠給學生創造多樣化的學習體驗，全面推進學生數學核心素養的提升。大單元教學法的核心思想便是以多元化的新型教法加深學生對不同數學知識的學習體驗，達到不同的教學目的。大單元教學法中針對不同的單元內容，教師需要應用不同的教學方法，才能達到最佳的學習效果。例如，理論知識側重學生的學術研究。學生需要通過觀察分析數學現象，收集相關數學資料，歸納總結數學本質及規律，完成相關理論的研究。而對數學知識的實踐應用則需要教師給學生提供多種實踐機會，引導學生在具體實踐操作中完成數學知識的應用探究。因此，大單元教學法在數學課堂中的應用能夠推進多元化新型教學法的實施，為學生核心素養的提升創造良好的條件。

（三）激發高中生參與課堂的積極性

大單元教學法是一種靈活性的教學方式，體現了以學生為主體的教學思想。一方面，大單元教學大多從生活的角度選學生比較感興趣的主題，圍繞該主題對生硬的數學知識進行靈活性、立體化的處理，將完整的數學主題研究思想呈現在學生面前。這種清晰完整的知識體系能夠減輕學生對新知識的排斥感，幫助學生樹立學習數學的信心；另一方面，大單元教學采用以學生為主的教學方式，尊重學生對數學知識的個性化認知，鼓勵學生勇敢地表達自己的想法及觀點，交換不同的思維方式。大單元教學使每位學生在發揮個人主觀能動性的基礎上博采眾長，建構屬于自己的個性化數學知識體系。這種教學方式能提高學生的課堂參與度，調動學生參與數學研究的積極性，促進學生數學核心素養的提升。

三、 基于核心素養的高中數學大單元教學設計方法

（一）明確大單元的核心素養教學目標

新高考背景下，學生的核心素養是高中數學課堂開展的主要目標。指向核心素養提升的大單元教學中高中數學教師應具體分析單元內容，結合高中生的實際情況，明確以核心素養為主的教學目標，具體指導整個單元及每堂課程的教學活動。大單元教學設計中，教師要明確指出學生在本單元學習中需要重點提升的核心素養，以此作為學生學習整個單元的指明燈，為學生提供完整的單元學習思路。以人教A版高中數學必修一《集合與常用邏輯用語》為例，通過分析本單元內容可知這一單元重點需要學生掌握集合的相關概念及充分條件、必要條件、充要條件等常用邏輯用語的應用。結合單元主要內容，教師可以將單元教學目標設定為：“第一，通過數學現象推理及抽象出充分條件、必要條件、充要條件的基本概念，并利用三個常用邏輯用語準確表述相關命題，提升學生的數學抽象能力；第二，通過自主探究及合作探究形式探索充分條件與判定定理、必要條件與性質定理、充要條件與數學定義的關系，深入理解三個常用邏輯用語的應用，掌握充分條件、必要條件的判定與證明方法，提升學生邏輯推理能力；第三，通過教學案例掌握全稱量詞、存在量詞的意義及其命題的概念，熟悉其真假的判斷方法，掌握運用數學符號表示含有量詞的命題及其否定，提升學生的數學抽象及邏輯推理能力等。”這樣的大單元教學目標抓住了單元教學的重點，有針對性地指明了學生核心素養提升的方向。

（二）引入思維導圖建構單元知識體系

指向核心素養提升的大單元教學中教師應以科學的方式增強學生的結構意識，引導學生主動建構單元知識體系，培養學生知識點與知識體系結合的學習意識。思維導圖是大單元教學中比較常見的教學方式，能以清晰的結構圖幫助學生整合所要探究的數學知識。大單元教學中思維導圖的應用能夠拓展學生的認知面，幫助學生厘清不同知識點之間的聯系，深化學生對數學知識的探究程度。在思維導圖的建構時，學生從單元知識體系出發，深入研究數學知識及其系統應用，從中得到邏輯推理及數學建模素養的鍛煉與提升。以人教A版高中數學必修二《平面向量及其應用》的大單元教學設計為例，大單元預習環節中教師重點引導學生建構以平面向量為主題的思維導圖，學生需要結合自己的預習狀況建構個性化的認知體系，以思維導圖形式呈現本單元的主要學習內容及學生想要拓展學習的知識框架，如平面向量的相關概念、運算規則及意義、基本定理、坐標表示、主要應用領域及應用方法等。大單元教學課堂實施中教師可以組織學生對思維導圖中呈現的分支展開深入學習探討，深化學生對每個數學分支的學習。大單元教學設計中教師要重視交流互動環節的布置，幫助學生完善關于平面向量的大單元思維導圖，深化對平面向量中各個知識點的理解。在課后復習教學設計中，教師應指導學生從所建構的思維導圖出發鞏固延伸課堂內容，從知識廣度及深度推進學生的大單元復習活動，促進學生數學核心素養的提升。

（三）精選科學教法豐富學生學習體驗

葉圣陶先生曾言“教學有法，教無定法”。針對不同的數學知識采用不同的教學方法能夠產生不同的教學效果。數學核心素養涵蓋學生不同的數學學習能力及品格。學生的核心素養只有在豐富的學習體驗中才能得到不同的鍛煉及提升。指向核心素養提升的大單元教學設計中，教師應具體分析數學內容的特征，研究分析不同的教學方法，精心選擇科學的教學方式，給學生創造不同的學習體驗，促進學生數學核心素養的綜合提升。以人教A版高中數學必修二《立體幾何初步》的大單元教學設計為例，在前期基本立體圖形的研究學習中，學生需要借助對立體圖形的觀察抽象出空間幾何圖形的基本概念，以達到提升直觀想象、數學抽象素養的目的。教學環節中教師主要采用觀察法與自主探究結合的教學方式，組織學生對生活中常見的實物進行觀察、分析及推理，引導學生通過自主探究完成課堂提出的學習任務。在立體圖形的直觀圖相關知識學習中，學生需要重點掌握斜二測畫法，以達到提升直觀想象、邏輯推理素養的目的。基于學生空間想象力的不足，教師可以在課程中引入新技術的繪圖軟件，組織學生在信息技術與數學學科融合教學法中掌握斜二測畫法，提升相應的核心素養。在探究幾何體的表面積與體積的教學中，教師應以小組合作探究的形式組織學生運用已有的知識遷移到新問題的解決中，組織學生集思廣益，共同解決幾何體表面積與體積的求解問題，共同推進學生數學運算及直觀想象素養的提升。

（四）組織綜合實踐深化單元知識應用

指向核心素養提升的高中數學大單元教學設計應重視單元知識的整體應用，引導學生利用單元所學解決現實生活中的問題。教師在大單元教學設計中應以綜合實踐活動收尾，借助實踐活動檢驗學生的理論學習成果，鞏固學生對單元數學體系的認知結果，創新學生對單元知識的具體應用。這樣才能鼓勵學生建構數學單元與現實生活的聯系，促進學生數學建模素養的提升。以人教A版高中數學必修二《統計》的大單元教學設計為例，單元理論系統教學活動結束后，教師應設計一個以“高中生運動習慣統計”為主題的項目式學習綜合實踐活動。當前，高中生面對沉重的學習壓力經常會忽略運動健身的重要性，為了統計全體高中生的運動狀況并制訂出科學的運動計劃，教師應組織學生運用本單元所學知識完成該項統計工作。各項目組需要結合活動主題，共同制訂項目實施的具體計劃，其中包括項目實施的具體事件、統計的具體內、所挑選的樣本數量、應用的統計方法、成果的整理方式、對數據的分析方法、具體的解決策略等。按照所制訂的項目計劃，學生通過分工合作，具體落實單元知識體系的應用。綜合實踐過程中，各項目組需要整合單元所學內容，探索運用所學知識解決現實問題的方法，對單元知識進行實踐應用，從中發現單元學習中存在的問題，探索問題的具體解決方式，從而深化學生對單元知識的理解應用。在這個過程中，學生的邏輯推理、數據分析、數學建模、數學運算等素養都能得到有效提升。

（五）開展多元評價推進學生素養提升

教學評價是高中數學課堂的重要組成。教學評價不僅能對教學活動展開全方位的評價，幫助教師及學生發現教學過程中存在的問題，還能導向教學活動的動態發展，及時糾正教學活動中的偏差，為學生數學核心素養的提升提供有力的保障。指向核心素養提升的高中數學大單元教學設計中，教師應重視多元評價方法的應用，借助多種形式的評價方法對學生的學習過程及成果進行全面評價，充分發揮以評促學的功能，推進學生數學核心素養的提升。以人教A版高中數學選擇性必修一《圓錐曲線的方程》的大單元教學設計為例，在每堂課程的預習環節，教師應利用智能化學習平臺對學生的預習活動進行評價檢測。智能平臺的大數據匯總可以對學生的預習時長、預習內容、預習進度及預習成果進行全面的綜合性評價。教師能夠以此掌握學生的預習狀態。基于橢圓的學習成果，教師可以組織學生以小組合作的形式探究雙曲線的標準方程及幾何性質。在小組合作中，教師應給每位學生發放一張小組合作學習狀態評價表，安排學生以自評、互評的方式對個人及小組成員的學習態度、參與程度、思維能力、學習成果等指標進行客觀評價。教師應通過巡視及旁聽的形式對各個小組的學習過程進行評價。每個單元教學活動結束后，教師可以準備單元學習小測，利用經典習題對學生的單元學習成果進行評價檢測。這種貫穿整個單元學習過程的多元化教學評價，能夠指出學生學習過程中存在的問題，優化學生的學習行為，促進學生數學核心素養的提升。

四、 結論

總而言之，隨著新高考的改革，提升學生的數學核心素養成為高中數學教學活動開展的主流思想。高中數學教師應深刻認識大單元教學在提升學生數學核心素養方面的教學優勢，積極探究大單元教學的課堂應用。教師應科學設計大單元教學，給學生提供充分發揮自我的平臺，幫助學生提升自我價值，實現數學核心素養的發展。

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作者簡介：陳蓬碧（1975～），女，漢族，四川遂寧人，清華附中嘉興實驗高級中學，研究方向：高中數學教學。