基于核心素養的高中數學大單元教學設計分析

【摘要】核心素養是落實“立德樹人”根本任務的重要方法和手段，要求教師在講解數學知識的基礎上培養學生數學核心素養，使學生在核心素養的推動下形成良好的學習習慣和適應社會的能力和品質.大單元教學在高中數學課堂中的落實，可以更加有效地培養學生數學核心素養，促使學生在課堂活動中綜合能力的提升和發展.本文簡單闡述核心素養與大單元教學，深度分析基于核心素養的高中數學大單元教學開展方式.

【關鍵詞】核心素養；高中數學；大單元教學

大單元是指數學教學活動中具備某種內在聯系的單元學習活動，包含數學教材中基于整體規劃的單元，為學生構建較為完善的知識支架，形成較為系統、綜合、全面的知識體系和結構.大單元教學設計是基于整體設計的教學模式，可以根據數學知識特點和學生實際需求，靈活運用恰當的教學方式構建課堂，幫助學生在輕松、趣味的課堂中綜合把握數學教學內容，提升自身綜合能力和素養.新時代背景下的教師要積極探索大單元教學模式在高中數學教學中的落實手段，實現核心素養的形成和發展.

1 核心素養與大單元教學概述

1.1 核心素養概述

數學抽象、邏輯推理、數據分析、數學運算和直觀想象以及數學建模是高中數學核心素養重要組成部分.基于學生數學核心素養培養，可以推動學生更加有序、高效地適應社會和社會發展需求，是現代學生必備品質和素養.

數學核心素養的六個組成部分相互關聯又相互獨立，構建成完善的數學核心素養.數學抽象主要指代在具體問題中抽象出數學公式、定理、概念等方面內容，要求學生能夠利用數學語言總結學習成果和相關結論，數學特點較為顯著；邏輯推理主要指代通過自身原有數學經驗和知識儲備對新知或者問題進行探究、挖掘和推理，形成數學結論或解決問題的能力提升；數據分析主要指導學生對數學、其他信息的搜集、整理、運用能力，要求學生運用數學數據解決實際問題，促使學生在課堂教學活動中綜合能力的提升和發展；數學運算是數學核心素養中的關鍵，也是學生學習數學知識的關鍵，要求學生在學習過程中基于數學基本法則、定理和公式解決數學問題，積累問題解決經驗和學習經驗，提升數學知識應用能力和素養；直觀想象主要指通過幾何直觀和空間想象感知事物形態和變化，通過圖形、幾何體理解和解決問題的素養，是學生發現、提出、分析、解決問題的關鍵；數學建模主要指將實際問題進行抽象，用數學語言表達問題、用數學方法構建模型解決問題的素養，要求學生基于數學視角分析問題和建立模型、明確參數和求解計算、結果查驗和模型改進解決問題[1].

1.2 大單元教學概述

大單元教學是基于整體開展的課堂教學模式，可以促使學生基于整體分析、學習和探究數學知識，層層深入地探索數學知識，具備層次性特點，能夠在課堂教學活動中凸顯學生的課堂主體地位，具備生本特點.不僅如此，大單元教學基于整體構建課程，可以推動學生由整體到局部再回到整體的學習順序探究數學知識，使學生將知識與知識、單元與單元構建聯系，促使學生在課堂教學活動中真正提升、發展自我，創造性地運用和掌握數學知識.由此可見，大單元教學具有層次性特點、生本性特點和創造性特點，本文基于此三方面特點進行深度深層次分析.

首先，層次性特點是大單元教學中較為顯著的特點，依據學科結構逐層深入進行教學活動，將課堂構建成層層深入的教學階梯，促使學生在課堂教學活動中有計劃、有目的、有順序地學習數學，從而在基礎知識的鋪墊下順利突破教學重難點內容，促使學生在課堂活動中深層次發展和提升，逐漸形成良好的學習循環.其次，生本性特點，是充分遵循“學生為本”理念，并將其貫徹落實到大單元教學的始終，強調基于學生實際情況，構建層層深入的教學，推動學生在課堂教學活動中綜合提升和自我發展，使課堂教學與學生實際情況真正保持一致.最后，創造力特點也是單元教學較為顯著的特點，與當下社會創新型人才需求具有較強的一致性，可以使學生在大單元、大模塊的推動下整體把握數學教學內容，探尋數學教學內容的本質和內在規律，促使學生在課堂教學活動中更深層次地提升和發展.

2 核心素養的高中數學大單元教學策略

2.1 基于教材學生構建課堂，實現數學核心素養培養

高中階段學生之間具有一定差異性，所以，學生在學習數學知識的過程中的表現也各不相同，甚至具有較強差異性，會出現對知識點的

理解程度、進度及學習興趣等方面的差異，不同學生有自身所擅長和不擅長的板塊.而大單元教學活動要根據學生之間的特點將數量關系與圖形有機結合，實現數學知識與圖形之間你中有我，我中有你，促使學生在課堂教學活動中進一步提升和發展自我，逐漸形成數學核心素養.

例如 “空間向量與立體幾何”是人教A版高中數學選擇性必修一第一章的教學內容.向量相關知識對學生而言并不陌生，早在高一時期學生就已經學習過平面向量，同時學生也已經學習過了立體幾何初步，掌握了空間立體幾何中的平行、垂直關系的判定與性質、空間角的概念與幾何求法.而本單元是在平面向量基礎上拓展到空間向量，在空間向量的基礎上，進一步用空間向量描述空間的平行、垂直關系等并用向量解決立體幾何問題.因此，這三個單元完全可以視為一個整體，進行大單元教學.單元內容主要圍繞空間向量的立體幾何表示方法展開，對學生邏輯推理能力、直觀想象、數學運算等方面素養具有重要推動作用，基于此，教師在構建大單元課堂教學時，要結合學生對教師的依賴性和單元側重構建教學，引導學生將平面向量知識遷移到空間向量中，在掌握空間向量知識的基礎上向解決立體幾何問題過渡，形成循序漸進的學習進程，促使學生在課堂教學活動中發展數學核心素養.

2.2 科學運用現代教育設備，實現數學核心素養培養

隨著計算機科學不斷創新、優化和發展，社會逐漸步入信息化、數字化時代，物聯網更是普及到教育領域的各個階段，信息技術逐漸成為高中數學教學的重要輔助教學手段，為教學帶來重大便捷性，促使學生在課堂教學活動中綜合提升和發展自我.物聯網在高中數學教學活動中的運用，可以有效突破傳統教學模式的局限性和束縛性，幫助教師更加徹底地貫徹大單元教學模式，為學生學習、分析、探索數學知識提供基礎，降低數學學習難度，培養學生數學核心素養.

例如 “統計”是人教A版高中數學必修二第九章的內容，主要圍繞隨機抽樣、樣本估算總體、統計案例等內容展開，主要目的在于培養學生收集數據、處理數據、分析數據并解決相應實際問題的能力.基于統計學涉及的統計圖、統計表等內容，如果缺乏直觀展現，那么學生即使能夠構建出具體形象，也容易分散注意力.所以，教師在開展“統計”大單元教學活動時，可以將信息技術融入教學活動中，引導學生在課堂教學活動中直觀、專注地分析不同數據，并將其歸納、整合和總結，逐漸由個別向整體推測，促使學生在課堂教學活動中深層次把握“統計”相關知識，例如，明確抽樣調查、普查等基本概念，會利用頻率分布直方圖、頻率分布表估計總體規律，深入理解平均數、方差、百分位數的統計含義.在這個過程中逐漸培養學生數據分析、數學運算、邏輯推理等數學核心素養，并在實際探索中運用數學語言進行抽象，促使學生在課堂教學活動中進一步提升.

2.3 設計探究數學教學問題，實現數學核心素養培養

數學思維是學生形成數學核心素養的首要前提和基礎，所以，要在大單元教學活動中培養學生數學核心素養，就要為學生鋪墊良好的思維基礎，運用綜合、靈活的教學手段激發學生思維.而設置問題是較為常見的教學手段，可以迅速激活學生數學思維，使學生思維保持活躍.但傳統教學模式下的課堂較為壓抑，問題的提出進一步加劇這一問題，未能發揮出問題教學的作用和價值，較大程度上影響了學生學習效率和學習進度，基于此，教師在通過設置問題落實大單元教學活動時，要規避傳統教學模式中的問題，創設較為輕松的課堂，促使學生在課堂教學活動中可以放松思維，并在問題的啟發下深度探索數學知識，形成數學核心素養.

例如 “集合與常用邏輯用語”是人教A版高中數學必修一第一章的內容，也是學生步入高中生活的第一堂數學課，是后續函數概念學習的基礎，對學生高中學習生涯具有基礎鋪墊的作用.加之思維是高中學生形成、發展核心素養的重要途徑，所以，高中生涯的首堂數學課堂，教師要以問題教學形式落實單元教學，創設良好氛圍的環境，推動學生在課堂教學活動中獨立思考、探究和學習，在不斷推理、想象、運算、分析等過程中落實數學核心素養.問題如下：“較小的數能否構成集合？1，2，0，-2，－2這些數構成的集合中有幾個元素？某班級全體學生構成一個集合，學生調整座位后集合是否發生變化？集合與元素有什么關系？子集可以怎樣表示，為什么？真子集的概念是什么，與子集有什么關系等[2].并讓學生以小組形式討論問題，降低問題教學緊張感，使學生在問題的推動下研究集合中的元素和集合之間的關系，逐漸抽象出數學概念，培養學生用數學語言表達概念和數學應用能力，促使學生綜合能力的提升和發展.

2.4 科學制定單元教學目標，實現數學核心素養培養

單元目標的設計是落實大單元教學活動的導向，可以使學生在大單元教學活動的推動下更具針對性、整合性地開展學習活動，提升學生學習效率.新課標教育改革背景下，

要求教師圍繞數學學科核心素養的四個方面，即情境與問題、知識與技能、思維與表達、交流與反思，數學學科素養的三個劃分水平和必備的品格與正確的價值觀來制定教學目標，以便更好地開展課堂教學活動.

所以，高中數學教師在設計大單元教學目標時，要立足于新課標要求和理念，結合學生實際情況和教材特點設計具有針對性、整體性的教學目標，為學生單元學習提供更加具體、更具針對性的指導，促使學生逐漸形成數學核心素養.

3 結語

綜上所述，將大單元教學活動融入高中數學教學活動中，可以改變傳統教學中碎片化教學模式和教學手段，從單個知識點的教學逐漸轉化為單元整體性教學活動，指導學生深度學習和提升自我，逐漸形成高階思維能力和數學核心素養，促使學生在課堂教學活動中逐漸形成獨特的學習方法和學習手段，并在后續教學活動中深層次地提升和發展自我.

參考文獻：

[1]王秀.高中數學大單元教學設計——以“平面向量”為例[J].當代家庭教育，2023（18）：147-150.

[2]倪偉俠，趙宏艷，李佳，湯獲.基于數據分析素養的高中數學大單元教學設計——以“統計”為例[J].赤峰學院學報（自然科學版），2023，39（08）：115-118.

[3]王若，張來，祝維男.基于大單元視角的高中數學教學設計初探——以“對數函數（第一課時）”為例[J].中學數學教學參考，2023（21）：22-23.

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[5]劉娟.核心素養導向下的小學數學大單元教學設計研究[D].重慶：西南大學，2023.

[6]李榕.核心素養視域下初中道德與法治課大單元教學設計的策略研究[D].沈陽：沈陽師范大學，2023.