核心素養導向下高中數學單元整體教學創新設計策略

【摘要】核心素養導向下，高中數學單元整體教學的設計與開展，是落實新課改理念、提升教學質量以及促進學生全面發展的重要途徑.文章以“核心素養導向下高中數學單元整體教學創新設計策略”為主題進行論述，闡述了核心素養導向下高中數學單元整體教學創新設計的意義，提出了單元整體教學創新設計思路與策略，并對其進行了反思，以期優化高中數學教學模式，提高數學教學成效.

【關鍵詞】核心素養；高中數學；單元整體教學；創新設計

【基金項目】廣東省廣州市教育科學規劃（Guangzhoueducationscientificresearchproject）2024年度課題《學科核心素養導向下高中數學大單元教學設計研究》（202316046）.

引 言

單元整體教學具有整體性、系統性以及連貫性等特點.立足單元整體設計與開展高中數學教學，能夠優化教學結構、提高教學效率以及增強教學效果.核心素養導向下，基于培養學生綜合能力、提升學生學科素養等需求，教師需要立足單元整體教學進一步實現創新設計，從而推動教學改革、促進學生全面發展.對此，教師則需要深入研究教材內容，以此為基礎進行教學創新設計，同時要加強與其他教師的交流合作，共同探索創新教學方法等，從而更好地發揮單元整體教學的優勢，提高高中數學教學質量.

一、核心素養導向下高中數學單元整體教學實施的意義

（一）有利于促進學生的深度學習

一方面，核心素養導向下高中數學單元整體教學的創新設計，有利于激發學生的學習興趣和動力.以單元為單位組織教學，能夠為學生提供更為豐富和多樣化的學習體驗，增強學習的趣味性和吸引力，使學生更加積極主動地參與到學習中；另一方面，核心素養導向下高中數學單元整體教學的創新設計，有利于引導學生構建系統的知識體系.通過對單元的整體規劃和設計，幫助學生將分散的知識點有機地串聯起來，形成清晰的知識脈絡，從而更好地理解和掌握數學知識的內在聯系和本質規律.

（二）有利于培養學生的創新思維和實踐能力

一方面，核心素養導向下高中數學單元整體教學的創新設計，有利于激發學生的創新潛能.通過整體性的教學設計，為學生提供了更廣闊的思維空間和更多的創新機會，鼓勵學生從不同角度思考問題，提出新穎的解決方案；另一方面，這種設計有助于提升學生的實踐能力.在單元整體教學中，學生有更多機會參與實際問題的解決，將理論知識應用于實踐，從而增強學生的動手能力和解決實際問題的能力；此外，該設計還能培養學生的創造性思維.創新的教學設計能夠激發學生的好奇心和探索欲望，促使學生不斷嘗試新的方法和思路，培養創造性思維.

（三）有利于提升教師的教學水平和專業素養

一方面，這種創新設計有助于教師深入理解教學內容.通過對單元的整體規劃和設計，教師需要更加系統地梳理教學內容，把握知識之間的內在聯系，從而提高對教學內容的理解深度；另一方面，有利于提升教師的教學設計能力.在進行單元整體教學的創新設計時，教師需要綜合考慮多種因素，如教學目標、學生特點、教學資源等，從而優化教學設計；同時，該設計還有利于促進教師的教學方法創新.為了更好地實現單元整體教學的目標，教師需要不斷探索新的教學方法和手段，以滿足學生的學習需求.

二、核心素養導向下高中數學單元整體教學創新設計思路

（一）創新與明確教學目標

該階段的主要目標在于樹立明確的創新教學理念，強調培養學生的核心素養，確定與核心素養相契合的具體教學目標，以指導教學設計.該目標導向下，教師需要關注的重點一則在于深入研究核心素養的內涵和要求，確保教學目標的針對性；二則在于結合教材和學生實際情況，使教學目標具有可操作性.基于此，該階段的可行性方法思路如下.

1.分析學生的學習需求和特點，為制訂創新目標提供依據；

2.組織教師團隊進行研討，共同確定具有創新性的教學目標；

3.借鑒國內外先進的教學經驗，拓寬教學目標的設定思路.

（二）創新與整合教學內容

該階段的主要目標在于構建系統化的教學內容體系，全面涵蓋核心素養的各個方面，挖掘和整合具有創新性和實用性的教學資源，以豐富教學內容.該目標導向下，教師需要關注的重點一則在于對現有教材內容進行深入分析，篩選出適合創新設計的部分；二則在于注重跨學科知識的融合，拓寬學生的視野和思維方式.基于此，該階段的可行性方法思路如下.

1.采用主題式教學法，圍繞特定主題整合相關教學內容；

2.利用信息技術，整合線上線下教學資源，提供多樣化的學習材料；

3.引導學生參與教學內容的選擇和整合，充分發揮學生的主體作用.

（三）創新與設計教學活動

該階段的主要目標在于設計多樣化的教學活動，滿足不同學生的學習需求以及培養學生的實踐能力和創新精神.該目標導向下，教師需要關注的重點一則在于注重活動的層次性，逐步提高學生的思維水平；二則在于確保活動與教學目標的緊密結合，具有明確的教育意義.基于此，該階段的可行性方法思路如下.

1.引入探究式學習活動，激發學生的自主探究欲望；

2.設計合作學習活動，培養學生的團隊合作能力；

3.結合現代教育技術，開展虛擬實驗等創新活動.

（四）創新與完善教學評價

該階段的主要目標在于建立全面、科學的教學評價體系，涵蓋核心素養的各個方面，以及通過評價促進教學改進和學生的發展.該目標導向下，教師需要關注的重點一則在于注重評價的多元性，包括評價主體、評價方法和評價內容的多元；二則在于保證評價的準確性和可靠性，為教學決策提供有力依據.基于此，該階段的可行性方法思路如下.

1.采用多元化的評價方法，如課堂表現評價、作業評價、考試評價等；

2.建立學生自評和互評機制，促進學生的自我反思和相互學習；

3.定期對評價體系進行審查和調整，確保其適應性和有效性.

三、核心素養導向下高中數學單元整體教學的策略

以人教版高中數學必修第二冊“立體幾何初步”單元教學為例.

（一）解讀單元主題，明確單元教學目標

基于“創新與明確教學目標”的思路導向，小學數學單元整體教學中，教師可以針對單元主題進行解讀，并據此整合、梳理、明確單元教學目標，以此指導后續教學活動的有效開展.

以“立體幾何初步”單元教學為例.本單元主題主要聚焦立體幾何的初步知識，旨在幫助學生建立對空間幾何體的直觀認識，培養學生的空間想象能力和邏輯思維能力.基于該單元主題，教師可以設立以下具有創新性的教學目標.

（1）培養學生的空間想象能力，使其能夠通過直觀感知和操作確認，理解空間幾何圖形的特征和性質.該目標下，教師應注重引導學生通過觀察實物模型、圖片等直觀材料，初步建立空間概念.例如，展示各種不同形狀的幾何體，讓學生通過觀察、觸摸等方式感受立體幾何的特征；其次，教師可以組織學生進行實際操作，如制作簡單的幾何體模型、搭建積木等活動，讓學生能夠親身體驗空間幾何圖形的構成和變化，進一步加深對其特征和性質的理解.

（2）引導學生運用數學語言準確描述立體幾何問題，提高數學表達和交流能力.該目標下，教師需注重學生對數學語言的規范使用，讓學生了解如何用數學語言準確描述立體幾何中的點、線、面等元素及其關系.

（3）通過小組合作學習，培養學生的團隊協作精神和解決問題的能力.該目標下，教師可以根據學生的學習能力和性格特點進行分組，確保每個小組的成員能夠相互補充、相互促進；同時，教師要關注每個小組的進展情況，及時發現問題并給予幫助.

（4）利用信息技術手段，如虛擬現實軟件等，讓學生親身感受和探索立體幾何的奧秘，激發學生的學習興趣.該目標下，教師可以鼓勵學生在虛擬現實環境中進行創新實踐，如設計立體幾何模型等，從而將創新素養的培養有效融入高中數學單元整體教學中，培養學生的創新能力，發揮高中數學教學的育人價值.

（5）鼓勵學生自主探究，發現和總結立體幾何中的規律和方法，培養自主學習能力.該目標下，教師不僅需要提供豐富的學習資源，包括教材、參考書籍、網絡資源等，支持學生的自主學習；還需給予學生充分的自主學習時間和空間，讓學生能夠深入思考和探索.

如此，通過解讀單元主題與明確單元教學目標，能夠為后續教學活動的開展提供明確的指導，從而幫助教師更好地把握教學的重點和難點，避免教學內容的零散和碎片化，使教學更加具有方向性和系統性.

（二）建立資源整合，構建跨學科教學內容

基于“創新與整合教學內容”的思路導向，教師可以建立信息化與跨學科資源的整合，以此創新與豐富教學內容，實現學生的綜合性學習與全面化發展.

例如，在“立體幾何初步”單元整體教學中.一方面，在整合信息化資源方面，教師可以搜集相關的數學軟件、虛擬現實工具等，如三維建模軟件，為學生提供直觀的立體幾何模型；還可以利用在線教育平臺，分享豐富的教學視頻、案例和練習題，方便學生自主學習和鞏固知識.另一方面，在跨學科資源整合方面，教師可以結合物理學中的力學知識，幫助學生理解立體幾何中的空間關系；還可以引入美術中的透視原理，讓學生更好地把握三視圖的繪制.

在資源整合下，學生可以參與的學習活動如下.

（1）學生通過使用信息化資源，如數學軟件，親身體驗立體幾何圖形的構建和變換，增強空間想象能力.

（2）參與跨學科的項目學習，運用不同學科的知識解決立體幾何問題.

（3）組成學習小組，共同探討問題、分享見解，培養合作學習能力.

（4）在教師的引導下，自主探索信息化資源和跨學科資源，提升自主學習能力.

如此，通過建立資源整合，教師能夠充分利用各種教學資源，豐富教學內容，打破學科界限，為學生提供更廣泛、更綜合的學習體驗.

（三）構建探究式課堂，強化學生創新思維

基于“創新與設計教學活動”的思路導向，教師可以構建探究式課堂，給予學生更加開放的學習環境，從而激發學生的主動性，強化學生的創新思維.

例如，在“立體幾何初步”單元教學中，教師首先可以在導入環節中通過展示具有啟發性的立體幾何實例，引發學生的興趣和好奇心，激發學生的探究欲望.在學生探究的活動過程中，教師可以引導學生進行以下活動.

（1）觀察與分析：讓學生觀察各種立體幾何模型，分析其結構和特征.

（2）提出問題：鼓勵學生基于觀察提出自己的問題，例如關于幾何圖形的性質、關系等.

（3）假設與猜想：引導學生根據已有的知識和經驗，對問題進行假設和猜想.

（4）實驗與驗證：組織學生進行實踐操作，如制作簡單的立體模型，進行幾何變換等.

（5）討論與交流：組織學生進行小組討論，分享彼此的觀點和發現，共同探討問題的解決方法.

（6）總結與歸納：指導學生對探究過程進行總結，歸納出立體幾何的規律和方法.

在這個過程中，教師應發揮引導的作用，鼓勵學生大膽嘗試、積極思考，培養學生的創新思維和實踐能力.通過這樣的探究式課堂，學生不僅能夠深入理解立體幾何的知識，還能夠提高創新思維能力，為未來的學習和發展奠定基礎.

（四）組織個性化實踐，促進學生創造性發展

在“創新與設計教學活動”階段，教師還可以在課后拓展階段，繼續延伸單元主題，組織個性化數學實踐活動，從而進一步創新學生的數學實踐與應用平臺，以此發揮數學單元創新教學的意義，促進學生的創造性發展.

例如，在“立體幾何初步”單元整體教學中，教師可以根據學生的興趣和能力差異，設計多樣化的實踐活動項目，例如制作立體幾何模型、設計立體幾何主題海報或手抄報、利用計算機軟件進行三維建模等.學生則可以根據自身興趣和特長選擇適合自己的實踐活動項目.例如，制作模型的學生可以準備材料，按照一定的比例和要求制作出精美的立體幾何模型；設計海報或手抄報的學生則可以進行創意構思，繪制圖案并編寫相關文字說明；進行三維建模的學生則可以學習相關軟件的使用方法，完成模型的構建.活動完成后，學生可以通過展示作品、講解設計思路和制作過程等方式，分享自己的實踐成果和經驗.

如此，個性化實踐的組織，能夠充分考慮到學生個體的差異和特點，為其提供具有針對性的實踐機會，使得每名學生都能在自己的優勢領域得到發展，從而增強學生的自信心和成就感，讓學生能夠更加積極地參與到創造性活動中.

（五）建立數字化評價體系，提高教學成效

基于“創新與完善教學評價”的思路導向，教師可以借助信息技術，建立數字化評價體系，從而實現教學評價的智能化、現代化與創新化升級，以此確保“教—學—評”一致性，提高整體教學成效.

例如，教師可以借助信息技術創新評價體現如下.

（1）確定評價指標.根據核心素養的要求，結合“立體幾何初步”單元的教學目標，確定以下評價指標：知識掌握程度、空間想象能力、邏輯推理能力、問題解決能力、創新思維能力等.

（2）收集數據.利用數字化工具，如在線測試平臺、學習管理系統等，收集學生在學習過程中的各種數據，包括作業成績、測試成績、課堂參與情況等.

（3）進行數據分析.運用數據分析方法，對收集到的數據進行深入分析，了解學生在各個評價指標上的表現.

（4）建立個性化評價模型.根據學生的個體差異，結合數據分析結果，為每名學生建立個性化的評價模型，準確反映其在各個評價指標上的表現.

如此，通過建立數字化評價體系，可以更加客觀、準確地評價學生的學習成果，為教學改進提供有力支持，促進學生核心素養的提升.

結 語

綜上所述，核心素養導向下高中數學單元整體教學的創新設計，有利于促進學生的深度學習，培養學生的創新思維和實踐能力，提升教師的教學水平和專業素養.對此，教師可以按照創新與明確教學目標、創新與整合教學內容等階段性順序，有序構建更具高效性的高中數學課堂，并通過建立資源整合、構建探究式課堂等途徑，充分開展單元整體教學，從而增強學生的課堂學習體驗，提升學生的數學學科核心素養.此外，教師還需注重學生個體的差異、跨學科融合以及強調信息化手段的應用等，從而進一步強化教學成效，推動教學的創新與改革.

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