就高中數學學科教學本身而言,其始終處于動態發展進程.教學目標的演變往往驅動教學方式革新,進而引發學生學習過程與學習結果的相應變化.隨著教學改革持續深化,核心素養已成為教學的重要導向.依據《普通高中數學課程標準(2017年版2020年修訂)》(下文簡稱新課標)的要求,當前高中數學教學的核心目標,是培育學生的數學學科核心素養.這意味著傳統的以知識講授為主的教學方式已不再適合,而應以培育學生的關鍵能力為目標,從而真正實現全面育人[1].那么,如何才能切實推動數學學科核心素養的發展,將其落到實處呢?相關理論研究與已有教學實踐均表明,大單元教學是落實核心素養的有效途徑.本文將結合教學實踐,對核心素養導向下的高中數學大單元教學展開初步探討.
大單元教學通過知識的結構化打開核心素養發展的大門
大單元教學是相對于傳統教學模式提出的新型教學理念.在傳統高中數學教學實踐中,盡管教材以單元為框架進行編排,但實際教學實施時,教學基本單位往往細化為單元內的單節知識,甚至單節知識還會被拆解成更小的知識點模塊,分散到各課時進行教學.這使得教師備課、學生學習、作業布置以及學校教學管理檢查等環節,都以“課時\"為核心開展.這種“碎片化\"的教學方式,導致學生對知識的掌握缺乏系統性,難以形成完整的知識體系.雖然教師會通過單元復習、測試等方式引導學生整合知識,但學生在構建數學知識體系、把握知識內在聯系方面仍存在較大困難,因此傳統教學模式亟待優化,大單元教學應運而生.已有研究表明,高中數學大單元教學具有顯著優勢.它能夠幫助學生突破單課時、單知識點的局限,以更宏觀的視角建構數學知識,在獲取知識的同時,培養理性思維與判斷能力;還能讓學生獲得更豐富、系統的數學學習體驗,對數學知識及其體系形成更為廣泛和關聯的認識,從而真正帶著數學的眼光去觀察現實世界,帶著數學的思維去思考現實世界[2].
例如,在\"函數的概念與性質\"單元教學中,通常涉及函數的概念與表示、函數的基本性質以及具體的冪函數等知識.基于大單元教學理念,這些知識應整體納入學生的認知體系.在單元教學起始階段,教師需激活學生已有的函數認知基礎,再從高中數學的視角引導其思維進階.例如,在第一課教學時,教學重點應聚焦于“變化\"這一關鍵詞.教師可通過列舉不同類型的案例,引導學生認識到客觀世界中存在著豐富多樣的變化現象,其中最具代表性的便是運動變化.在此階段,“變化\"作為核心概念,可有效引導學生的思維發展.教師可進一步鼓勵學生自主列舉具體例子,這不僅有助于深化學生對“函數\"與“變化\"對應關系的已有認知,還能將學生的知識探索引向新的領域,包括函數的概念與表示方法、函數的基本性質等重要內容.當學生構建的某一單元數學知識呈現結構化特征時,該單元內數學概念、規律間的聯系便更易為學生所認知.學生由此能夠更清晰地把握概念與規律的發展脈絡,進而更深刻地體會其中蘊含的數學抽象、邏輯推理及數學建模等核心要素,從而為數學學科核心素養的培育打開大門.
大單元教學依托學習的體驗化推動核心素養發展的步伐
在具體實施大單元教學時,教師的首要任務是從單元層面建構起關于單元知識的整體認識.一線數學教師往往能夠輕松完成這一任務,因此這里不再贅述.完成這一任務之后,更為重要的是站在學生的角度,思考通過怎樣的教學設計,才能讓學生思維的觸角順利地伸向這一單元的知識點.以“函數的概念與性質”這一單元知識為例,在高中數學知識體系中,與函數相關的知識蘊含著極其龐大的知識體系,且各知識點之間的聯系非常緊密、復雜.該知識不僅包含上述相關內容,同時還涉及函數建模、基本初等函數、函數導數以及函數性質等知識點.因為這些知識點的學習難度極大,所以有必要對其進行統整,進而落實大單元設計[3].教師在教學設計時,要將其中涉及的重要概念與規律形成一個立體架構,并以學生能夠順利加工的素材作為課程資源;同時考慮學生在對某一課程資源進行加工的過程中,思維有可能向哪些方向延伸,然后做好引導的預案.如此,確保學生在進入這一單元學習時,就能從認知層面形成關于本單元的整體認識.筆者認為,這是大單元教學的關鍵步驟.只有這一步驟走實走穩了,才能夠有效推動核心素養的發展.
例如,在幫助學生建立函數的概念時,通常認為學生能夠加工的素材就是體現運動變化的素材.因此,教師可以引導學生回顧具體的運動案例,思考其中蘊含的變化關系.學生最容易聯想到的是路程與時間的關系,這一關系為學生所熟知,使得在函數概念建立之初,全體學生站在了相同的認知起點.隨后,教師可運用變式教學法,鼓勵學生列舉更多案例,挖掘不同情境下的變化關系.在教學過程中,往往會有學生提出疑問:除運動變化關系外,還有哪些變化關系可以用函數描述?此時,教師可引入空氣質量指數等生活實例,拓寬學生視野,這一教學環節實質上是從課程資源整合的角度落實大單元教學理念.
在初步引出函數概念后,由于學生尚未建立從“集合”與“對應\"視角認識函數的思維意識,教師需及時引導,推動函數的集合定義教學;當學生基于已有認知,自然聯想到函數解析式與圖象時,教師應順勢引導,幫助學生從解析法、列表法和圖象法等維度,系統構建函數表示方法的認知體系.在此過程中,“分段函數\"作為深化函數表示理解的重要教學資源,教師可擇機引入,進一步拓展學生對函數概念及其表示形式的認知邊界.
教學實踐發現,學生在理解函數概念時,普遍傾向于借助函數圖象這一直觀工具.學習心理學研究表明,面對抽象復雜的數學知識,學生往往會本能地選擇具象化載體輔助學習.函數圖象因其能直觀呈現變量間的對應關系,在函數學習中發揮著不可替代的作用.基于此,教師可展示包含函數單調性、奇偶性等特征的典型圖象,通過對比分析等教學活動,引導學生逐步構建系統的函數性質認知框架.
大單元教學借助能力的實用化明確核心素養發展的方向
上述教學流程通常會花費1\~2課時,其作用在于幫助學生形成對本單元的整體認識,促使學生能夠自發地實現概念間的遷移,進而讓學生更易于建立和接受整個單元的知識體系,感知知識之間的內在聯系.這種教學安排不僅節省了后續大量的整體復習時間,還能更好地培養學生學以致用的能力.
函數知識在生活中應用廣泛,但傳統教學往往將其應用局限于解題層面.在大單元教學理念下,應當選取實用性更強的題材設計題目,讓學生真切體會函數知識的實用價值.例如空氣質量指數的監測分析、煙花上升高度與爆炸時間的函數關系設計、電動汽車電池儲能的規律研究,以及反映國計民生的GDP數值變化趨勢的分析,等等.
實踐表明,學生在解決這些實際問題的過程中,能夠深刻體會到函數知識的應用價值,從而在抽象的數學知識與具體的生活實例之間建立直接聯系.通過基于嚴謹數學知識的邏輯推理,學生能夠揭示生活中實際事物的運行規律,進而切實體悟到數學學科核心素養在生活中的具體體現.尤為重要的是,在大單元教學模式下,學生對數學知識的運用并非孤立的.當面對實際問題時,他們能夠自覺地從更廣闊的視角進行分析,并探索解決問題的有效方法.從本質上講,這正是大單元教學所追求的目標,也是數學學科核心素養在實際應用中的生動展現.
綜上所述,當前高中數學教學應以核心素養為導向,借助大單元教學模式優化學生的學習體驗,提升教師的教學水平,從而使學生在構建和運用數學知識的過程中,真正形成能夠學以致用的數學學科核心素養.
參考文獻:
[1]吳華干.核心素養導向下高中數學大單元教學的策略[J].中學課程輔導,2024(18):18-20.
[2]韋慶華,陳桂明.課程思政背景下高中數學大單元教學的實踐研究[J].數學教學通訊,2024(12):53-54.
[3]舒海燕.核心素養導向下的高中數學大單元教學探索[J].山東教育,2024(14):42-43.