素養導向的高中數學單元整體教學設計的實踐研究

蔡晶晶

摘 要：素養導向的高中數學單元整體教學設計不僅是一種科學的教學設計方式，更多地表現為一種教學理念，提倡將教學內容置于單元整體內容中或整個高中數學教學內容中去把握，體現單元整體教學的整體性、聯系性、層次性，是一種更加重視數學本質的教學設計方式。它既可以以重要的數學概念或核心數學知識為主線，也可以以數學思想方法為主線，還可以以數學核心素養、基本能力為主線組織。單元整體教學設計旨在有效推進新一輪高中數學新課程改革，突出教學內容、目標和過程的整體性、層序性、生本性和創造性，更加有效地讓數學核心素養落地。

關鍵詞：單元整體;高中數學;教學設計;實踐研究

一、 引言

正在穩步推進的高中數學新課程改革，以立德樹人為根本，以數學學科核心素養為目標導向，培養“四基”“四能”為手段，發揮數學在學生的理性思維和科學精神中的獨特作用。單元整體教學設計以單元整體為核心，相互關聯層層遞進，體現了《普通高中數學課程標準（2017年版）》中“整體把握課程”的理念，使學生在學習過程中獲得“四基”、提高“四能”，學會有邏輯地、創造性地思考，發展理性思維，養成科學精神，發展核心素養。

二、 相關定義概念

西北師范大學呂世虎教授等發表于《當代教育與文化》（2016年第4期）的《數學單元教學設計的內涵、特征以及基本操作步驟》一文中，對數學單元教學設計的內涵進行了清晰界定。在此基礎上，隨著新課程改革步伐的不斷推進，數學單元整體教學設計應時而生。

數學單元整體教學設計是在核心素養的視域下，教師在對課程標準、教材等教學指導性資源進行深入解讀和剖析后，在整體思維的指導下，對相關教材內容進行分析、整合、重組，并將優化后的教學內容視為一個相對獨立的教學單元，形成相對完整的教學主題，突出知識體系的邏輯主線以及知識間的內在關聯性，在此基礎上對教學單元整體進行循環改進的動態教學設計。這里的單元是一個教學主題，由若干節具有內在聯系的課所組成。這些具有內在聯系的若干節課相互間形成一個有機的教學過程。

三、 高中數學單元整體教學設計的現狀

單元整體教學設計跟傳統的單課時教學設計的一個主要區別就在于，前者是整體性的教學設計，后者是先分散后總結式的教學設計。在新課程實施過程中，一些教師思想上不夠重視，認為單元教學設計可有可無，仍然習慣于按課時設計教學，重視一個個知識點的突破，重視題型的歸納和訓練，但往往忽略知識間的相互聯系，在一些細枝末節上耗費大量時間，出現“單元教學”只見樹木不見森林的尷尬境地，造成教學效益、教學質量“雙低下”，這樣既不利于學生良好認知結構的形成，也不利于學生關鍵能力的培養和核心素養的達成。

另一方面，雖然有些教師已經意識到單元整體教學設計的重要性，并在課堂教學中投入實踐，但仍存在著一些不足之處。比如在實際的教學中，部分教師由于平常工作繁忙，缺乏對課程體系的系統研究，對知識的整體關聯性揭示得不夠，難以形成科學的知識體系;而學生在學習的過程中，由于缺乏科學的引導，重結果輕過程，還是以碎片化的零散記憶方式進行學習，無法融會貫通形成完整體系，從而使單元整體教學設計浮于表面，流于形式。

四、 高中數學單元整體教學設計的研究意義

單元整體教學設計有利于提高教師的教學設計能力，促進學生數學核心素養的形成，對推進新課程改革具有一定的研究價值和現實意義。

（一）有利于整體把握課程理念

單元整體教學設計是對相關教材內容進行統籌優化組合，能夠從整體上把握知識，即整體的關聯性，幫助學生逐步認識數學的科學價值、應用價值和文化價值，體現數學學科核心素養多元化、多維度的內涵。

（二）有利于提升學生核心素養

單元整體教學設計將各個相互聯系、相互作用的若干環節有機融合成一個整體，轉變學生學習方式，使學生更能主動實踐，自主探究，合作交流，進而實現自我發展、自我超越、自我升華，有利于學生直觀想象、抽象概括、邏輯推理、數學運算等核心素養的達成。

（三）有利于提高教師的教研水平

單元整體教學設計，需要教師依據新課程標準、教學要求，對教材進行整體性研究，能夠站在系統知識體系的高度進行整體思考，這就要求教師要投入更多的時間和精力，進行教學研究，改善教學質量，開闊視野，提倡團隊合作，實施單元備課，顯著提高教師的團隊教研能力。

五、 高中數學單元整體教學設計的實施策略

（一）確定單元教學內容，明確數學核心素養

高中數學單元整體教學設計離不開教材這一重要媒介。教材是教與學最重要的基本要素，教師應在教材編排順序的基礎上，走出教材原有的單元框架，將其分解重組、轉化重構，針對同一主題進行篩選、分析、整合單元整體教學內容，按照邏輯為主線重新構建知識體系，以對應一個或多個核心素養的培育。還可以在復習課中大膽嘗試，以六大核心素養為主線，對教材原有單元進行重組，整合優化教學內容體系，更好地體現數學知識與核心素養之間的對應關系。例如，在人教版高中數學（2019年版）必修二第八章“立體幾何初步”一章中，可以按基本立體圖形結構及直觀圖、簡單幾何體的表面積與體積、空間點、直線、平面位置關系、空間中的平行關系、空間中的垂直關系、空間角與距離的求法六大知識模塊進行整合，從低到高由易到難，根據內在關聯的邏輯主線（暗線），繪制單元學習思維導圖，形成一個完整的知識體系，體現認知的整體性;同時引導學生善于透過現象看本質，發現客觀世界事物的本質、關系和規律，學會化繁為簡、返璞歸真，形成重論據、有條理、合邏輯的嚴謹認真的思維品質。

（二）設計單元整體目標，落實數學核心素養

教師在整體分析教材、選定單元內容、對應核心素養、分析教學要素后，編制科學的單元整體教學目標，選擇設計恰當的整體教學策略，明確各單元知識點之間的關聯，使點狀的知識得以結構化、整體化;在關注知識目標和技能目標達成的同時，更關注數學思想、核心素養這些高層次目標的達成，形成數學的思維方式。例如，在人教版高中數學（2019年版）必修一第三章中，教師引導學生結合初中已學的函數概念和客觀世界的變量關系等背景，從函數的概念、函數的表示、函數的性質、函數的應用四個模塊層層遞進，掌握研究一類函數的基本思路（定義與表示—圖像與性質—應用），并在此基礎上解決一次函數、二次函數、反比例函數的某些問題，特別是通過對二次函數的重新認識，學習定性刻畫函數單調性的方法，以及函數的對稱性、最大（?。┲档刃再|，使學生螺旋上升地認識已有函數，提升學生的抽象思維水平。從大單元的整體角度看，必修一第一章強調用集合語言、函數語言“表達世界”，第二章強調運用函數觀點解決方程、不等式的有關問題，第四章和第五章的指數函數、對數函數和三角函數等基本初等函數，也都是按照“實際背景—定義與表示—圖像與性質—應用”這一主線展開研究，是在初中變量關系基礎上的再抽象，屬于函數第二層次的認知。又比如，為進一步深化對函數的認識，提升用函數解決問題的能力，選擇性必修教材中還安排了數列、導數及其應用等單元的學習。在函數的視角下，數列是一類特殊的函數（離散函數），并具有廣泛的實際應用，通過數列的學習可以使學生更有效地用函數工具解決實際問題;導數則定量刻畫了函數的局部變化狀況，是研究函數性質的基本方法，通過導數的學習可以使學生掌握研究函數性質的一般方法，更好地用導數工具解決實際問題，實現數學思想和研究方法的一次飛躍。