基于核心素養視域的高中數學大單元教學設計研究

【摘要】隨著社會對教育的重視度不斷提升，核心素養已經成為當前教育的熱點話題.在這一背景下，如何將核心素養培養與具體學科教學相結合，探索有效的教學方法和策略，已經成為教育工作者們迫切需要解決的問題.高中數學教學應該以培養學生的數學素養為目標，而不僅是傳授知識和技能.數學素養包括數學思想、數學方法、數學應用、數學文化等方面，體現了數學的本質和價值.本文旨在基于核心素養視域，探討高中數學大單元教學設計的相關問題，并提出具體的教學策略和方法.

【關鍵詞】核心素養；高中數學；大單元教學

高中階段是基礎教育的重要階段，也是培養人才的關鍵階段.高中數學作為基礎教育的核心課程之一，對于培養學生的科學素養、邏輯思維、創新能力等方面有著重要的作用.新時代要求新教育，新教育要求新課程，新課程要求新教學.《普通高中課程方案（2017年版2020年修訂）》和《普通高中數學課程標準（2017年版2020年修訂）》明確提出了高中數學教學的目標是“培養具有創新精神和實踐能力的人才”，并將各個學科的教學目標升級為“核心素養”培養.

為了實現高中數學核心素養的培養目標，需要對傳統的教學模式進行改革和創新.傳統的教學模式通常以知識點為主線，以單篇文章或單個例題為單位，注重知識的傳授和訓練，忽視了知識之間的聯系和和對知識的應用，也忽視了數學思想方法和文化意義的滲透和啟發.這種教學模式難以激發學生的主動性和創造性，也難以培養學生的綜合素養.因此，需要從整體上對教材進行分析、重組、整合，形成相對完整的教學單元，突出數學思想方法的貫穿和運用，激發學生的探究精神和創新意識，促進知識、技能、情感、態度和價值觀等多方面的協調發展.

1" 大單元教學設計的內涵

大單元教學設計是指在整個教學過程中，將一些相關的小主題整合起來進行教學的設計方法.這種方法可以幫助學生更好地理解與掌握知識點，提高學習效率和學習成果.大單元教學設計的內涵包括整合性、層次性、綜合性、創新性和個性化幾個方面.

1.1" 整合性

大單元教學設計通過將一些相關的小主題整合到一個大主題下進行教學，讓學生能夠更加全面、系統地掌握知識點.

1.2" 層次性

大單元教學設計通常會將知識點分為不同的層次進行教學，從而有助于學生逐步深入理解和掌握知識點.

1.3" 綜合性

大單元教學設計能夠幫助學生將各個小主題之間的關系綜合起來，形成整體認識，并且能夠解決現實問題，具有較強的實用性.

1.4" 創新性

大單元教學設計鼓勵學生進行探究和創新，在教學過程中，引導學生發現問題并尋找解決方法，培養其創新精神和創新能力.

1.5" 個性化

大單元教學設計考慮到學生的個性化差異，教學內容和方式需要根據不同學生的需求進行調整和適應.

2" 大單元教學設計的理論依據

大單元教學設計是一種基于系統論的教學設計方法，它認為教材是一個有機的整體，由多個相互關聯的部分組成，每個部分都有其獨特的功能和作用，但又不能脫離整體而存在.因此，教學設計要從整體出發，把握教材的主線和主題，實現教學目標的優化［1］.大單元教學設計的理論依據主要有以下幾點.

2.1" 符合數學本質和特點

數學是一門以邏輯推理為基礎，以抽象概念為工具，以公理、定理、公式為核心，以解決實際問題為目的的科學.數學知識之間存在著嚴密的邏輯聯系和層次結構，不是孤立和零碎的［2］.因此，教學設計要突出數學知識之間的內在聯系和邏輯推演，避免碎片化和機械化的教學方式，讓學生從整體上把握數學知識體系的結構和規律，培養數學思維能力.

2.2" 符合認知規律和心理特點

認知心理學認為，人的認知是一個由感性認識到理性認識，由具體到抽象，由表面到本質，由簡單到復雜，由局部到整體的過程.同時，人的認知也是一個動態的、有機的、整體性的過程，不是靜止的、孤立的、線性的過程.因此，教學設計要從整體到局部、從簡單到復雜、從具體到抽象、從感性到理性地安排教學內容和活動，讓學生在具體情境中感知數學現象，在探究活動中發現數學規律，在實踐應用中運用數學方法，在反思評價中提升數學水平.

2.3" 符合核心素養的培養要求

核心素養是指個體在一定社會文化背景下必須具備的基本能力，它不僅包括知識和技能，還包括情感、態度和價值觀等多個維度.核心素養是一個動態的、發展的、整體的概念，不是靜態的、固定的、零散的概念.因此，教學設計要以核心素養為導向，突出數學運用能力、數學思維能力、數學創新能力和數學文化意識等方面的培養，通過多元化的教學形式和評價方式，促進學生在知識、技能、情感、態度和價值觀等多方面的協調發展［3］.

3" 大單元教學設計的原則

大單元教學設計是一種系統的、科學的、創新的教學設計方法，它要遵循一定的原則和步驟，才能保證教學設計的質量和效果.大單元教學設計主要應遵循以下原則.

3.1" 整體性原則

整體性原則是指教學設計要從整體上把握教材的主線和主題，將具有內在聯系的教學內容重新整理結合，再形成一個完整的教學單元，實現教學目標的優化.這樣可以避免碎片化和機械化的教學方式，讓學生從整體上把握數學知識體系的結構和規律，培養數學思維能力.

3.2" 層次性原則

層次性原則是指教學設計要根據數學知識之間的邏輯聯系和層次結構，分層次地安排教學內容和活動，讓學生逐步深入地掌握數學知識和技能.這樣可以避免跳躍式和盲目式的教學方式，讓學生在具體情境中感知數學現象，在探究活動中發現數學規律，在實踐應用中運用數學方法，在反思評價中提升數學水平.

3.3" 開放性原則

開放性原則是指教學設計要充分考慮數學知識的多樣性和靈活性，提供多種可能的教學路徑和方法，給予學生足夠的自主性和選擇性，激發學生的探究精神和創新意識.這樣可以避免刻板式和死板式的教學方式，讓學生在多元化的教學形式和評價方式中展示自己的個性和特長，促進學生多方面的協調發展.

4" 高中數學大單元教學的目標和內容

高中數學大單元主要包括數列、函數、導數、不等式、三角函數、平面向量和解析幾何等.在日常教學活動中，需要注意以下幾點.

4.1" 注重把握教學目標，突出核心素養

例如，在“數列”教學中，可以注重培養學生的數學思維和技能，通過數學歸納法和遞推公式的推導，提高學生的邏輯思維和證明能力.

4.2" 加強數學知識的聯系和應用

例如，在“函數”教學中，可以以實際問題為背景，引導學生運用函數概念和方法解決實際問題，使學生更好地理解和掌握函數的本質.

4.3" 發揮數學思想的創新性和探究性

例如，在“導數”教學中，可以引導學生從微分的定義入手，探究導數的本質和應用，同時鼓勵學生運用導數方法解決實際問題，提高學生的創新能力.

5" 基于核心素養視域的高中數學大單元教學設計方法

核心素養是指一種綜合性的能力和素養，包括人的身心健康、社交情感、審美表現、思想品德、全球視野、創新思維等多個方面.在學科教育中，核心素養可以理解為學生通過學習某一學科所需要必備的能力 ［4］.在核心素養基礎下高中數學大單元教學的教學設計可以分為以下幾個步驟.

5.1" 確定大單元主題和目標

確定大單元主題是指根據高中數學核心素養的要求，從整體上把握教材的主線和主題，將具有內在聯系的內容進行重組，給予一個具有代表性和吸引力的主題，并確定科學的教學目標.這一步是大單元教學設計的基礎和核心，要求教師對教材有深入的理解和把握，能夠從多個角度進行切入和拓展.

例如" 在“三角函數”教學中，可以通過以下幾個方面來確定教學目標.

知識目標" 掌握三角函數的定義和性質，理解正弦函數和余弦函數的周期性和對稱性.

能力目標" 運用三角函數解決實際問題，如高空作業、導航等.

素養目標" 發揮數學思想的創新性和探究性，培養學生的獨立思考和創新能力，提高學生的數學素質和綜合能力.

5.2" 分析大單元內容

分析大單元內容是指根據數學知識之間的邏輯聯系和層次結構，按照由簡單到復雜、由具體到抽象、由感性到理性的順序，分層次地安排教學內容，并明確每個層次的核心內容、重點難點、基本要求等.這一步是大單元教學設計的關鍵和難點，要求教師對數學知識有清晰的認知和理解.

5.3" 設計大單元活動

設計大單元活動是指根據數學知識的多樣性和靈活性，提供多種可能的教學路徑和方法，設計符合學生認知規律和心理特點的教學活動，包括導入活動、探究活動、實踐活動、反思活動等，并確定每個活動的目標、內容、形式、時間、評價等.這一步是大單元教學設計的重要和創新點，要求教師對教學方法有廣泛的了解和掌握，能夠根據學生的實際情況和需要進行靈活的調整和選擇［5］.

例如" 在“三角函數”教學中，可以采用以下教學方法.

概念引入" 通過實際問題引入三角函數的概念，如航空、導航等領域中的應用.

基礎知識講解" 先介紹三角函數的定義和性質，然后講解正弦函數和余弦函數的圖象和周期性.

綜合運用" 結合實際問題進行練習和探究，如計算三角形的邊長、求角度等.

拓展應用" 引導學生思考三角函數的更為廣泛的應用，如物理學、工程學等領域中的應用.

5.4" 反思大單元教學

反思大單元教學是指在完成大單元教學后，對整個教學過程進行總結和評價，分析教學效果和存在的問題，提出改進和完善的建議，為下一次教學設計提供參考和借鑒.這一步是大單元教學設計的完善和提升點，要求教師有自我批判和自我超越的意識，能夠客觀地審視自己的教學行為，不斷更新自己的教學理念和方法.

6" 結語

大單元教學設計是一種符合數學本質和特點、認知規律和心理特點、核心素養的培養要求的教學設計方法，有利于提升高中數學教學的質量和效果，促進學生的數學能力和素養的全面發展.在現代教育中，核心素養已成為一種重要的教育理念和目標，因此，高中數學在教學設計中需要重視核心素養的培養，注重學生的全面發展和素質提高，為未來的學習和生活奠定堅實的基礎.

【基金項目：本文系福建省教育科學“十四五”規劃2022年度課題“基于學科核心素養的高中數學大單元教學設計實踐研究”（課題批準號：FJJKZX22—414）成果】

參考文獻：

［1］姜振煥.核心素養視域下高中歷史大單元教學設計研究［J］.考試周刊，2023（06）：134-137.

［2］白梅.基于學科素養視域下高中數學大單元教學設計研究［J］.知識文庫，2022（10）：139-141.

［3］王力強.核心素養下的數學大單元教學設計與實施［J］.智力，2023（09）：123-126.

［4］吳洪祥.高中數學大單元教學設計與實施策略研究［J］.中學課程輔導，2022（28）：57-59.

［5］宋倩.基于核心素養的數學大單元教學策略［J］.文理導航（中旬），2022（03）：25-27.