高中數學核心素養下的單元作業設計研究

唐小宴

摘 要：本文旨在探討基于高中數學核心素養理念的單元作業設計方法及其對學生數學學習的影響。通過分析現有研究和教學實踐，結合數學課程標準和教育改革的背景，本文提出了一種以培養學生數學思維能力和解決問題能力為核心的單元作業設計模式。在高中數學課堂中，采用基于核心素養的單元作業設計可以促進學生的知識遷移、創新思維和團隊合作能力的培養，提高學生的數學學習興趣和學習動機，從而有效提升學生的數學素養水平。

關鍵詞：高中數學；核心素養；單元作業設計

隨著教育改革的不斷深化，高中數學教育也面臨著新的挑戰和機遇。當前，我國高中數學教育存在傳統教學模式單一、理論教學與實踐應用脫離、學生學習動機不足等問題。為了推動學生數學學習質量的提高，培養學生的創新思維和問題解決能力，需要改變傳統教學模式，注重培養學生的核心素養。本文旨在研究基于高中數學核心素養的單元作業設計方法，歸納出一種有效的單元作業設計模式，并探討該模式對學生數學學習的影響。

一、單元作業設計與核心素養培養

（一）單元作業設計的目標和原則

單元作業設計的目標和原則是在高中數學教學中培養學生核心素養。它需要與教學目標相一致，旨在幫助學生達到預期的學習效果。

首先，單元作業設計應準確反映出教學內容和目標。教師在設計作業時應考慮到所教授的數學知識點和技能，并將其有機地融入作業中。作業應該具備一定的難度，既能夠鞏固學生已學的知識，又能夠引導學生進一步運用所學的數學知識解決實際問題。通過這樣的設計，學生可以更好地理解和掌握所學的數學內容。

其次，單元作業設計應從易到難、由淺入深，循序漸進地引導學生逐步提高數學水平。作業的難度應該逐漸增加，從簡單到復雜，從基礎到拓展。這樣可以促使學生逐步擴展和深化他們的數學思維能力，建立起堅實的數學基礎。同時，學生在完成每個階段的作業后，可以通過及時反饋和指導，發現自己的不足并進行修正，進一步提高學習效果。

再次，單元作業應注重綜合運用所學知識和技能解決實際問題，培養學生的綜合分析和實踐能力。作業設計可以包括各種實際情境和應用題，讓學生將數學知識應用到真實世界中，培養他們解決問題的能力。通過這樣的實踐性作業設計，學生不僅可以加深對數學知識的理解，還可以培養他們的邏輯思維能力、創新意識和團隊合作精神。

最后，單元作業設計應具有一定的靈活性和多樣性，以滿足不同學生的需求和興趣。作業可以包括不同類型的題目，如選擇題、填空題、計算題等，以及開放性的問題，讓學生有更多的選擇和發揮空間。同時，教師應該關注學生的學習特點和興趣愛好，在作業設計中考慮到學生的差異性，為每個學生提供適合他們的個性化作業，激發他們的學習熱情和動力。

（二）基于核心素養的單元作業設計模式

1.任務設計

在高中數學中，數列是一個非常重要的概念。其中，等比數列是一種特殊的數列，其定義為：一個數列中，從第二項開始，每一項與前一項的比值都相等，這個比值稱為公比。首先，安排調研任務。要求學生在班級或校園內尋找不同類型的數列，并歸納總結它們的規律。例如，學生可以觀察到等比數列等不同類型的數列，并記錄下它們的前幾項，利用這些數據來判斷它們是否是等比數列，并計算出它們的公比。其次，設計問題探究任務。要求學生通過尋找規律，解決實際生活中的問題。例如，學生可以選擇一個與他們生活相關的問題，如計算每月手機話費的變化規律。他們可以通過觀察過去幾個月的賬單，記錄下每個月的話費金額，并計算每個月之間的比值，看是否存在一個恒定的比值，如果存在，則可以判斷這個數列符合等比數列的定義。最后，實際應用任務。要求學生將等比數列應用于實際生活中。例如，學生可以選擇一個與他們感興趣的領域相關的問題，如音樂、體育或者金融等，然后利用等比數列的概念來揭示其中的規律。例如，他們可以研究音樂中的音階，運動員在訓練過程中的身體變化，或者投資中的利率變化等，并分析其是否符合等比數列的定義。

通過以上任務設計，學生可以主動參與、思考和合作，從而培養他們的問題意識、分析能力和創新思維，同時也能夠更好地理解和應用等比數列的知識。

2.活動組織

活動組織在數列的學習中具有重要意義。通過合理的活動組織，可以激發學生的學習興趣，提高他們的學習積極性，并培養他們的合作與交流能力、動手能力和創造力。

首先，可以通過小組合作的形式進行活動。比如，在“數列”知識點的學習中，可以將學生分成小組，讓他們共同討論解答與數列相關的問題。通過小組合作，學生可以相互交流思路，共同解決問題，從而提高他們的邏輯思維能力和問題解決能力。同時，小組合作也能夠培養學生的團隊意識和合作精神。

其次，可以組織展示演講活動。每個小組選擇一個代表，對他們的解答和思考過程進行分享和展示。這樣可以讓學生主動參與到活動中來，增強他們的表達能力和展示能力。同時，其他小組的學生也可以通過觀摩各小組的分享，獲取到更多的思路和解題方法，促進彼此之間的學習和進步。

再次，還可以安排實際應用活動。比如，讓學生編寫一份關于數列應用的小冊子，從生活中找到數列的實際應用，如金融領域中的貸款利息計算、物理學中的運動規律等，并進行詳細地說明和解釋。這樣不僅可以讓學生將所學的數列知識應用到實際生活中，還能夠提高他們的實際動手能力和創造力。

最后，還可以設計一些有趣的數列游戲。通過游戲的形式，讓學生在娛樂中學習，增強他們的興趣和參與度。比如，設計一個數列迷宮游戲，要求學生根據數列的規律找到正確的路徑；或者設計一個數列拼圖游戲，要求學生根據數列的規律將拼圖正確地拼接起來。這樣可以鞏固學生對數列的理解和掌握，并讓學習更加生動有趣。

3.反思與評估

反思與評估是學生對自己學習進行總結和評價的重要環節。在作業設計中加入反思和評估的環節，可以促使學生深入思考自己的學習過程，并評價自己的學習成果。這樣的做法有助于學生形成良好的學習習慣和自我評價能力，進而促進他們的學習進步。

首先，反思報告可以幫助學生回顧整個學習過程，思考自己在完成作業中的收獲和困難。通過寫下來的方式，學生可以清晰地記錄下自己在學習過程中所遇到的問題、困難以及解決方法。這不僅有助于加深對知識點的理解，還能夠培養學生解決問題的能力和思考能力。

其次，反思報告也可以讓學生分析自己在數學學習中存在的問題和需要改進的地方。通過對學習過程的總結和思考，學生可以發現自己的學習偏差和不足之處，從而有針對性地進行改進[1]。例如，學生可能會發現自己在某個知識點上理解不夠深入或者學習方法不正確，通過反思，他們可以找到改進的方向，提高學習效果。

此外，反思報告還可以培養學生的自我評價能力。在寫報告的過程中，學生需要客觀評價自己的學習成果和表現，并提出合理的改進建議。這種能力不僅對學習有益，也對日后的工作和生活具有重要意義。通過反思與評估，學生能夠逐漸形成自我約束和自我激勵的意識，不斷提高自己的學習水平和綜合素質。

二、核心素養下的單元作業設計對學生數學學習的影響

（一）學生的數學思維能力和解決問題能力培養

學生的數學思維能力和解決問題能力的培養是高中數學學習的重要目標之一。通過數學學習，學生需要進行邏輯推理、抽象思維和創造性思維等活動，這些活動對于培養學生的思維方式和解決問題的能力具有重要影響。

首先，數學學習可以潛移默化地培養學生的邏輯推理能力。數學是一門嚴謹的學科，它要求學生根據已有的條件和規則進行合理的推理和論證。在解決數學問題的過程中，學生需要遵循邏輯規律，進行正確的推理和演繹，從而得出正確的結論。這種邏輯推理的訓練可以培養學生的思維敏銳性和邏輯思維能力，使他們在其他學科和日常生活中也能夠運用到這種思維方式。

其次，數學學習可以促進學生培養抽象思維。數學問題往往是抽象的，需要學生將具體的問題轉化為符號、表達式或者圖形進行處理。這種抽象思維的培養可以讓學生更好地理解和應用數學知識，培養學生在日常學習中形成抽象思維能力，并且培養學生的觀察能力。這種能力對于學生在解決實際問題和掌握抽象概念方面都具有重要作用[2]。

此外，數學學習也鼓勵學生進行創造性思維。數學領域有很多問題需要學生進行創新性的思考和解決。通過解決數學問題，學生可以培養自己的創造力和想象力，提高他們在面對新問題時的應變能力和解決問題的能力。創造性思維的培養不僅對學生的數學學習有幫助，也對他們日后的工作和生活具有重要意義。

（二）學生的數學學習動機和興趣提升

學生的數學學習動機和興趣提升是核心素養下的單元作業設計對學生數學學習的重要影響之一。在教育中，激發學生的學習動機和培養他們對數學的興趣是至關重要的，因為這直接影響到他們的學習效果和學習態度。

首先，核心素養下的單元作業設計可以通過設置有趣和具有挑戰性的任務，激發學生的學習動機。傳統的作業往往只是機械地重復練習，缺乏吸引力和激勵性，容易導致學生的學習興趣下降。而在核心素養下的單元作業設計中，教師可以結合實際情境或問題，設計一些有趣的作業任務，讓學生感受到數學知識在實際生活中的應用和意義。這樣的設計能夠引起學生的好奇心和求知欲，激發他們主動學習的愿望，從而提高他們的學習動機。

其次，核心素養下的單元作業設計可以通過個性化的內容和形式，增加學生對數學學習的興趣。每個學生的興趣愛好和學習方式不同，因此，教師在設計作業時可以考慮到學生的個性特點和需求[3]。例如，可以讓學生選擇自己感興趣的數學題目或方向進行深入研究，或者通過多種形式的作業，如探究性作業、實踐性作業等，激發學生的學習興趣。個性化的作業設計能夠讓學生在學習過程中體驗到成功和成就感，從而增強他們對數學學習的興趣。

此外，核心素養下的單元作業設計還可以通過鼓勵合作學習和交流互動，促進學生對數學學習的興趣提升。合作學習可以讓學生在團隊合作中共同解決問題，互相學習和交流思想，培養他們的合作精神和團隊意識。教師可以設計一些合作性的作業任務，要求學生共同參與并展示他們的成果。這樣的設計不僅能夠增加學生的學習動機，還能夠培養他們對數學學習的興趣，通過交流互動的過程，學生可以從彼此的觀點和方法中獲得啟發，形成對數學學習的積極態度。

（三）學生的團隊合作和創新能力發展

學生的團隊合作和創新能力是核心素養中非常重要的一部分，對于他們未來的發展和成功起著至關重要的作用。而單元作業設計正是一種可以有效促進學生團隊合作和創新能力發展的教學方法。

首先，通過單元作業設計，學生將有機會與其他同學一起合作完成任務。在團隊合作的過程中，學生需要相互協作、分工合作、溝通交流，以達到共同的目標[4]。這樣的合作模式不僅培養了學生的團隊意識和集體榮譽感，還能夠讓他們學會傾聽他人的觀點，尊重每個成員的貢獻，并學會在合作中解決問題。通過這樣的合作經驗，學生的團隊合作能力得到了鍛煉和提高。其次，單元作業設計能夠鼓勵學生進行創新思維和解決問題的能力。在完成任務的過程中，學生可能會面臨各種挑戰和難題，需要他們積極尋找解決方案并進行創新性的思考。這種情境下，學生將被激發出更多的創造力和想象力，通過集思廣益、獨立思考和實踐探索，找到最佳的解決方案。在這個過程中，學生的創新思維能力得到了培養和發展。此外，單元作業設計還可以提供學生自主學習和探究的機會，激發他們的主動性和積極性。通過設計開放性的任務，學生可以自主選擇并探索感興趣的內容，發現問題，并尋找解決方法。這樣的自主學習過程培養了學生的自主思考和學習能力，使他們在學習中更具有主動性和創造性[5]。

結束語

綜上所述，通過對基于高中數學核心素養的單元作業設計研究的探討和實證分析，本文得出了一系列結論。首先，采用基于核心素養的單元作業設計可以促進學生數學思維能力和解決問題能力的培養。其次，該設計模式能夠提高學生的數學學習動機和興趣，激發學生的學習熱情。第三，通過團隊合作和創新能力的培養，學生可以更好地應對未來社會的挑戰。希望該研究能對高中數學教師和教育機構提供指導，促進學生數學素養的全面提升。

參考文獻

[1]周穎.基于核心素養的高中數學單元主題教學設計研究[J].中學數學，2022（13）：71-72.

[2]賀迎慧.基于數學核心素養的高中數學單元教學設計的實踐研究[J].數學學習與研究，2022（22）：59-61.

[3]周寧，林新建.基于核心素養的高中數學課時作業設計實踐：以“復數乘、除運算的三角表示及其幾何意義”為例[J].數學教學研究，2023，42（4）：20-23，67.

[4]范福太.核心素養背景下優化高中數學校本作業設計路徑研究[J].國家通用語言文字教學與研究，2022（5）：70-72.

[5]張一凡.基于核心素養的高中數學課后作業設計研究[D].蘇州：蘇州大學，2020.