指向數學核心素養的問題鏈教學設計分析

【摘要】在高中數學教學實踐中，教師遵循核心素養理念的指導，圍繞具體課程設計問題鏈教學活動，能構建特色問題鏈教學指導體系，激發學生對課程知識的學習興趣，有效引發學生對數學知識的深度探究，確保學生對數學知識的學習更加全面、深入.本文從高中數學教學改革入手，圍繞“指數函數”教學案例，對指向核心素養的數學問題鏈教學設計和實施進行了深度探究，希望能引發學生對指數函數知識的思考，強化學生數學學習體驗，為學生在數學學習中培養思維能力奠定基礎.

【關鍵詞】高中數學；問題鏈教學；指數函數

隨著教育改革的不斷深入，數學學科核心素養的培養日益成為數學教學的重要目標.數學核心素養不僅關乎學生掌握數學基礎知識和技能，更涉及數學抽象、邏輯推理、數學建模、直觀想象、數學運算和數據分析等關鍵能力.在此背景下，如何設計有效的教學策略以促進學生數學核心素養的提升，成為數學教育工作者亟待解決的問題.問題鏈教學是新興的教學模式，教師在問題鏈教學中積極構建彼此關聯而有序的問題串，能引導學生經歷數學知識的形成與發展過程，培養學生的數學核心素養.因此在數學教學改革中，探討問題鏈教學的優化設計和應用，能全面改革數學教學模式，系統培養學生數學核心素養.

1nbsp; 指向核心素養的高中數學問題鏈教學價值

在高中階段數學教學中，教師積極探索問題鏈教學活動的設計和創新，能引發學生對數學知識的全面思考，使學生對數學知識的理解和認識更加深刻，全面提高學生對數學課程的學習能力.具體分析，問題鏈教學具有以下幾個方面的應用價值.

其一，有助于促進學生數學思維的發展.問題鏈教學通過精心設計的問題序列，引導學生逐步深入問題的核心，從而培養他們的邏輯思維、抽象思維和批判性思維［1］.在數學課堂上，教師開展問題鏈教學活動的過程中，一般會先提出一個具有挑戰性的初始問題，激發學生探索的興趣，然后隨著問題鏈的推進，教師會基于對前一個問題的深化或拓展設計后續問題，要求學生運用已學知識進行分析、推理和歸納，形成漸進式的指導方式，從而在問題鏈教學中加深學生對數學概念的理解，促使他們學會從不同角度審視問題，形成系統的思維框架.同時，數學教師開展問題鏈教學的過程中，會鼓勵學生主動提出問題、分析問題并嘗試解決問題，重視鍛煉學生邏輯思維能力，能指導學生有條理地組織思路、清晰地表達見解.同時，面對復雜多變的問題情境，教師也能帶領學生抽象出問題的本質特征，運用數學模型進行描述和解決，顯著提升他們的抽象思維能力和批判思維能力，促進學生數學思維高效化發展.

其二，有助于激發學生創新能力.問題鏈教學強調開放性和多元性，鼓勵學生提出多樣化的解題思路和策略，從而激發他們的創新精神和創造力.在傳統的教學模式中，教師往往直接給出問題的解答方法，學生則被動接受［2］.而在問題鏈教學中，教師則更多地扮演引導者和支持者的角色，鼓勵學生自主探索、勇于創新.在具體設計問題鏈教學活動的過程中，教師會設計有挑戰性的探究問題和任務，這就會導致學生遇到多種無法處理的問題和困境，迫使學生跳出常規思維框架，尋找新的解決方案，嘗試從多角度探究解決問題的方法進而獲得更廣闊的視野和更深刻的見解，形成靈活應變和獨立思考的能力，促進學生數學創新能力發展和優化，使學生對數學知識的理解和認識更加深刻.

其三，有助于提升學生問題解決能力.問題鏈教學的最終目標是培養學生的問題解決能力，在教學中教師會設計一系列相關聯的問題，要求學生對問題進行分析、處理和解答，從而使學生學習數學知識和技能，探索如何運用這些知識和技能去解決實際問題，促進學生問題解決能力的高效化培養［3］.具體來講，在問題鏈的構建和解答過程中，教師會引導學生主動不斷面對新的挑戰和問題，并鼓勵他們運用所學的數學知識進行分析、推理和驗證.在此過程中，教師的引導和學生的自主探究，能鍛煉學生問題解決能力，培養他們的耐心和毅力，從而使學生高效化處理數學問題，保障學生在數學探究學習中獲得良好體驗，為高中生對數學知識的遷移運用奠定基礎.

2" 指向核心素養的“指數函數”問題鏈教學設計

在高中數學指數函數教學實踐中，教師遵循核心素養的指引，積極探索問題鏈教學活動的設計和實施，能在逐層次問題引導中引發學生對數學知識的深度思考，全面提高教學效果，使學生對數學知識的理解和認識更加深刻［4］.

2.1" 結合課標要求，解析教材主要內容

在數學課程中，指數函數是高中階段的核心內容之一，其重要性不僅體現在數學知識的連貫性和系統性上，更在于它在解決實際問題中的應用價值.結合課標要求，湘教版高中數學教材對指數函數內容的編排主要圍繞其概念、性質、圖象以及應用等方面展開.具體針對教材編排情況進行分析，能看出教材通過實例引入指數函數的概念，幫助學生理解指數函數的基本形式及其與冪函數的區別，并且教材詳細闡述了指數函數的性質，包括單調性、值域、定義域等，這些性質的學習為學生后續研究復雜函數提供了基礎.在圖象部分，教材借助繪制指數函數的圖象，引導學生觀察并分析其特點，如漸近線、增長速率等，從而加深對指數函數性質的理解.此外，教材還注重指數函數在實際問題中的應用，如人口增長、放射性衰變、復利計算等模型，這些應用實例不僅增強了學生學習的興趣，也培養了他們將數學知識應用于實際問題的能力［5］.整體來看，教材內容的編排既符合課標要求，又體現了數學知識的邏輯性和實用性.因此教師在設計問題鏈教學活動的過程中，應該將湘教版數學教材的編排作為基礎，結合教材內容探索“指數函數”問題鏈教學創新設計，促進各項數學教學活動合理化實施，全面增強學生對數學知識的學習感知體驗.

2.2" 分析基本學情，設定核心素養目標

在教學設計中，分析學情是問題鏈教學活動設計的基礎部分，教師把握湘教版指數函數教學指導的需求，應先分析基本學情，設定數學問題鏈教學的核心素養目標［6］.對于指數函數課程教學而言，在學習指數函數課程知識時，學生已經具備了一定的函數基礎，如一次函數、二次函數等，但對指數函數這種增長方式較為特殊的函數還較為陌生.因此在教學中教師應關注學生對函數基本概念、性質以及圖象的理解程度，同時考慮他們對數學符號、公式的掌握情況.

在把握基本學情設定教學目標的過程中，根據問題鏈教學設計的需求，教師應該嘗試對指數函數教學中核心素養目標進行細化，具體目標設計應注重以下幾個方面：一是培養學生的數學抽象能力，通過指數函數的學習，學生能夠抽象出函數的一般形式和性質；二是提升學生的邏輯推理能力，能夠運用指數函數的性質解決相關問題；三是增強學生的數學建模意識，能夠將指數函數應用于實際問題中，建立數學模型；四是培養學生的數學運算能力，能夠準確進行指數函數的計算和分析.在優化設計核心素養目標后，教師就能在教學中發揮核心素養目標的指引作用，促進高中數學問題鏈教學貫徹落實.

2.3" 確定教學重難點，優化過程設計

在指數函數的教學中，確定教學重難點能促進問題鏈教學設計的優化應用，突出強調教學設計活動，從而促進學生對函數知識深度學習［7］.具體而言，指數函數的教學重點應放在指數函數的概念、性質以及應用上，此類內容是構建學生指數函數知識體系的核心.而教學難點則主要體現在指數函數性質的深入理解和應用上，尤其是其增長速率的特殊性以及在實際問題中的靈活應用.在確定教學重點和難點后，教師就應該探索問題鏈教學過程的優化設計，有效促進各項教學活動系統實施，全面引發學生對數學課程知識的思考和探究.

例如，在“指數函數”問題鏈教學過程設計環節，數學教師就應該把握問題鏈教學的核心思想，根據教學內容和培養學生數學核心素養的現實需求，積極探索問題鏈教學過程優化設計，確保能借助問題導入、新知識傳授、案例解析、小組探究等教學過程，引發學生對數學問題鏈知識的深層次思考和探索，從而全面提高學生對指數函數知識的綜合學習體驗［8］.在具體教學設計環節，數學教師可以設計如表1所示的問題鏈教學過程，促進多層次問題、多類型問題的設計和應用，指導學生對指數函數知識進行深度系統探究，使學生在學習實踐中加深對數學知識的理解.

3" 結語

綜上所述，在高中數學教學改革實踐中，教師準確定位核心素養的指引，積極探索問題鏈教學活動的設計和實施，能發揮問題鏈導學作用，引導學生由淺入深地對數學知識進行深度探究，從而強化學生學習體驗，使學生對數學知識產生個性化理解和認識.鑒于此，在未來改革數學教學活動的過程中，教師應該面向核心素養的引領，探索多元化數學問題鏈教學的設計和實施，構建相對科學的問題鏈教學體系，促進學生學習數學知識，全面提高學生數學自主學習能力和數學核心素養.

參考文獻：

［1］屠明軒.高中數學問題鏈式教學實施策略探討——以“直線的方程”為例［J］.理科愛好者，2023（02）：109-111.

［2］黃景怡.高中數學問題教學模式應用探究——評《高中數學基于“問題解決”的課堂教學與設計》［J］.中國教育學刊，2023（02）：113.

［3］陳小波.高中數學“問題鏈+任務單”單元式教學策略探索［J］.數學教學通訊，2023（3）：3-8.

［4］魏自盈.指向數學核心素養的問題鏈教學設計——以湘教版“指數函數”為例［J］.數學教學研究，2022，41（06）：19-23+27.

［5］唐萬年.“問題鏈”在高中數學教學中的應用實踐研究［J］.學周刊，2022（36）：13-15.

［6］安根堂.核心素養下高中數學問題鏈教學探究［J］.數理天地（高中版），2022（17）：49-51.

［7］丁福軍，張維忠，唐恒鈞.指向數學核心素養的問題鏈教學設計［J］.教育科學研究，2021（09）：62-66.

［8］顧鐳.核心素養背景下高中數學問題鏈式教學設計與實施——以“直線的方程”為例［J］.科教導刊，2021（09）：163-164.