核心素養背景下中學數學教師能力結構優化研究

課題項目：廣西教育科學“十四五”規劃2024年度專項課題“核心素養導向下中學數學教師專業發展的探索與研究”（立項編號：2024ZJY182）。

《中學教育專業師范生教師職業能力標準（試行）》對教師職業能力的構成要素及其內涵予以規范，指出教師職業能力包括師德踐行能力、教學實踐能力、綜合育人能力和自主發展能力[1]。這些能力既是教師專業發展的核心內容，也是提升教育教學質量的重要保障。《義務教育數學課程標準（2022年版）》規定了數學核心素養的內涵，主要包括以下三個方面：會用數學的眼光觀察現實世界，具備抽象能力、幾何直觀、空間觀念與創新意識；會用數學的思維思考現實世界，具備運算能力、推理意識或推理能力，形成實事求是的科學態度；會用數學的語言表達現實世界，能夠在現實生活與其他學科中構建普適的數學模型，表達和解決問題，并養成用數學語言表達與交流的習慣，發展應用意識與實踐能力[2]。隨著教育改革的不斷深入，核心素養體系對教師的專業能力提出了更高的要求。本文通過深入分析核心素養背景下中學數學教師的能力結構，提出有針對性的優化策略，旨在為中學數學教師職業能力的提升提供理論依據和實踐指導。

一、核心素養背景下中學數學教師能力結構分析

（一）素養導向能力

在核心素養背景下，素養導向能力要求教師不僅要具備扎實的數學學科知識，更要能將數學思維與數學觀念的培養貫穿于整個教學過程。這種能力要求教師深刻理解數學核心素養的內涵及其在教學中的具體體現。例如，在幾何教學中，教師要著力培養學生的空間觀念與幾何直觀能力，通過圖形變換、幾何證明等教學活動，引導學生從直觀感知逐步過渡到思維抽象；在代數教學中，教師應強化學生的抽象能力與邏輯推理能力，借助函數關系、方程求解等內容，指導學生從具體問題中提煉數學模型，并運用數學方法解決問題。此外，教師還需具備跨學科知識整合能力和創新意識，將數學知識與現實情境有機結合，激發學生的探究熱情，提升學生的批判性思維。

（二）教學設計能力

在核心素養背景下，教學設計能力是教師將數學核心素養融入課堂教學的核心能力。教師需要突破傳統“灌輸式”教學模式，注重思維培養和能力提升，以問題為驅動，運用探究式、合作式、啟發式等教學方法，引導學生主動探索數學知識，使其在動態的學習過程中發展核心素養。同時，教育新模式、新環境對教師的信息化教學能力提出了更高要求，教師需要持續提高專業水平，促進教學質量提升[3]對此，教師可以借助信息技術實施個性化教學，根據學生的學習需求和個體差異提供精準輔導；利用智能化工具設計互動性強、即時反饋的教學活動，提升學生的學習興趣和課堂參與度。

（三）數學建模能力

在核心素養背景下，數學建模能力要求教師具備將現實世界中的復雜問題轉化為數學問題并加以解決的專業素養，這種素養主要體現在以下兩個方面。一方面，教師需要掌握將現實問題與數學知識有機結合的能力。這要求教師擁有扎實的數學功底，善于識別和提取實際問題中的數學要素，并將其轉化為可用數學方法描述和求解的問題。教師應熟悉各類數學模型的構建原理，能夠在教學中清晰地闡釋建模步驟與方法，指導學生理解構建模型的基本流程，包括假設設定、變量選擇、模型求解等。另一方面，教師應注重培養學生的建模意識和實踐能力。在教學中，教師不僅要指導學生運用數學工具解決問題，還要培養學生運用數學語言描述和解決實際問題的意識，使其逐漸形成在面對復雜情境時主動表達、分析和推理的能力。

二、核心素養背景下中學數學教師能力結構優化策略

（一）教學目標專題研討，深化數學素養認知

在當前教育改革背景下，教師對核心素養的理解直接影響學生關鍵能力的培養與發展。為有效推進教學改革，中學數學教師應以《義務教育數學課程標準（2022年版）》為理論依據，開展專題研討活動，深入解析數學核心素養。

在研討“會用數學的眼光觀察現實世界”這一核心素養培養目標時，學校可引導教師立足數學學科本質，關注數學作為認知工具的功能。在研討過程中，教師要反思數學教學是否僅停留在知識傳授層面，是否有效培養了學生從數學視角觀察和分析生活現象與解決實際問題的能力。教師可共同討論與設計將數學知識與現實生活建立聯系的課堂教學策略，使學生逐步形成“數學眼光”。例如，教師可利用幾何學中的圖形與空間變換、統計學中的數據分析與趨勢預測、概率論中的事件與風險評估等知識點，引導學生發現和理解自然與社會現象中的數學關系。

在研討“會用數學的思維思考現實世界”這一核心素養培養目標時，教師應通過專題研討明確：數學思維是學生掌握數學方法、解決問題和進行創新的基礎。研討應聚焦于如何設計教學目標，使學生在掌握知識的同時，發展抽象思維、邏輯推理能力和批判性思維，培養實事求是的科學態度。例如，教學目標可強調運算過程中數據處理的嚴謹性和對公式的規范運用，要求學生獨立驗證運算結果，從而提升學生對數值關系的敏感度；在推理論證方面，教學目標應注重引導學生系統分析問題要素，嚴格檢驗推導過程的各個環節，確保嚴謹性和科學性。教師在設計教學目標時，應特別注重培養學生全面而嚴謹的思維方式，使其在解題過程中不僅追求答案的正確性，更注重論證過程的邏輯自洽，促進其形成實事求是的科學態度。

在研討“會用數學的語言表達現實世界”這一核心素養培養目標時，教師應重點分析如何借助教學目標設計，培養學生用數學語言表達的能力。數學語言既是知識的載體，也是思維表達的工具。教師在研討中應探討如何通過數學建模、圖表分析和代數運算等教學活動，引導學生將實際問題轉化為數學問題，并用數學語言準確表述解決方案。此外，教師還應重視課堂中的數學交流活動，鼓勵學生運用數學語言進行討論、合作與展示，以提升其數學表達能力。

（二）教學案例開發共享，促進教學方法創新

在核心素養背景下，優秀教學案例的開發與共享既能展示教師的課堂實踐成果，又能為同行提供反思與改進的借鑒，從而構建互促共進的教學共同體，對提升教師的教學設計能力和創新教學方法具有重要意義。

中學數學教師在開發教學案例時，首先應建立科學的篩選機制，從大量教學實踐中選取具有代表性、典型性和創新性的課例。例如，教師可通過教研組或區域教研活動，共同研討，結合核心素養培養要求，確定案例的主題與目標，確保運用案例開展教學能夠提升學生的數學思維、問題解決能力、跨學科學習能力。其次，教師可借助共享平臺（如學校資源庫、區域教育云平臺或專業教育網站）上傳案例，形成資源共享機制，促進教師間的交流與合作。在開發過程中，教師應注重案例的標準化和規范化，明確案例的基本結構（如教學目標、教學過程、學生反饋、反思改進等），以便其他教師參考和運用。此外，相關人員可組織跨校合作或區域聯動組織案例評選活動，激勵更多教師參與案例開發，營造良性競爭與共同提升的氛圍。最后，案例開發完成后，教師需通過課堂實踐驗證其有效性，并結合學生反饋和同行評價不斷優化，確保案例具備可操作性和推廣價值。

教學案例的共享與推廣是推動教學方法創新的關鍵環節。通過案例共享，教師能夠相互借鑒成功的教學經驗，不斷優化教學設計。以問題鏈教學這一創新教學法為例，教師可以在共享平臺上展示其課堂應用實例，分享如何合理設置層層遞進的問題、有機銜接知識點，為其他教師提供可借鑒的教學思路。再如探究式教學法，教師可詳細呈現“探索三角形全等條件”的教學設計，闡釋如何通過觀察、猜想、驗證等環節引導學生自主探究幾何定理。此外，新時代教育改革的深入推進和信息化教學手段的廣泛應用，為教學方法的創新提供了強有力的技術支持。在案例共享過程中，教師可以借鑒優秀的教學思路，學習如何運用信息化工具優化課堂教學。例如，利用互動電子白板、動態演示軟件以及在線反饋系統等工具，實現數學概念的可視化呈現和知識結構的直觀展示。

（三）強化專業技能實踐，提升數學建模能力

在核心素養背景下，數學建模能力作為中學數學教師的重要專業技能，直接影響數學教學改革的深度與廣度。為提升教師的數學建模能力，學校應構建多層次、全方位的專業技能實踐平臺，如模擬課堂、說課大賽等，讓教師在真實或模擬的教學情境中不斷磨煉教學技能，反思和創新教學策略。

第一，數學建模能力要求教師具備將現實問題與數學知識有機結合的能力。這一能力要求需要教師擁有扎實的數學功底，能夠識別并提煉實際問題中的數學要素，并能將其轉化為適合用數學方法描述和求解的問題形式。教師應熟練掌握各類數學模型的構建方法，能夠清晰表述數學建模的主要過程，包括假設設定、變量選擇、數據處理、求解等。對此，學校可開展模擬課堂活動，真實再現數學建模教學過程。在活動中，教師需基于現實問題設計建模教學方案，講解模型構建的完整流程，通過實踐檢驗自身對建模理論的理解程度和實際操作水平，現場獲取同行及專家的反饋，從而及時發現問題，持續優化教學設計。這種強調過程展示與教學反思的實踐活動，能深化教師對數學建模教學法的理解，有助于教師構建以問題為導向、注重能力培養的教學模式。

第二，學校可組織說課大賽等競賽活動，激發教師在數學建模教學方面的熱情。在說課大賽中，教師需系統闡述如何將現實問題轉化為數學問題，并構建模型和求解。參賽教師在展示自身教學設計能力的同時，通過與其他教師的交流，能夠了解不同的教學思路和策略。作為一種高水平的教學實踐平臺，說課大賽使優秀教學案例得以廣泛傳播，促使教師在備課過程中不斷探索與創新，形成科學、系統的教學體系，推動數學建模教學的規范化與專業化。

第三，為同步提升自身數學建模能力與學生數學語言素養，教師應注重培養學生表述建模過程的能力。教師在講授數學建模知識時，應注重將抽象的建模過程轉化為具體清晰的語言表述，要求學生在模型建立的每個階段都能準確描述問題背景、模型假設、變量選擇的依據以及數據處理的邏輯。為實現這一目標，學校可組織專題實踐活動，讓教師設計并實施基于實際問題的建模項目。在此類項目中，教師不僅要指導學生運用數學工具解決問題，還要培養學生對建模過程的文字說明與圖形表達能力。通過撰寫詳細的建模報告和開展課堂展示活動，學生得以在實踐中鍛煉運用數學語言表述復雜問題的能力，提升數學語言素養。

三、總結

在新課標背景下，中學數學教師的能力結構亟須全面升級與轉型。本文基于數學核心素養內涵與教師專業發展需求，系統分析了教師在素養導向教學、教學設計、數學建模等方面的能力要求，并提出開展教學目標專題研討、推進教學案例開發共享、加強專業技能實踐訓練等優化策略，以促進教師專業能力的持續提升與課堂教學質量的優化。未來，隨著教育改革的深入推進與信息技術的廣泛應用，教師需不斷更新教學理念與方法，推動數學教學從知識傳授到能力培養的根本性轉變，為培養學生的綜合素養和終身學習能力打下堅實基礎。

[參考文獻]

[1］吳善和，張紅.兼顧學科性和師范性培養師范生職業能力探析［J］.龍巖學院學報，2024，42（5）：82-87.

[2］中華人民共和國教育部.義務教育數學課程標準（2022年版）［M］.北京：北京師范大學出版社，2022：5-6.

[3］張千苗，關勁秋．中學數學教師教學設計能力研究［J］，中華活頁文選（高中版），2024（14）：32-34.