核心素养培养视域下的高中数学深度学习

王伟荣

摘 要：随着素质教育理念的不断深化，各阶段、各学科教师均提升了对学生核心素养的培养程度。数学是基础教育阶段中的重要学科之一，在高中教育中有着举足轻重的地位。高中阶段的数学学科与小学、初中有着本质不同，在难度、深度、广度等各个方面都有所提升，因此，高中数学教师在进行教学实践的设计与实施过程中，不仅要注重对数学知识的教授，也要注重对学生学习习惯、学习能力的培养，更要从学生未来发展的角度出发，重视学生的核心素养。深度学习是素质教育理念深化以及新课程改革推动下产生的一种全新教学方式，将其运用在高中数学教学实践当中，对教师的教学以及学生的学习均有着重要意义。

关键词：高中数学；核心素养；深度学习；方法策略

随着素质教育理念的深化，核心素养成为教育领域中的“热门话题”。高中阶段的数学学科相较于小学、初中来说有着极高的抽象性和专业性，这一时期的数学知识更是承担着帮助学生从“基础数学”阶段走向“高等数学”的主要责任，也是因为如此，大部分学生在学习的过程中极易出现各种问题，难以理解深奥的数学知识，导致学生丧失学习信心。传统的由浅及深、循序渐进的单一教学模式和固化的教学方法，也难以适应新时代高中生的真实学习需求[1]。

而随着素质教育的推进，越来越多的教学模式涌现了出来，如情境教学模式、合作教学模式、分层教学模式、深度教学模式等。其中，由于深度教学模式与高中数学特征有着高度契合点，因此也成为当下高中数学教师十分青睐的教学模式，在实际的教学中不仅产生了良好的教学效果，对学生数学素养的提升更是产生了积极作用。基于此，本文首先分析了在高中数学教学中展开深度学习的意义，然后以核心素养为背景，从六个方面对如何践行这一教学模式进行了讨论，希望对广大高中数学教师提供有益参考与借鉴。

一、在高中数学教学中展开深度学习的意义

高中阶段的数学学科，其主要教学目的是促进学生对问题产生深度思考，并能够自主完成对高阶数学问题的深度探究，尤其是在面对具体的问题时，学生能够看清问题的本质，并能够以更为全面、深入、多维的角度发掘出知识背后的规律，实现思维领域向精神境界的迈进。因此，笔者结合多年教学经验以及当代高中生的实际学情，对在高中数学教学中展开深度学习的意义进行了分析。

（一）有助于学生数学思维的培养

将深度学习运用在高中数学的教学实践中，有助于对学生数学思维的开发，帮助学生接触到数学的本质内涵。深度数学思维的构建，对帮助学生形成数学思想、深化学生对数学知识的认知有着重要意义。数学认知，指的是学生依据对相关数学概念的理解以及对理论的认识，将抽象的数学概念和数学理论转化为具体模型，使学生能够根据自己的数学基础及学习经验更好地学习知识的过程。因此，在核心素养的背景下，高中数学教师在进行教学实践的设计与实施过程中，应当注重教学内容与学生认知的联系，促使学生主动发现数学知识的本质内涵。

（二）有助于学生数学认知的深化

将深度学习运用在高中数学的教学实践中，有助于学生对数学知识的进一步理解，实现对知识结构的高效内化。在素质教育理念下，高中数学教师在进行教学实践的设计与实施过程中，应当注重教学方式、教学理念与数学本质特征的结合，注重对学生数学思维的培养。如此不仅能够提升学生对数学知识的概括能力，也能使学生更加明确认识到数学知识的本质规律，从而实现知识内化和素养培养。这里所说到的知识内化，指的是学生根据自己已经具备的知识，将即将要学习的新知识转化为自己知识的过程，从而让脑海中原本的数学体系更加系统、完整，使学生对数学知识的内在规律更加熟悉，在思考问题、探究答案的过程中自主地实现深度学习，形成高阶的数学思想[2]。

（三）有助于学生数学能力的提升

将深度学习运用在高中数学的教学实践中，有助于学生数学能力的稳步提升，实现数学知识体系的完整构建。如果说小学数学是学生打基础、入门的阶段，初中数学是学生培养学习习惯的阶段，那么高中数学才是帮助学生实现整体升华的阶段。同时，高中阶段的学生与小学生和初中生也有着根本区别，因此高中数学教师在教学中更要充分明确高中生的认知规律，并通过有效的教学模式促使学生能够更为深刻地理解数学的本质特征，如此才能让学生对数学知识的运用能力以及核心素养得到发展。而将深度学习运用于实际的教学实践当中，就能使学生逐步形成深度的学习思想，从而让学生在经历发现、思考、探究、解决问题的过程中能够游刃有余[3]。

二、核心素养下高中数学深度学习策略实施

（一）创设深度教学情境，关注数学抽象素养

在传统的高中数学教学实践当中，教师在进行情境创设时往往会更倾心于课堂导入环节或者知识的导入过程的情境创设，所创设的情境也十分表面化。但在核心素养的背景下所进行的情境创设，教师更要注重情境创设的深度，如此才能讓学生在深度情境的引领下实现对知识的进一步探索，才能加深学生对知识的印象，才能让学生在之后的学习中实现对抽象数学知识更好理解、掌握与运用。

例如：在进行“等比数列求和”这部分知识的教学时，笔者就本着“创设深度教学情境，关注数学抽象素养”的深度学习理念展开了教学活动。首先，笔者利用多媒体给学生播放了著名的“印度国王和民间象棋高手对弈”的故事，让学生在多媒体创设的学习情境中感知故事与“等比例数列”有关的内容，从而实现课堂教学的深入导入。之后，笔者为了进一步激发学生的探究意识，就让学生借助这一故事的具体内容分小组展开讨论，并让学生尝试着算出故事中最后一个格子中米粒的总数。在这个过程中，笔者会积极引导学生探究其中的数学思想，并让学生思考国王最后输掉的原因。最后，笔者让计算出结果的小组成员对计算过程进行讲解，再根据学生的讲解情况进行补充细化。通过这种方式，不仅让学生感知到了其中所蕴含的数学思想，也促进了学生数学抽象素养的培养。

（二）开展深度知识探究，增强逻辑推理素养

学生对知识的探究能力，是学生能学好知识的重要能力，也是学生掌握数学规律，发现数学本质特征的有效途径[4]。因此，高中数学教师在将深度学习运用在教学实践的设计与实施的过程中，可以通过创设开放性课堂的方式实现落实，帮助学生实现新旧知识的融合，促进学生对知识的深度探究，让学生在推理知识的过程中实现深度学习，看到数学知识的本质，实现逻辑推理素养的提升。

例如：在进行“诱导公式”这部分知识的教学时，笔者就本着“开展深度知识探究，增强逻辑推理素养”的深度学习理念展开了教学活动。三角函数知识是学生在初中阶段就已经接触过的，因此在正式教学此部分知识之前，笔者给学生布置了一项预习任务，即让学生对初中学习的三角函数知识进行复习，并且根据笔者制作的课件内容对教材中的三角函数知识进行预习，尝试对相应知识进行深度探究，并对自己不理解的部分进行标注。在正式教学时，笔者先让学生将自己总结的问题一一提出来，并列举在黑板上，之后笔者让学生以小组为单位，针对黑板上的各个问题进行共同讨论，尝试推理出诱导公式。通过这种方式，不仅加深了学生对三角函数知识的进一步理解，也让学生在深度探究中实现了新旧知识的联系与转化，从而有效促进了学生逻辑推理素养的提升。

（三）落实深度知识运用，培养数学建模素养

高中数学建模的基础，就是学生要具备对数学知识灵活运用的能力。高中数学教师在运用深度学习模式展开教学实践的过程中，不仅要注重学生对问题的整体思考过程，还要引导学生依据具体的问题进行高效分析和进行建模，从而实现对相关数学问题的解决，使学生的数学建模素养得到培养。

例如：在“等比数列”这部分知识教学完毕之后，笔者就本着“落实深度知识运用，培养数学建模素养”的深度学习理念，通过给学生布置实际问题的方式，对学生的知识掌握情况进行了解，即让学生根据所学知识，探究“在买保险和将资金定存这两种方式中，哪一种方式的收益更加可观”。之后，笔者为了降低学生的探究难度，就根据学生的实际情况对学生进行了科学的探究小组划分，让每一小组以“一名学优生+两名中等生+一名学困生”的模式，对这一实际问题进行建模，通过已经具备的数学知识完成相应任务，如此一来，不仅深化了学生数学思维，也让学生的数学建模素养得到了培养。

（四）进行深度知识分析，提升直观想象素养

高中数学教师在将深度学习运用在教学实践的设计与实施的过程中，还要培养学生构建知识体系的能力，让学生在深度学习的助力下实现对各数学知识的梳理和概括，对相应知识产生更为清晰的认知，从而形成高阶的数学思维，实现直观想象素养的进一步提升。

例如：在进行“异面直线”这部分知识的教学时，笔者就本着“进行深度知识分析，提升直观想象素养”的深度学习理念展开了教学活动。异面直线知识在整个高中数学教学中有着重要地位，也是学生学习的重点难点部分，因此大部分学生在学习此部分知识时会存在畏难心理。因此，在教学此部分知识内容时，笔者依据深度学习理念，在教学中引导学生从多个维度对相应问题展开分析，帮助学生打开学习思路。同时，在教学过程中，笔者还借助思维导图的优势，将其中涉及的重要知识点进行了罗列，教授学生如何通过思维导图细化题目条件，使学生的直观想象能力在思维导图的助力下得到发展，从而真正地促进学生数学核心素养的培养。

（五）培养深度数学思想，完善数学运算素养

“以生为本”是素质教育的本质特征，对学生的个性化需求也进行了充分解释，因此传统教学模式中教师“一刀切”的教育理念不再适合新时代的教学发展状况，特别是在如今的高中数学教学中，注重“生本教学”，注重“因材施教”才是当下教学的关注点。因此，高中数学教师在将深度学习运用在教学实践的设计与实施的过程中，应当不断对教学模式进行创新设计，通过锻炼学生的反向思维能力，实现对学生数学运算素养的完善，培养学生的深度数学思想，促进学生知识运用能力的发展。

例如：在进行“基本立体图形”这部分知识的教学时，笔者本着“培养深度数学思想，完善数学运算素养”的深度学习理念展开了教学活动。此部分知识的主要教学目标是要让学生了解圆柱、圆锥、圆台以及球的相关知识，并且能够掌握每一立体图形的结构特征，能够剖析组合体的构成等。因此，在教学时，笔者首先带领学生回顾了旧知，让学生对棱柱、棱锥、棱台、旋转体的知识进行了回忆，以此帮助学生建立起知识之间的联系，提高学生的类比和概括能力。之后，笔者给学生提出一个问题，即让学生思考“一个矩形围绕一条边旋转会得到什么图形”，从而引出圆柱的定义，提升学生分析问题的能力。之后，笔者让学生运用圆柱的探究过程，对圆锥、圆台以及球的探究进行反向思考，简而言之就是给出学生圆锥、圆台和球的概念，引导学生运用反向思维进行问题设定，在关联的情境中确定运算对象，并且提出相应的运算问题。最后，笔者再引导学生提出运算问题展开具体知识的教学，促使学生在利用综合运算方法解决问题的过程中，深刻体会程序化的思想和意义。通过这种方式，不仅有效培养锻炼了学生的空间想象能力，也让学生的数学运算素养得到了培养，更体现了深度学习的价值。

（六）实现深度思维提升，发展数据分析素养

数学思维同样是帮助学生学好数学知识的關键点，高中数学教师在将深度学习运用在教学实践的设计与实施的过程中，要注重对学生数学思维的培养，帮助学生实现对抽象数学概念、公式、内容的理解，从而让学生在知识的解答过程中实现数据分析素养的发展。

例如：在进行“函数的应用”这部分知识的教学时，笔者就本着“实现深度思维提升，发展数据分析素养”的深度学习理念展开了教学活动。在学习函数的应用这部分知识之前，学生已经掌握了函数的基本性质及其概念和表示方式，因此在教学此部分知识时，笔者就利用给定的函数模型或者建立函数模型的方式让学生进行实际问题的解决，促使学生将实际的问题转化为数学思想，推动对学生学科素养的培养。同时，笔者还给学生提供了函数解析式和有关函数解析式的计算、图象，让学生运用数形结合思想进一步深化对函数图象意义的认识。如笔者给学生呈现了“20世纪初与20世纪末，在地球大气层中臭氧层的空间面积（S）与时间（T）之间的变化图”，让学生通过这一实例进一步认识到函数的实际应用意义，让学生在对函数的数据分析中实现对此部分知识本质属性的把握，从而实现对学生数据分析素养的发展，落实深度学习的根本理念。

结束语

总而言之，在高中数学教学当中开展深度学习，不仅是促进学生学科素养得以提升的重要途径，也是高中数学学科践行立德树人教育理念的重要方式[5]。高中数学教师应当充分明确在高中数学教学中展开深度学习的意义，并通过“创设深度教学情境，关注数学抽象素养”“开展深度知识探究，增强逻辑推理素养”“落实深度知识运用，培养数学建模素养”“进行深度知识分析，提升直观想象素养”“培养深度数学思想，完善数学运用素养”以及“实现深度思维提升，发展数据分析素养”六个方面实现深度学习，以此充分调动学生对知识的学习兴趣，促使学生在深度学习、探究、思考、解答的过程中实现切实进步。

参考文献

[1]段小强，申浩.学思融合，提升素养：深度学习下高中数学教学中思维能力的培养探究[J].数学学习与研究，2022（27）：116-118.

[2]刘正林.学思融合提升素养：深度学习下高中数学教学中思维能力的培养探究[J].数理化解题研究，2022（21）：23-25.

[3]张舒郴，董君武.指向深度学习的新型教学流程探索：以高中数学教学为例[J].上海教育科研，2021（8）：76-80.

[4]夏梦.深度学习：基于核心素养下的高效数学课堂[C]//2019年广西写作学会教学研究专业委员会年会论文汇编，2019：225-227.

[5]王震.追根溯源，准确理解“深度学习”：以高中数学“函数的简单性质”教学为例[J].数学教学通讯，2019（27）：14-15.