基于核心素养的高中数学大单元教学设计研究

摘 要：提升学生的数学核心素养是当前高中数学教师不断深入探究的话题。大单元教学打破传统片段化、零碎式的教学模式，侧重在建立单元知识体系的基础上推进学生对数学主题的研究。大单元教学兼顾学生学习数学的广度及深度，是提升数学核心素养的催化剂。文章剖析了当前指向核心素养提升中高中数学教学的困境，分析了大单元教学提升学生核心素养的优势，具体阐述了大单元教学设计的方法，旨在为充分发挥大单元教学的优势、提升学生的数学核心素养提供一些借鉴经验。

关键词：核心素养；高中数学；大单元教学

中图分类号：G633.6   文献标识码：A   文章编号：1673-8918（2024）06-0095-04

随着新高考的改革，学生的核心素养是当前高考的重点考查方向。高中数学课堂上教师应指向学生的核心素养提升探究教学模式的改革，以新型教学方法深化学生的学习体验，促进学生学习能力、品格素养的全面提升。新课标进一步强调大单元教学的重要性，倡导教师要积极落实大单元教学法，带领学生站在更高的角度，以整体与部分结合的思维模式深入探究数学知识的应用。核心素养提升中教师应综合学生的学情，整合分析每个单元的内容，围绕数学单元主题，科学设计整个单元的教学过程，使学生在科学的教学指导下实现数学核心素养的提升。因此，指向核心素养提升中高中数学教师要结合教学实际，不断完善大单元教学设计，促进课堂教学效果的提升。

一、 指向核心素养提升的高中数学教学困境

（一）课堂教学活动缺乏系统性

核心素养的提升需要学生对数学知识展开深度学习，从中收获丰富的数学知识，增长学习能力，形成特定的品格。然而当前高中数学教学活动严重缺乏系统性，限制了学生对数学知识的深度学习，间接影响学生数学核心素养的提升。受传统教学模式的影响，教师在教学中大多按照数学教材的设置，按部就班进行数学知识的讲解。课堂所学内容以零碎化的知识点为主，并且各知识点之间的关联性不大，课堂知识与前后知识之间的联系并不密切。学生对数学知识的掌握以点状形式为主，缺乏向面状学习的发展。众所周知，数学知识在现实生活中的应用没有明显的界线划分。这就意味着点状的教学方式缺乏实用价值，课堂内容与现实生活联系不够，数学教学严重缺乏系统性。这种状态下学生的数学核心素养提升陷入困境。

（二）课堂教学方法相对单一化

高中数学课堂中教师所采用的教学方法决定了学生研究数学知识的方式，对学生核心素养的提升产生至关重要的影响。当前讲述式教学法仍旧是高中数学教师首选的教学方式。部分教师受现有经验的影响，习惯采用单一的讲述法灌输数学知识，然后组织学生以题海战术练习并巩固数学理论，达到熟练解题的目的。虽然目前高中数学课堂正处于转型的关键时期，部分教师也会探索多元化的新型教法，但由于教師对新型教学方法的指导经验及把控技巧不足使得新教法的实施成果不甚理想。大部分新型教法最终回归到讲述式教学中。高中数学课堂教学方法相对单一化，导致学生对数学知识的探究过程不够深刻，成为影响学生核心素养提升的又一困扰。

（三）学生课堂参与缺乏积极性

核心素养的提升是以学生积极参与课堂活动为前提。当学生全身心投入数学探究中才能建构完整的认知体系，深化学习过程体验，实现品格发展。然而当前高中生对数学课堂参与明显缺乏积极性。一方面，高中数学体系涵盖的内容比较广泛琐碎，数学知识抽象程度较深且与现实生活关联度低，高中生对数学学习存在一定的恐惧心理，大大降低了学生对数学的学习兴趣；另一方面，高中生的主观能动性在数学课堂上没有足够的发挥空间。学生大多以被动听讲的形式硬性记忆数学知识，主动参与的机会相对较少。这种专注的倾听及海量做题学习形式给学生增加了沉重的学习负担，同时挫伤了学生主动学习的积极性。学生的核心素养提升因此陷入困境。

二、 大单元教学提升学生核心素养的优势分析

（一）为学生提供系统性的学习指导

大单元教学对提升学生数学核心素养有着很大的助益。大单元教学不同于传统零碎式的教学方法。其以一个单元甚至几个单元为基本学习单位，侧重知识的系统性与整体性。大单元教学通过整合单元涵盖的数学知识，明确特定的数学主题，建构特定的数学知识体系，组织学生以点面结合的形式展开系统性的学习。大单元教学突出的特点便是成体系化的学习模式。数学课堂不是以知识点为单位的零碎化、独立性教学活动，而是围绕特定主题建立知识点之间的关系，兼顾直接经验与间接经验的结合，理论学习与实践应用的呼应，使课堂教学更具系统性。大单元教学中教师能为学生提供系统性的学习指导，深化学生的数学研究行为，推进学生数学核心素养的提升。

（二）推进多元化新型教学法的实施

数学核心素养需要在深刻的学习体验中逐渐提升。多元化新型教学方法能够给学生创造多样化的学习体验，全面推进学生数学核心素养的提升。大单元教学法的核心思想便是以多元化的新型教法加深学生对不同数学知识的学习体验，达到不同的教学目的。大单元教学法中针对不同的单元内容，教师需要应用不同的教学方法，才能达到最佳的学习效果。例如，理论知识侧重学生的学术研究。学生需要通过观察分析数学现象，收集相关数学资料，归纳总结数学本质及规律，完成相关理论的研究。而对数学知识的实践应用则需要教师给学生提供多种实践机会，引导学生在具体实践操作中完成数学知识的应用探究。因此，大单元教学法在数学课堂中的应用能够推进多元化新型教学法的实施，为学生核心素养的提升创造良好的条件。

（三）激发高中生参与课堂的积极性

大单元教学法是一种灵活性的教学方式，体现了以学生为主体的教学思想。一方面，大单元教学大多从生活的角度选学生比较感兴趣的主题，围绕该主题对生硬的数学知识进行灵活性、立体化的处理，将完整的数学主题研究思想呈现在学生面前。这种清晰完整的知识体系能够减轻学生对新知识的排斥感，帮助学生树立学习数学的信心；另一方面，大单元教学采用以学生为主的教学方式，尊重学生对数学知识的个性化认知，鼓励学生勇敢地表达自己的想法及观点，交换不同的思维方式。大单元教学使每位学生在发挥个人主观能动性的基础上博采众长，建构属于自己的个性化数学知识体系。这种教学方式能提高学生的课堂参与度，调动学生参与数学研究的积极性，促进学生数学核心素养的提升。

三、 基于核心素养的高中数学大单元教学设计方法

（一）明确大单元的核心素养教学目标

新高考背景下，学生的核心素养是高中数学课堂开展的主要目标。指向核心素养提升的大单元教学中高中数学教师应具体分析单元内容，结合高中生的实际情况，明确以核心素养为主的教学目标，具体指导整个单元及每堂课程的教学活动。大单元教学设计中，教师要明确指出学生在本单元学习中需要重点提升的核心素养，以此作为学生学习整个单元的指明灯，为学生提供完整的单元学习思路。以人教A版高中数学必修一《集合与常用逻辑用语》为例，通过分析本单元内容可知这一单元重点需要学生掌握集合的相关概念及充分条件、必要条件、充要条件等常用逻辑用语的应用。结合单元主要内容，教师可以将单元教学目标设定为：“第一，通过数学现象推理及抽象出充分条件、必要条件、充要条件的基本概念，并利用三个常用逻辑用语准确表述相关命题，提升学生的数学抽象能力；第二，通过自主探究及合作探究形式探索充分条件与判定定理、必要条件与性质定理、充要条件与数学定义的关系，深入理解三个常用逻辑用语的应用，掌握充分条件、必要条件的判定与证明方法，提升学生逻辑推理能力；第三，通过教学案例掌握全称量词、存在量词的意义及其命题的概念，熟悉其真假的判断方法，掌握运用数学符号表示含有量词的命题及其否定，提升学生的数学抽象及逻辑推理能力等。”这样的大单元教学目标抓住了单元教学的重点，有针对性地指明了学生核心素养提升的方向。

（二）引入思维导图建构单元知识体系

指向核心素养提升的大单元教学中教师应以科学的方式增强学生的结构意识，引导学生主动建构单元知识体系，培养学生知识点与知识体系结合的学习意识。思维导图是大单元教学中比较常见的教学方式，能以清晰的结构图帮助学生整合所要探究的数学知识。大单元教学中思维导图的应用能够拓展学生的认知面，帮助学生厘清不同知识点之间的联系，深化学生对数学知识的探究程度。在思维导图的建构时，学生从单元知识体系出发，深入研究数学知识及其系统应用，从中得到逻辑推理及数学建模素养的锻炼与提升。以人教A版高中数学必修二《平面向量及其应用》的大单元教学设计为例，大单元预习环节中教师重点引导学生建构以平面向量为主题的思维导图，学生需要结合自己的预习状况建构个性化的认知体系，以思维导图形式呈现本单元的主要学习内容及学生想要拓展学习的知识框架，如平面向量的相关概念、运算规则及意义、基本定理、坐标表示、主要应用领域及应用方法等。大单元教学课堂实施中教师可以组织学生对思维导图中呈现的分支展开深入学习探讨，深化学生对每个数学分支的学习。大单元教学设计中教师要重视交流互动环节的布置，帮助学生完善关于平面向量的大单元思维导图，深化对平面向量中各个知识点的理解。在课后复习教学设计中，教师应指导学生从所建构的思维导图出发巩固延伸课堂内容，从知识广度及深度推进学生的大单元复习活动，促进学生数学核心素养的提升。

（三）精选科学教法丰富学生学习体验

叶圣陶先生曾言“教学有法，教无定法”。针对不同的数学知识采用不同的教学方法能够产生不同的教学效果。数学核心素养涵盖学生不同的数学学习能力及品格。学生的核心素养只有在丰富的学习体验中才能得到不同的锻炼及提升。指向核心素养提升的大单元教学设计中，教师应具体分析数学内容的特征，研究分析不同的教学方法，精心选择科学的教学方式，给学生创造不同的学习体验，促进学生数学核心素养的综合提升。以人教A版高中数学必修二《立體几何初步》的大单元教学设计为例，在前期基本立体图形的研究学习中，学生需要借助对立体图形的观察抽象出空间几何图形的基本概念，以达到提升直观想象、数学抽象素养的目的。教学环节中教师主要采用观察法与自主探究结合的教学方式，组织学生对生活中常见的实物进行观察、分析及推理，引导学生通过自主探究完成课堂提出的学习任务。在立体图形的直观图相关知识学习中，学生需要重点掌握斜二测画法，以达到提升直观想象、逻辑推理素养的目的。基于学生空间想象力的不足，教师可以在课程中引入新技术的绘图软件，组织学生在信息技术与数学学科融合教学法中掌握斜二测画法，提升相应的核心素养。在探究几何体的表面积与体积的教学中，教师应以小组合作探究的形式组织学生运用已有的知识迁移到新问题的解决中，组织学生集思广益，共同解决几何体表面积与体积的求解问题，共同推进学生数学运算及直观想象素养的提升。

（四）组织综合实践深化单元知识应用

指向核心素养提升的高中数学大单元教学设计应重视单元知识的整体应用，引导学生利用单元所学解决现实生活中的问题。教师在大单元教学设计中应以综合实践活动收尾，借助实践活动检验学生的理论学习成果，巩固学生对单元数学体系的认知结果，创新学生对单元知识的具体应用。这样才能鼓励学生建构数学单元与现实生活的联系，促进学生数学建模素养的提升。以人教A版高中数学必修二《统计》的大单元教学设计为例，单元理论系统教学活动结束后，教师应设计一个以“高中生运动习惯统计”为主题的项目式学习综合实践活动。当前，高中生面对沉重的学习压力经常会忽略运动健身的重要性，为了统计全体高中生的运动状况并制订出科学的运动计划，教师应组织学生运用本单元所学知识完成该项统计工作。各项目组需要结合活动主题，共同制订项目实施的具体计划，其中包括项目实施的具体事件、统计的具体内、所挑选的样本数量、应用的统计方法、成果的整理方式、对数据的分析方法、具体的解决策略等。按照所制订的项目计划，学生通过分工合作，具体落实单元知识体系的应用。综合实践过程中，各项目组需要整合单元所学内容，探索运用所学知识解决现实问题的方法，对单元知识进行实践应用，从中发现单元学习中存在的问题，探索问题的具体解决方式，从而深化学生对单元知识的理解应用。在这个过程中，学生的逻辑推理、数据分析、数学建模、数学运算等素养都能得到有效提升。

（五）开展多元评价推进学生素养提升

教学评价是高中数学课堂的重要组成。教学评价不仅能对教学活动展开全方位的评价，帮助教师及学生发现教学过程中存在的问题，还能导向教学活动的动态发展，及时纠正教学活动中的偏差，为学生数学核心素养的提升提供有力的保障。指向核心素养提升的高中数学大单元教学设计中，教师应重视多元评价方法的应用，借助多种形式的评价方法对学生的学习过程及成果进行全面评价，充分发挥以评促学的功能，推进学生数学核心素养的提升。以人教A版高中数学选择性必修一《圆锥曲线的方程》的大单元教学设计为例，在每堂课程的预习环节，教师应利用智能化学习平台对学生的预习活动进行评价检测。智能平台的大数据汇总可以对学生的预习时长、预习内容、预习进度及预习成果进行全面的综合性评价。教师能够以此掌握学生的预习状态。基于椭圆的学习成果，教师可以组织学生以小组合作的形式探究双曲线的标准方程及几何性质。在小组合作中，教师应给每位学生发放一张小组合作学习状态评价表，安排学生以自评、互评的方式对个人及小组成员的学习态度、参与程度、思维能力、学习成果等指标进行客观评价。教师应通过巡视及旁听的形式对各个小组的学习过程进行评价。每个单元教学活动结束后，教师可以准备单元学习小测，利用经典习题对学生的单元学习成果进行评价检测。这种贯穿整个单元学习过程的多元化教学评价，能够指出学生学习过程中存在的问题，优化学生的学习行为，促进学生数学核心素养的提升。

四、 结论

总而言之，随着新高考的改革，提升学生的数学核心素养成为高中数学教学活动开展的主流思想。高中数学教师应深刻认识大单元教学在提升学生数学核心素养方面的教学优势，积极探究大单元教学的课堂应用。教师应科学设计大单元教学，给学生提供充分发挥自我的平台，帮助学生提升自我价值，实现数学核心素养的发展。

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作者简介：陈蓬碧（1975～），女，汉族，四川遂宁人，清华附中嘉兴实验高级中学，研究方向：高中数学教学。