核心素养视域下的高中数学大单元教学

2024-11-20 00:00:00严国峰
数学教学通讯·高中版 2024年10期

[摘 要] 当下,核心素养是高中数学教学的热点话题. 实践证明,开展大单元教学有利于学生建构数学知识体系,培养数学学科核心素养. 大单元教学以单元为基本单位,重视对学习内容的分析、整合、重组和开发,既能突出本单元的教学重点和难点,又能体现知识之间的内在联系,有利于提升学生的综合能力和综合素养.

[关键词] 核心素养;大单元;综合能力;综合素养

在高中数学教学中,部分教师将主要精力放置于课时教学的设计上,忽视了知识的整体建构. 尽管这种方法能够有效地展示课程教学内容,但它容易将一些前后相关的知识点割裂开来,这无疑会对学生构建数学知识体系和提高综合能力产生不利影响. 基于此,教学中教师应打破课程的束缚,要着眼于全局,以单元为教学设计的基本单位,重视突出知识之间的内在联系,帮助学生建构更大的具有意义的知识网络,提升学生的综合能力和综合素养. 随着新课改的不断深入,大单元视角下的数学教学方法受到了广泛关注. 笔者以“函数的概念与性质”复习课为例,谈谈如何践行大单元教学理念.

教学实践

1. 创设问题,揭示主题

问题1 如果让同学们研究函数f(x)=(a∈R),大家想研究哪些内容?

追问:当时我们是如何研究的?

设计意图 对于函数f(x)=(a∈R),学生比较陌生. 教师选择这一陌生函数不仅可以激发学生的探究欲,还可以激活学生的认知体系,巩固和加深学生对研究函数一般方法的理解与认识,提高学生的自主学习能力. 当然,对于带参函数,许多学生倾向于将问题具体化,如研究函数f(x)=的性质,渗透从特殊到一般的思想方法. 另外,在研究过程中,教师要不断调动学生已有的经验,如唤醒研究一次函数y=kx+b(k≠0)和二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的记忆,由此有效沟通知识之间的内在联系,逐步完善学生的认知结构,培养学生的整体观. 结合已有知识和经验可以明确,对于含参函数,参数会影响其性质. 因此,在研究带参函数时,必须进行分类讨论. 可见,创设高起点的问题,不仅可以激发学生的探究欲,还可以优化学生的知识结构,发展与提升学生的学习能力.

2. 自主建构,加深理解

在新课改的推动下,数学教学越来越关注提升学生的自主学习能力和合作学习能力. 因此,教师在设计教学活动时,应“以生为本”,重视引导学生自主探究和合作交流,让学生学会思考、学会交流、学会合作. 当然,在此过程中,教师要充分发挥课堂组织者和引导者的作用,及时发现问题,并适时加以启发和指导,这样既能帮助学生突破障碍,又能凸显学生的主体价值,真正将课堂还给学生. 在教学中,为了有序开展探究活动,教师精心设计了以下问题.

问题2 我们既要研究函数的定义域,又要研究函数的值域,还要研究函数的单调性和最值等,那么到底该从何开始呢?

问题3 在研究函数f(x)=(a∈R)的性质时,大家想到将a分为三种情况进行讨论,即a>0,a=0,a<0,你们是如何想到的?

问题4 你们是如何研究函数的奇偶性和单调性的?你们能利用代数方法给出严谨的证明吗?

设计意图 课堂是学生的,只有学生主动参与的课堂才是有效的. 因此,在课堂教学中,教师应根据学生的反馈适时地提出问题,以此为学生思考提供方向与机会,让学生通过解决问题进一步加深对知识的理解,提升分析问题和解决问题的能力. 在本环节中,教师设计上述问题的目的是让学生明确研究函数的一般途径和方法,逐步增强整体意识,从而培养学生能够持续发展的学习能力和思维素质. 在此过程中,教师先让学生独立思考,随后激励他们进行小组合作和小组展示. 教师进行点评. 通过这种有效的互动方式,不断强化学生对基础知识的理解,优化学生的认知结构,提高学生的数学表达能力,培养学生的数学学科核心素养.

3. 拓展延伸,稳固提升

例1 已知函数f(x)=.

(1)方程f(x)=m有几个解?

(2)若x≥1时,m≥f(x)有解,则实数m的取值范围是什么?

(3)若x≤-3时,m≥f(x)恒成立,则实数m的取值范围是什么?

例2 已知函数f(x)=x+在[2,+∞]上单调递增,则a的取值范围是 ______.

例3 函数f(x)=ax+(a∈R,b∈R),具有怎样的性质?(直接写出结果)

设计意图 上述三道例题都以f(x)=(a∈R)为原型,通过有效的拓展延伸进一步深化学生对函数概念和函数性质的理解,渗透从特殊到一般、数形结合等数学思想方法;通过引导学生经历问题的生成与阐明过程,提升他们发现、分析和解决问题的能力. 对于例1,学生利用研究f(x)=(a∈R)的经验可以迅速绘制出函数f(x)=的图象,形成正确的解题策略,体会从一般到特殊的研究方法. 对于例2,显然无法直接通过函数图象得到答案,这让学生体会到运用代数方法解决数学问题的必要性. 从“数”和“形”两个角度来认识问题,有助于培养学生的数形结合思想. 对于例3,其综合性较强,对学生的思维能力和迁移能力的要求较高. 在解决问题的过程中,引导学生通过观察、类比、联想等得到答案,体现了从一般到一般的研究方法. 以f(x)=(a∈R)为原型,通过有效的拓展延伸,引导学生从不同角度思考和解决问题,有利于拓宽学生的视野,强化学生的解题能力.

4. 课堂小结,持续生长

问题5 本节课我们重点复习了哪些内容?运用了哪些思想方法?你们有哪些收获?还有哪些疑问?

教师预留时间先让学生归纳总结,然后让学生互动交流,并引导学生构建知识框架图. 在教师的引导下,学生积极互动,逐步完善知识体系. 在此基础上,教师顺势给出一个问题让学生课后解答:函数f(x)=x2+(a∈R)的图象是什么?具有怎样的性质?

设计意图 教师引导学生从知识、思想方法等多个方面进行归纳总结,并鼓励学生提出所思、所想、所惑,充分发挥学生的主体价值,帮助学生积累数学基本活动经验. 在课程结束时,教师继续拓展问题,以进一步促进学生的数学思维发展,并增强学生的持续学习能力.

教学思考

1. 放手自主探究,发展学生的数学能力

传统的复习教学通常“以师为主”,即由教师帮助学生完成知识梳理,随后提供相应的练习以巩固学习成果. 从表面上来看,学生能积极参与课堂活动,并在教师的指导下顺利完成复习任务. 然而,采用这种方式进行复习教学,学生的思维容易被固化,很难真正地参与课堂活动,这将直接降低学习效果. 因此,在复习教学中,教师有必要改变这种被动的教学模式,让学生自己完成知识的梳理,构建符合自身发展规律的知识框架图,提高数学迁移能力. 为了满足这一要求,教师必须学会放手,给予学生机会和时间去自主探索,亲身经历发现、提出、分析和解决问题的整个过程,从而提高他们的数学能力,并培养数学素养. 例如,在本节课教学中,教师从教学实际出发,精心创设问题,让学生在07afba868a0f21ababd1b63fd298436c4fad5312b8b8ccadb26c656815627768解决问题的过程中自主完成知识的梳理和方法的构建,充分体现了“以学生为主体,以教师为主导”的教学理念,促进学生的自我完善与自我发展.

2. 关注课堂生成,建构动态的高效课堂

众所周知,课堂是动态变化的,因此教师既要精心预设教案,又要及时捕捉课堂生成,以便适时调整教学策略,激发学生的学习兴趣,增强学生的学习信心. 例如,在本节课教学中,部分学生探究f(x)=(a∈R)这一带参函数时遇到了困难,因此教师引导学生先化一般为特殊——研究函数f(x)=的性质,然后将特殊推向一般,帮助学生掌握研究函数的通用思路和方法,从而提高他们的综合能力和综合素养.

3. 注重知识整合,提升学生的数学素养

大单元视角下的高中数学教学要打破课程的束缚,重视知识之间的内在联系,充分体现大单元教学的整体性、联系性、持续性等特点,引导学生掌握知识的同时,培养其可持续学习的能力.

总之,在高中复习教学中,教师要重视培养学生的整体意识,引导学生从整体视角思考问题,带领学生亲历猜想、证明、交流、概括等过程,让学生在过程中掌握研究问题的方法,理解从一般到特殊、从特殊到一般和数形结合思想方法,发展数学能力和数学素养. 同时,在数学复习教学中,教师要重视引导学生合作探究、互相启发、相互补充,让学生通过自主优化知识结构,提高数学能力.