论核心素养下如何落实高中数学单元教学设计

摘

要：单元教学设计是教师整合单元模块知识的教学过程，其注重知识间的联系性，能实现从部分到整体的知识教学过渡，有利于促进学生形成系统性、整体性的思维。数学核心素养需要学生掌握计算、逻辑、空间想象的能力等，而数学教学质量则依赖教学设计的科学性。目前，单元教学设计在高中数学教学中的应用范围逐渐扩大，但是仍存在不少问题。文章就如何落实高中数学单元教学设计进行了探讨，并提出了有效措施以提高学生的数学核心素养，给予相关人士一定的借鉴。关键词：数学核心素养；高中数学；单元教学设计学生进入高中后，数学知识学习的难度有了显著上升，许多学生往往感到很吃力，同时对数学单元知识的理解并不全面和深入，因此在做题时无法灵活运用。单元教学设计将有助于解决上述问题，这需要教师深刻把握数学核心素养的基本理念及要求，通过建立不同单元将高中阶段的数学知识串联在一起，让学生能紧密联系各部分知识内容，加强对数学知识的实践应用。一、核心素养下高中数学单元教学设计概述数学核心素养下的高中数学单元教学设计，是围绕确定的知识主题为核心，在充分分析教学内容的基础上，对该部分知识进行整合、重组，基于更清晰、更立体的结构去开发新的教学方式，集中主题、目标、任务、情境、活动、评价等各要素，统筹规划课堂教学资源，科学设计教学过程。单元教学设计最关键的部分在于教师需要熟悉单元内容和教学的重难点，以便分解单元目标、构建单元活动，并根据学生的学习水平进行单元教学的细化和调整，最后再诊断其中的教学问题并总结、反思。在该过程中，教师可以结合多种教学工具辅助教学，如多媒体、信息软件和社交平台等，为单元设计的开展提供支持；以引入“教学情境+设计趣味问题+设计单元活动”的形式逐个突破教学的重难点，并检测教学结果，以输出反馈评价。高中数学的单元设计，强调数学知识整体与部分之间的联系，重点培养学生的系统思维，因此在教学中，教师应保持知识体系内部的逻辑连贯性和统一性等。单元教学的实施依赖教学课时的合理规划，各课时应具有一定的联系，以提高单元教学效果，同时要将数学学科核心素养要求融入教学中，使得素养理念具象化，给学生带来潜移默化的积极影响。高中数学单元教学设计要求教师具有高水平的单元整合能力和教学能力，熟知高中数学的知识点，并能深刻认识整个数学理论体系，清晰梳理数学单元脉络，挖掘知识内部的联系。新课程教材中呈现的四条教学主线便很好地联系了高中数学体系结构中的内容关联性。如必修一教材中的第三、第四和第五章，便突出了函数主线，介绍了指数函数、对数函数、三角函数等内容，衔接流畅，教学过程通常都是举例—定义—图像—性质的路线，这有利于学生对比各函数的特征、深入学习。因此教师必须理清同一教学主线下的内容及不同主线内容之间的关系，并探究不同单元数学知识间的思想和方法，才能落实好高中数学单元教学设计。二、高中数学单元教学设计现状（一）教师对单元设计不够重视部分高中数学教师对单元设计的重视不够，因此在教学中还是沿用传统的教学模式，对单元教学设计的应用不多，只注重教学的知识内容，缺乏从整体上构建单元教学设计的意识。而且，高中数学的内容繁多，课时安排紧密，教师面临较大的教学压力，对高中数学知识体系的研究抽不出足够的时间，而单元教学设计又依赖教师对数学知识的透彻钻研，所以高中数学单元教学设计的效果有时并不好。（二）忽视学生数学知识体系的构建在应试教育体系下，高中数学教学为高考服务，主要以提高学生成绩为主，忽视了学生数学知识体系的构建。有些教师的教学是让学生在短期内迅速掌握更多的做题技巧，将教学重点放在对数学题目的攻克上。虽然这样能在一定程度上提高学生的知识应用能力，但是缺乏对学生数学思维的培养，学生没有对数学知识点进行深度探究，导致对知识的理解较为片面。部分高中数学教师在课堂上只是简要讲述基本的数学理论知识，单元设计较为简略，对讲解知识点间的联系、对学生思维思考的培养不够。（三）单元教学设计重理论轻实践数学核心素养包括数学理论知识以及对知识的应用等，要求学生融合理论和实践。但是当前的高中数学单元教学设计重理论轻实践，教师在教学时未能设置合理的问题情境引导学生思考分析，或是单元教学设计与学生的实际学情不相符，导致学生不能很好地跟上教学进度，教学设计也无法有效落实，影响了高中数学的整体教学质量。虽然单元教学设计有助于学生形成整体的数学知识体系结构，但如果教师在教学实践上研究不足，就无法充分了解学生的认知和学情，所以难以清楚地发现问题并调整教学设计方案。三、高中数学单元教学设计要点（一）数学学科层面数学学科有其特殊性，对学生的运算、推理、分断能力要求较高，因此高中数学单元教学设计在数学学科层面上，应贯彻第形结合、数学建模等思想，帮助学生在脑海中构建完整的数学知识框架，并站在数学学科的角度，优化教学评价流程，以数学核心素养为教学根本，将整体教学内容分解为各单元，以提高高中数学课堂教学质量。在数学学科层面上，教师要将数学理念融入单元教学设计中，重视对学生思维方式的培养。只有全面提升了学生的独立思考能力，才能促进学生真正理解和掌握知识。单元教学设计应符合数学学科层面的要求，凸显数学学科的综合性与逻辑性，全面培育学生的数学运算、空间构造、逻辑推理的能力。（二）单元教学层面单元教学层面会直接影响学生的学习效果，因为学生只有真正明確数学各单元内部间的联系，才能更透彻地理解知识，并灵活应用知识去解决数学问题。如果单元设计教学缺乏对单元层面上的深度考量，就会对学生的教学成效造成阻碍，难以促使学生循序渐进地学习，满足不了数学核心素养的培养要求。这样的单元教学较为单薄，导致学生对数学知识的学习是零散的，学习效率不高，容易遗忘，且难以良好地应用其解决实际的数学问题。数学教师对单元教学设计，应做到层层递进、科学合理、逻辑关联，筑牢学生的数学基础。四、核心素养下高中数学单元教学设计的实施策略（一）明确数学单元教学设计的主题及内容高中数学的单元教学设计都是围绕一个确定的教学主题进行的，而教学主题又与教材内容密切相关。教师应在熟悉高中数学课本内容的基础上，不受教材文本的约束，对整体教学内容进行分析和重构，确定符合学生学情的教学主题，建立教学框架。单元教学设计的内容应围绕教学主线和教学要求进行重组，重新构建知识体系，以符合培育学生数学核心素养的根本要求。单元教学设计不仅能用于新课讲授，还能用于巩固复习。例如，对湘教版高中数学教材中的“立体几何”内容，教师可以整合这一单元知识，确立“空间图形及空间关系”的教学主题，将其分为立体图形结构、表面积及体积求解、空间关系探究、空间距离计算等几大部分，按照这些知识间的内在关联设立教学主线，辅以单元教学思维导图，促使学生明确学习的重难点，将空间立体几何作为一个整体去探究，使学生建立一个完整的空间知识体系。这样能够深化学生对数学的认知，强化学生的空间想象能力，有助于学生从主题背后发掘知识模块间的关联性，自主探究数学规律，学会举一反三、化繁为简，从而形成良好的数学实践能力。所以，高中数学教学单元设计应基于数学的六大核心素养，对数学模块知识进行有效整合。（二）按照难度递进优化单元教学设计高中数学教师需要紧紧围绕数学核心素养理念开展教学设计，在详细分析教学的各要素后，制订合理的单元整体教学目标，将片面、零散的点状知识串联成全面、完整的系统体系，让学生在提高数学计算与分断能力的同时，锻炼数学思维，增强核心素养。单元教学设计应按照难度进行递進优化，确保学生能逐渐接受和理解不同难度层次的知识，并渐进式地提升数学综合能力。例如，针对高中数学教材中关于“函数”的教学内容，教师应引入初中的函数概念、图像性质、变量关系等，全面解读高中数学课本，将函数视为单元整体，将其分解为函数概念、函数表示、函数性质、函数应用四大模块，难度逐级递进，体现研究函数的基本方法，即从函数的定义与表示出发，探究函数的图像与性质，最后通过函数应用来解决数学问题，促使学生对函数知识有更深入的认知，从掌握解决一次函数、二次函数、反比例函数等简单函数问题，再类比推理、举一反三、层层深入，去解决复杂函数问题。如学生虽然在初中就已学过二次函数的有关内容，但是通过高中单元教学设计能够深化对二次函数的认识，掌握定性研究函数单调性、奇偶性的方法，观察函数图像中呈现的对称性、最值等特征来探究函数性质，促使学生对函数有更全面的认知，并能增强学生的抽象思维能力。从单元设计的整体角度看，这种教学设计是针对初中变量关系的再度构建，是对函数更高层次的认识。函数是高中数学的重要内容，后续教材中的数列、导数等相关单元知识都建立在函数知识的基础上。如从函数的视角进行考虑，数列其实可以被视为一种特殊的函数；导数则定量刻画了函数的局部变化，能够更全面、精细地研究函数性质。这些模块的学习难度不同，所以在进行单元教学设计时，教师应注意顺序性和衔接性。（三）深入解读高中数学单元内容高中数学的单元教学设计需要教师充分研读课本，对教材内容做出深入解读，整合单元内部知识点，确定指导性的教学目标，梳理单元模块之间的关系，为整体的教学过程提供确切的方向。这样学生才能系统地学习和理解单元知识，建立完整的数学知识结构框架，从而有效加强了对数学知识的理解、提升了实践应用水平。以高中数学教材中的“统计”知识内容为例，设计单元教学时，教师要从随机抽样、随机样本估计变量总体、各变量之间的相关关系入手。首先，教师要指导学生从数据中选择统计样本的各类抽样方法，并比较这些方法之间的优劣。如随机抽样，教师可以让学生从生活中的统计调查入手，随机选取家附近的几家超市，观察同一商品的售价是否有差异，促使学生深刻理解随机抽样的方法和应用范围，从而高效率地处理生活统计问题。其次，教师应帮助学生学习统计数据指标的计算，如平均值、中值等，明确各指标的作用，让学生进一步了解利用样本分析估计总体的方法，学会从本质上研究数学问题。最后，教师要引导学生理解变量之间的各种关系，使学生学会用数学语言去描述，以提升学生数学知识的全面性。（四）结合实际生活，增强单元教学的实践性学生的数学实践能力是数学的核心素养之一，学生必须学会将所学的知识迁移到处理生活数学问题上。因此，教师在设计单元教学时，必须结合实际情况，增强教学的实践性，如可以给学生布置难度适中的单元任务，促使学生应用所学的数学方法解决实际生活中的数学问题，并积极创新和思考，从而锻炼学生的数学思维和实践能力，提升学生的数学核心知识