指向数学学科核心素养的单元教学设计研究

赵睿英 王晓峰

摘 要：在新时代教学背景之下，数学单元教学设计可以将碎片化的知识点教学转化为整体教学，促使教师重新梳理高中数学课程的主线结构和脉络。高中数学这门学科本身具有较强的完整性和系统性，教师需要本着系统、完整的教学观念来探究数学问题的解决策略，尽可能帮助学生构建完整的数学知识体系，这也是高中数学单元教学设计的主要目标。核心素养下的高中数学单元教学设计可以帮助学生整体把握教材知识体系，而教师也能对数学单元教学有着更深层次的理解和认知。基于此，本文研究了如何在核心素养视域下开展高中数学单元教学设计，从而基于高中数学教学的本质向学生渗透数学思想，综合提高学生的数学思维与学科素养。

关键词：高中数学；单元教学；核心素养；实践探究

在我国教育事业不断深化改革的背景下，高中数学单元教学设计逐渐成为高中教育阶段的研究热点，但高中数学单元教学设计的实践仍存在多个方面的问题，甚至還偏离于新课程教学标准，在影响高中数学教学质量的同时，也无法有效提高学生的数学核心素养。针对于此，在核心素养视域下开展高中数学单元教学设计的实践活动时，必须围绕各单元知识点之间的关联带领学生做好反思与总结，通过反复实践的方式帮助学生理解各知识点的具体应用。可见，教师还需要结合单元知识、联系生活实际设计具有针对性的习题，尽可能整体提高学生的数学建模能力，并且挖掘与学生生活实际相关的问题，将这些生活问题与单元教学设计相结合，从而有效提高学生的数学建模能力和数学核心素养。

一、高中数学单元教学设计概述

数学单元教学设计指根据课程规划和课时教案进行的教学设计，基于整体思维提高学生的数学核心素养，教师在此过程中需要将现有教材内容进行重组和优化，最终将其构成一个独立的教学单元，围绕教学主线及各知识点之间的关联来优化动态教学设计。高中数学这门学科本身具有较强的完整性和系统性，因此教师需要本着系统、完整的教学观念来探究数学问题的解决策略，尽可能帮助学生构建完整的数学知识体系，这也是高中数学单元教学设计的主要目标。另外，在数学核心素养培养过程中，同样需要保证高中数学教学的完整性，避免将高中数学课时分解成多个细碎的零块，甚至影响整个数学知识体系、单元教学设计的整体性。实际上高中数学各个单元之间有着密切的关联，因此教师需要站在整体角度把握单元教学设计，系统梳理单元教学中各组成部分之间的关系，从而有效提高高中数学单元教学设计的效率。最重要的是，核心素养下的高中数学单元教学设计可以帮助学生整体把握教材知识体系，而教师也能对数学单元教学有着更深层次的理解和认知，从根本上保障高中数学教学进度和教学节奏的合理性[1]。

二、高中数学单元教学设计中存在的问题

为了能够为学生创设良好的数学学习氛围，缓解其对于数学学习的焦虑心理，教师需要以学生的发展为本，积极开展高中数学单元教学活动，从而让学生在单元学习中开展相应的数学实践活动。单元教学设计作为高中数学教学的重要环节，其对学生数学核心素养的提高有着关键性影响，因此教师必须对高中数学的单元教学设计予以高度重视。但当前的单元教学设计中仍存在多个方面的问题，如大部分教师对数学单元教学设计的作用一知半解，究其原因在于教师并不认同单元教学设计的重要性，只关注每节课的教学设计。与此同时，部分教师在沉重的工作压力下，很难抽出时间系统性地梳理高中数学课程体系，也无法针对单元教学设计进行深入研究。最重要的是，大多学校对高中数学单元教学设计的监管不到位，也并未针对单元教学设计做出硬性规定，从而导致学校在单元教学设计的主体和时间安排等方面缺乏基本的监管力度。此外，尽管新课程标准中已建立了完善的三级管理体系，学校也具备基本的课程管理权，但大多数学校的管理者只注重校本课程的开发工作，并未以长远的眼光看待课程管理以及地方课程校本实施等方面的基础建设，甚至忽视了单元教学设计的监管工作，从而导致高中数学单元教学设计的质量无法得到基本保障，不利于高中生数学核心素养的培养。最后，高中数学单元教学设计目标的分解不到位[2]。只有设定高效化的分解目标才能保证单元教学设计的质量，但大部分教师普遍未正确理解单元教学设计中涉及的目标关系。

就高中数学这门学科而言，学生数学核心素养越来越被广大教师所重视，教师需要改变传统数学教学中只注重单一数学知识的传授，进而转向培养学生数学学习兴趣和数学文化素养上来。而为了深化高中数学生活化课程课堂教学改革创新，深入推进数学双线研究，推进教学改革，教师需要充分结合学生的数学学习情况，帮助学生联系个人的数学实际生活，体会高中数学单元的学习内容，并在潜移默化中提高个人的数学学习素养。学生的数学单元学习能力，既体现了其数学学习思维的发展，也侧面反映了学生的综合数学学习能力，但是在传统的高中数学教学过程中，部分教师没有意识到学生数学学习能力的培养对其综合数学学习素养的重要性，学生难以在原有的数学学习基础上大胆表达个人的所思所想，也无法实现数学的输出表达，其数学实践能力难以高效培养。由于当下部分教师对于高中数学教学的创新和探究不够深入，只停留在较为浅显的层面，更为关注学生单一数学知识记忆，而没有认识到学生的学习能力更重要的是在整合单元学习中搭建起完整的学习框架，有效运用所积累的数学知识，并且在单元学习中激发数学学习的兴趣，锻炼个人良好的数学学习思维。一旦教师忽略了对于学生数学学习能力的培养，那么只能够让学生停留在简单数学知识的学习层面，难以帮助学生留下深刻的数学学习印象。此时，学生的数学学习兴趣无法有效激发，相关的数学探究能力也无法得到强化。不仅如此，部分教师培养学生学习能力的教学方式较为单一，其应用经验和开展方法存在一定缺陷，导致学生在数学能力的培养过程中，无法有效消化所学数学知识，不能揣摩数学知识的运用规律，个人的学习能力得不到提升，也影响了高中数学学习效率。

三、核心素养视域下高中数学单元教学设计的实践策略

（一）科学设计单元教学目标

在高中数学单元教学设计过程中，应将科学合理的单元教学目标作为整个教学活动设计的基础，并根据单元教学目标选择适合的教学案例及实践教学方案，从根本上保障每一节课的课堂教学质量。但需要注意的是，教师应严格把控单元教学目标的设定标准，以免因目标设定过低而影响课堂教学效率，甚至磨灭学生的学习欲望。而单元教学目标设定过高，又会使得学生的课堂学习任务加重，严重时还可能出现学生落后于教学节奏的情况，最终的课堂教学效果也并不理想。因此，高中数学教师需要结合课程标准与学生的实际情况科学设定单元教学目标，围绕高中数学教材重新梳理各单元教学目标之间的关系。例如：学习“直线和圆的方程”中直线与圆、圆与圆的位置关系时，由于新课程标准中明确要求学生需要根据给定直线、圆的方程来判断直线与圆、圆与圆的位置关系，同时灵活运用直线和圆的方程解决简单的实际问题。因此，教师可以结合学生的学习基础设定以下几点单元教学目标：第一，正确理解直线与圆位置关系的判定方法；第二，运用直线和圆的方程解决简单的数学问题和现实问题。若学生的学习能力相对较强，教师还可以带领学生进一步探究直线与圆的位置关系判定方法，要求学生根据直线与圆的方程解决综合性的数学问题[3]。

（二）带领学生回顾上节课所学的内容

教师要在真实情境中培养学生分析问题、解决问题的能力，依据课程的综合性、实践性特征，突出各个课程知识之间、知识与生活的关联。此外，教师还需要凸显学生总学习目标与学段目标的有机统一。由于新课程标准遵循了学生身心发展的规律，那么为了促进学段之间的衔接，教师需要根据高中数学课程的总目标，从而制定不同学段的目标，引导学生在不同学段有序衔接、层层递进的目标阶梯之中，实现长足发展。根据高中数学新课标的要求，教师除了要让学生在高中数学教学中掌握更多有关数学的相关知识，更重要的是要注重学生能否在学习过程中利用数学知识解决在实际学习中存在的问题，锻炼自身的数学思维。例如：在“直线与圆”的单元教学设计中，教师可以带领学生回顾圆的标准与一般方程、点到直线的距离公式、直线与圆的位置关系等内容，提问学生关于圆的定义、圆的标准方程、圆的一般方程中系数D、E、F三者之间的关系、直线与圆的位置关系等基本概念，或者直接在黑板上将圆的标准方程和一般方程设计为填空题，从而在课堂教学正式开展前引导学生巩固曾经所学知识，以问答的形式提高所有学生在课堂教学活动中的参与度，带领学生梳理新知识与旧知识之间的内在逻辑关系，帮助学生构建一个系统的知识网络架构[4]。

（三）在实践中总结知识体系

尽管单元教学设计仍需要将同一章节中的知识点分解为多个课时进行讲解，但在实践教学中仍需要保留单元教学设计的整体性，基于某个新知识点来延伸曾经所学的旧知识，从而达到以旧知推新知的目的，利用一个方法解决多个问题或者通过一个问题寻找多个解决方法。当学生熟练掌握本节课时所学的知识点后，教师还需要带领学生完成相应的课堂练习活动，通过实践的方式锻炼学生领会数学知识和数学思想、解决数学问题的能力。以几何问题为例，相比于函数问题，几何问题几乎是高中阶段大部分学生都难以跨过的关卡，其中涵盖了平面几何图形、立体几何图形、线性规划等多个方面的内容，且学生需要通过代数方法来研究平面图形、立体图形的几何性质，因此学生需要具备较强的空间思维能力。在几何模型绘制过程中，学生不但需要对数学几何的基础概念有着深刻的理解和认知，还需要从已知条件里准确无误地筛选出必要因素，通过多个维度的思考来绘制出符合题意的几何图形。此外，高中几何问题大多需要利用给出的方程式表示直線与曲线间的关系和性质，或者利用直线、曲线的特点求导方程式以及不等式的解，因此教师可以借助数形结合思想引导学生将几何问题与代数问题相结合，促使学生在作图过程中更好地把握题干信息，快速提高学生的解题效率。在此过程中教师还可以鼓励学生围绕本节课所学内容自行设计问题，要求学生之间相互解题、相互讲解，通过课堂练习或自主探究的方式及时发现学生在学习中存在的问题，帮助学生及时纠正错误的思想认知，最大限度地提高学生对数学知识的应用能力。核心素养视域下的高中数学教学不应以解题能力培养为根本目的，而是提高学生灵活运用所学知识的能力，促使学生正确掌握数学知识之间的内在联系和演变形式，以此取得事半功倍的教学效果。新高考形势下模拟考试题或高考题的知识点考查形式早已发生了明显变化，学生在考试过程中很可能出现复习内容与考查问题不符的错觉，但实际上考查的知识点与平时所学的内容相一致。学生在日常学习过程中只有不断反思与总结，才能真正掌握试题所考查的知识点，同时充分满足新课程标准下的数学学习要求。在核心素养视域下教育部还对学生的数学建模能力提出了较高的要求，学生在日常学习过程中必须灵活运用所学知识解决生活实际问题，因此教师还需要结合单元知识、联系生活实际设计具有针对性的练习题，尽可能整体提高学生的数学建模能力。但这同样对教师的单元知识把握能力提出了一定的要求，并且在日常教学过程中教师还需要挖掘与学生生活实际相关的问题，将这些生活问题与单元教学设计相结合[5]，最终整合成符合学生生活实际的练习题，从而有效提高学生的数学建模能力和数学核心素养。

结束语

传统高中数学教学更侧重于基础理论知识与技能方法的讲解，教师在教学活动设计过程中普遍忽视了教学内容和课时之间的关联，并未从整体角度出发梳理各知识点之间的结构体系，由此导致学生在数学学习过程中只能理解碎片化的知识点，无法构成完整的知识链和结构体系。但数学单元教学设计可以将碎片化的知识点教学转化为整体教学，促使教师重新梳理高中数学课程的主线结构和脉络，基于高中数学教学的本质向学生渗透数学思想，有助于综合提高学生的数学思维与学科素养。

参考文献

[1]郑作奎.核心素养视域下的高中数学教学设计实践反思：评高中数学教学设计的理论与实践研究[J].科技管理研究，2022，42（13）：1.

[2]马娜.基于“核心素养”的高中数学单元整体教学探索：以“三角函数”单元整体教学设计为例[J].中学数学（高中版），2021（11）：2.

[3]刘炳辰.落实单元教学，开展定向有序的数学探究：单元背景下“函数y=Asin（ωx+φ）的图像”教学设计，实践与反思[J].中国数学教育（高中版），2022（4）：9.

[4]徐荣新.核心素养视角下的高中数学概念教学：以“函数的零点与方程的根”课堂实录及反思为例[J].中学数学月刊，2023（2）：3.

[5]刘守文，江厚庭.章节起始课教学设计，实践与思考：以“等式性质与不等式性质”第1课时的教学为例[J].中小学数学（高中版），2022（1）：4.

本文系江苏省中小学教学研究课题“数学学科核心素养视域下‘单元—课时教与学案例的研究的研究成果，课题编号：2021JY14-L52。