基于数学核心素养的高中数学概念教学模式的改进

袁东升

数学核心素养的核心在于深化学生对数学的应用，培养学生的数学思维、数学能力和数学情感，具体包括培养学生的数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析等能力。改进高中数学概念教学模式旨在加深学生对数学知识的理解，培养学生的抽象思维能力和创新精神，使学生在掌握数学知识的基础上，在日常生活中能够运用数学知识解决实际问题。因此，本文基于数学核心素养的视角，探究高中数学概念教学模式的改进策略。

新课程改革强调促进学生能力的全面发展，特别是创新思维和实践能力。在新课程改革的指导下，传统以教师为中心、以应试为导向的教学模式正逐渐向着促进学生全面发展、重视素质教育的方向转变。与此同时，高中数学教师的角色也应从知识的传递者转变为引导者，引导学生探索、创造，不断激发学生的学习兴趣，使学生在学习过程中体验到数学的魅力。

一、数学核心素养下改进高中数学概念教学模式的意义

（一）提升学生的逻辑思维能力

逻辑思维能力作为数学学习的核心，贯穿于解决问题的各个环节，其建立在对数学概念的深刻理解的基础上，这就要求学生在学习过程中不断地提出问题，寻找解决方法，进行假设检验和逻辑推导，从而发展逻辑推理与批判性思考的能力。

概念教学模式有助于学生形成系统的思考方式，鼓励学生在面对复杂多变的问题时，能够灵活运用逻辑思维进行有效的分析与判断。这种教学模式的转变，意味着学生的学习方式从被动吸收转变为积极探索，在提升学生数学能力的同时，为其综合素质的发展奠定坚实的基础。

（二）增强学生的知识应用能力

数学不是抽象和独立的学科，而是与现实世界紧密相连的工具，因此，学生将数学知识运用到日常生活和未来发展中，不应仅限于数学问题的解决，更应拓展到科学探究、工程设计、经济分析等多个领域。

在学习过程中，学生能够学会如何将数学概念与现实情境相结合，以及在多种情境中灵活运用数学工具进行分析、预测，以提升解决具体数学问题的能力。同时，增强实际应用能力也意味着学生能够更好地理解数学的价值，从而激发学生对数学学习的探索欲，促进学生对数学长期兴趣的培养。

（三）培养创新精神

创新精神是当今社会发展的驱动力，对于学生的个人成长和未来适应能力而言至关重要。教师改进高中数学教学模式，能够引导学生更好地理解和掌握数学概念，不断发现新的问题，提出创新的解决方法，从而发展学生独立思考的能力，激发学生对未知领域的好奇心。在此过程中，学生将学会如何将数学概念、原理和方法应用到新的情境中，以及如何在面对挑战时发展创造性思维，促进问题解决。

概念教学模式也强调团队合作，鼓励学生在合作中互相启发，共同创新，有助于学生形成多元思考和协作的能力，培养学生的团队能力。同时，概念教学模式通过提供丰富的问题情境、开放式的探究活动、以及鼓励学生进行反思和自我评价的机会，能够为培养学生的创新精神提供多样的机会，引导学生运用数学去创造、去发现。

（四）促进情感态度的发展

基于核心素养的概念教学模式能够帮助学生发现数学的美感，鼓励学生建立积极的数学学习态度，不断激发学生对数学的兴趣，从而提高学生面对数学挑战时的韧性。同时，概念教学模式也关注学生的情感表达和社交互动，鼓励学生在学习过程中与同伴交流思想，分享解决问题的经验，从而培养学生的团队合作精神，促进学生情感的表达。

概念教学模式通过支持性的学习环境，鼓励学生积极探索，使其形成健康的情感态度，这对于学生长期的学习动机和心理健康至关重要。在这种氛围中，学生能够更好地认识自己的情感，建立起持续学习的积极态度。

二、数学核心素养下改进高中数学概念教学模式的策略

（一）强化逻辑训练：培养学生的逻辑思维能力

逻辑思维能力是数学学习的基础，涉及推理、分析和证明等关键技能，通过逻辑训练，学生能够学习从已知信息出发，使用合理的推理步骤来解决问题。教师可以通过各种方法强化逻辑训练，如设计归纳推理、演绎推理和类比推理等不同的逻辑思维题目，引导学生通过合作讨论来探究解决方案，教师还可以引入数学证明的概念，让学生学习如何构建和理解数学证明，加深学生对数学概念的理解，培养学生的逻辑思维能力。

教师应当鼓励学生积极参与逻辑思维练习，引导学生尝试解决问题并阐述自己的思考过程，从而逐步提升学生的逻辑思维能力。同时，教师应该提供充足的时间让学生进行思考，避免过早给出答案，以发展学生深度思考和独立解决问题的能力。而且，逻辑训练应该穿插在日常的数学教学中，而不是作为独立的单元，发挥逻辑训练的最大作用，更好地帮助学生学习各种数学概念，强化其逻辑思维能力，培养其数学核心素养。

以人教版高中数学必修第三册（B版）中的“正弦函数的性质与图像”内容为例。教师可以引导学生探索正弦函数的基本定义和图像，鼓励学生通过互动式软件或动手制作图像的方式观察正弦曲线的变化，理解其周期性和振幅等数学特征，从而逐步建立对函数性质的直观理解。教师还可以创设具有挑战性的问题情境，如探讨在不同条件下正弦函数图像的变化，或解释特定点的函数值如何与角度和半径相关联。学生需要运用观察到的性质，结合数学知识，通过逻辑推理进行解答，进行深层次思考，在解决具体问题中训练逻辑推理能力。

在整个教学过程中，教师应鼓励学生积极提问、讨论，营造一个积极探索的学习氛围；引导学生回顾正弦函数的基本定义，认真审视自己的逻辑过程，并鼓励学生和同伴进行交流讨论，促使学生在讨论中锻炼逻辑思维，不断深化对正弦函数性质与图像知识的理解。教学结束后，教师还应当布置与正弦函数相关的实际应用问题，如天文学中的周期性问题、声波的频率分析等，让学生将抽象的数学知识与现实世界相联系，综合运用逻辑推理、数学知识和创新思维，加深对正弦函数概念的理解。

（二）创设现实情境：将数学应用于实际问题中

创设现实情境是指将数学知识与学生实际生活中的具体情境联系起来。教师可以引入真实世界的问题，使学生在探索数学概念时，能够直观地看到数学在解决具体生活问题中的应用。比如，引导学生共同讨论建筑设计中的几何学应用、环境问题中的数据分析等，感受数学与工程、科学等领域的直接联系，从而使数学学习转变为探索活动，帮助学生在解决实际问题的同时，深化对数学概念的理解，培养其数学抽象和数据分析等核心素养。

在教学过程中，教师需要引导学生思考如何将数学知识应用于实际情境中，帮助学生构建起数学知识与现实世界之间的联系。同时，现实情境也鼓励学生自主解决问题，学习如何收集分析数据、建立和验证模型、评估解决方案的有效性。

以人教版高中数学必修第四册（B版）中的“多面体与棱柱”知识为例。教师可以将知识与实际情境整合起来，提升教学效果。教学开始时，教师引入实际的工程问题，如设计一个简单的屋顶结构或包装盒，要求学生应用自己对多面体与棱柱的理解来解决这一问题。教师可以引导学生讨论不同类型的多面体和棱柱在实际建筑或包装设计中的优势和局限，鼓励学生探索各种可能的形状和结构。学生可以分组进行实际操作，使用纸板等材料构建模型，通过实践活动，加深对棱柱体积和表面积计算公式的理解。

在构建模型的过程中，教师需要细心观察，及时提供指导，帮助学生理解如何将数学公式与实际问题相结合。模型构建完成之后，教师应当引导学生进行反思讨论，让学生分享在构建模型过程中遇到的挑战，从而进一步深化其对多面体与棱柱知识的理解。课程的最后，教师需要进行知识总结，强调数学概念在实际问题中应用的重要性，鼓励学生在生活中寻找更多类似的应用实例。

（三）创新教学方式：以多样化教学提高参与度

在教学过程中，教师可以采取多样化教学方法，利用多种工具，以满足不同学生的学习需求，调动学生学习数学的积极性。这种多元化的教学方法包括但不限于讨论式教学、合作学习、问题解决导向和技术辅助学习等，以增强课堂的互动性，引导学生从不同角度探索数学概念，给学生带来更为丰富的学习体验。

讨论式教学鼓励学生在探究数学问题时提出自己的见解，促进逻辑思维能力的发展。合作学习则强调团队合作解决问题，培养学生的协作精神和集体智慧。问题解决导向的学习方式能够激励学生在面对具体数学难题时主动寻找解决方案，培养其创新思维和解决问题的能力。技术辅助学习则利用现代信息技术工具，如数字软件、在线平台等，提供丰富的学习资源和互动体验，增强学生对数学知识的探索和应用。教师应该鼓励学生积极参与到学习中，帮助学生在互助合作中构建知识，培养学生的数学核心素养。

以人教版高中数学必修第二册（B版）中的“平面向量的坐标及其运算”内容为例。教师可以从与真实生活紧密相关的问题开始对该知识点的教学，集中学生的注意力，如如何使用向量来解决导航问题，为向量概念的引入提供实际的背景。教师还可以通过小组合作探究方式，引导学生相互讨论并尝试解决这个问题。

多媒体技术的运用也能够极大地丰富传统的教学模式，教师可以利用这些技术工具展示向量的动态图像，让学生观察向量的方向和大小如何随着坐标的变化而变化，以及向量加法或数乘的具体效果。这种直观的展示，能够帮助学生更清晰地理解向量的抽象概念，即时看到不同运算对向量造成的影响，增强学生的直观想象能力。

在教学过程中，教师需要引导学生使用技术工具进行实验探索，如让学生调整向量的坐标，观察向量的变化，尝试解释这些变化背后的数学原理。教师还可以利用多媒体技术将实际问题融入教学中，如使用向量解决物理问题或进行空间定位，使学生通过解决这些实际问题，能够更深刻地理解向量在现实世界中的应用，提高自己解决现实问题的能力。

（四）情感态度培养：营造积极的学习氛围

在教学过程中，教师需要努力激发学生的数学兴趣，积极赞赏学生的努力，促使学生享受数学学习的过程，培养学生的坚韧性和持久的学习动力。同时，教师应该提供多样化的学习路径，以满足不同学生的学习需求，使每名学生都能在数学学习中找到属于自己的位置。

学生之间的合作交流也是十分重要的，教师应当积极开展合作交流，培养学生的社交技能，引导学生利用集体智慧解决数学难题，不断增强学习数学的自信心。教师还可以鼓励学生积极勇敢地提出问题，分享想法，甚至质疑现有的数学概念，以培养学生的批判性思维和创新能力。此外，教师可以将数学学习与现实生活联系起来，使学生理解数学的实用性，从而增强学生学习数学的热情。

以人教版高中数学必修第一册（B版）中的“不等式及其性质”内容为例。教师可以通过直观的方式引入不等式的概念，如展示实际生活中的不等式应用场景，然后逐步引导学生探讨不等式的基本性质和解法。教师可以设计互动环节，如创建以问题为中心的学习站，让学生在小组内部进行合作探究，运用所学的知识解决不等式问题。小组成员共同讨论环节中，每个学生都有机会提出自己的观点，并通过集体智慧找到问题的答案。

教师需要巡回指导，及时为学生提供必要的支持，如提示问题的关键点，引导学生使用正确的解题策略，鼓励学生表达自己的想法。教师还应当不断收集反馈信息，根据学生的表现调整教学策略。例如，如果发现大部分学生在某个特定类型的不等式问题上遇到困难，教师可以组织全班学生进行讨论，集中解决难题，引导学生分析错误，鼓励学生分析失误的原因，从而在错误中获得经验，不断进步。

三、结语

探究高中数学概念教学模式的改进策略旨在全面培养学生的数学能力，数学教师需要深入分析数学核心素养，不断优化教学模式，以适应教育发展的需求和学生个性化学习的趋势。教师可以通过强化逻辑训练、创设现实情境、创新教学方式和培养情感态度等策略，构建更加开放、灵活和高效的数学学习环境，为激发学生的学习兴趣、培养创新型人才奠定坚实的数学基础。