基于深度学习的高中数学单元整体教学策略探究

【摘要】核心素养视域下，高中数学教学中，传统的单课时教学模式往往难以使学生构建起完整的知识体系，不利于培养学生系统的思维能力和解决复杂问题的能力.文章旨在深入探讨基于深度学习的高中数学单元整体教学实践，对其教学价值的呈现、教学构建路径的分析及教学实践策略进行研究，期望为高中数学教学的改革与创新提供有益的参考和借鉴，以促进高中数学教学质量的提升.

【关键词】高中数学；单元整体教学；深度学习

引 言

随着教育理念的不断更新和教育技术的迅速发展，深度学习作为一种能够激发学生深入思考、提升综合素养的学习方式，正逐渐受到广泛关注.在此背景下，基于深度学习的高中数学单元整体教学应运而生.这种教学模式打破了传统教学的局限性，为学生提供了更广阔的学习视野和更深入的探究空间.通过单元整体教学，学生能够更加全面地理解数学知识的内在联系，从而提高自主学习能力，强化思维品质，并提升综合素养.

一、基于深度学习的高中数学单元整体教学价值

（一）提高学生自主学习能力

在单元整体教学中，教师会设置具有挑战性的问题情境，引导学生运用所学知识进行解决.这要求学生不仅仅是记住公式和定理，还要能够灵活运用，自主地分析问题、构建解题思路.通过不断地面对和解决这些复杂问题，学生的自主思考和解决问题的能力得以有效提升.此外，单元整体教学往往鼓励学生以小组合作的形式进行学习.在小组合作中，学生需要自主分工、交流讨论、共同解决问题.这不仅培养了学生的团队协作精神，更让学生在与同伴的交流互动中，不断反思和调整自己的学习策略，进一步增强了自主学习能力.

（二）强化学生思维品质

在单元整体教学中，教师会通过引入具有启发性的数学问题或实际情境，激发学生的好奇心和求知欲.这种方式不仅能够调动学生已有的知识储备，更能让学生在新的问题面前产生思考的动力，为后续思维的形成奠定基础.在思维激发的基础上，思维的形成在单元整体教学中逐步展开.教师会引导学生对所激发的问题进行深入分析，运用数学概念、定理和方法进行推理和论证.在这个过程中，学生能够学会运用归纳、演绎等逻辑方法，构建起系统的思维框架，并通过不断地实践和反思，逐渐形成稳定的数学思维模式，从而可以独立地解决类似的问题，并能够从不同的角度思考和解决问题.

（三）提升学生综合素养

单元整体教学为学生提供了更广阔的学习视野，其打破了传统教学中知识点的孤立性，将数学知识以一种相互关联、层次分明的方式呈现出来.在这样的教学模式下，学生能够清晰地看到知识之间的脉络和联系，从而构建起完整的数学知识体系.这种体系化的认知有助于培养学生的全局观念和统筹能力，使其在面对问题时能够从整体上进行分析和把握.同时，深度学习的融入，能够促使学生进行批判性思考.在学习过程中，学生需要对复杂的数学概念和问题进行深入探究，并不断质疑、反思和论证，由此能够增强学生的数学素养与科学精神.

二、基于深度学习的高中数学单元整体教学策略

（一）精心规划与准备

精心规划与准备是确保教学成功的关键起始环节.精心规划体现在对教学目标的明确设定上.教师需深入研究课程标准和教材，把握数学学科的核心素养要求，将其细化为具体、可操作、可测量的单元整体教学目标.这些目标不仅涵盖知识与技能的掌握，更注重学生思维能力、问题解决能力以及情感态度的培养.对教学内容的整合与重组是精心规划的中心环节.教师需要打破传统教材的章节限制，依据数学知识的内在逻辑和学生的认知规律，将分散的知识点有机整合为具有系统性和连贯性的单元整体.例如，将函数的概念、性质、图像及应用整合为一个函数单元，使学生能够全面、深入地理解函数这一重要数学概念.在准备阶段，教师同样需要精心设计教学活动，包括资源的整合、导入环节的设计、探究活动的安排等，以激发学生的学习兴趣，引导学生进行深度学习.

（二）引导探究与互动

引导探究与互动是推动学生实现深度学习、提升数学素养的核心环节.引导探究旨在激发学生的主动性和创造性思维.教师需要通过精心设计具有启发性和挑战性的问题情境，促使学生主动深入地思考数学问题.这种探究并非简单的知识获取，而是要求学生在解决问题的过程中，运用已有的知识和方法，进行推理、分析和归纳.同时，教师需要鼓励学生之间进行小组互动与交流，让不同思维相互碰撞.在小组讨论中，学生能够分享各自的见解和方法，互相启发，从而拓展思维的广度和深度.在引导探究与互动的过程中，教师要善于创设开放的学习环境，允许学生提出不同的观点和想法，鼓励学生大胆质疑和创新.例如，在立体几何的单元整体教学中，学生可能会提出多种证明空间几何关系的方法.对此，教师应给予充分的肯定和鼓励，并引导学生比较不同方法的优劣，从而充分调动学生的学习积极性，培养学生的创新思维和综合能力.

（三）反思总结与巩固

反思总结与巩固环节是深化学生理解、强化知识体系、促进能力提升的重要步骤.反思总结是对学习过程和成果的深度审视.在单元整体教学结束时，教师需要引导学生回顾整个学习过程，思考所遇到的问题、解决的方法及从中获得的经验教训.通过反思，学生能够清晰地认识到自己的思维误区和知识漏洞，从而有针对性地进行改进.总结则是对知识和方法的系统梳理.学生在教师的指导下，需要将单元内分散的知识点串联起来，形成完整的知识网络，并对各类数学问题的解决方法进行归纳，提炼出一般性的解题思路和技巧.例如，学生需要总结在函数单元中，不同类型函数的性质、图像特点及相互之间的关系，从而加深对函数概念的整体理解.巩固环节旨在强化学生的学习成果.教师需要通过布置适量的针对性练习，让学生在实践中运用所学知识和方法，进一步加深记忆和理解.

（四）迁移应用与创新

迁移应用与创新是实现知识升华和能力拓展的关键环节.迁移应用强调学生将在单元学习中所获得的数学知识、方法和思维模式，灵活运用到新的情境和问题中.这要求学生不仅仅是机械地记忆和模仿，而是能够深刻理解知识的本质，并在不同的问题背景中识别出其核心要素，进行有效的知识迁移.创新则体现在学生能够在已有知识和经验的基础上，提出新的思路、方法或解决方案.在单元整体教学中，教师需要通过引导学生对数学问题进行多角度、深层次的思考，激发学生的创新思维.比如，在几何图形的单元整体学习中，教师可以鼓励学生探索新的证明方法或发现新的几何性质.为了促进迁移应用与创新，教师需要设计具有开放性和综合性的问题情境.这些问题不应局限于教材中的常规题型，而是要贴近生活实际、富有挑战性，能够激发学生的探索欲望.同时，教师需要给予学生充分的自主探究空间，以鼓励学生大胆尝试、勇于创新.

三、基于深度学习的高中数学单元整体教学策略

下文以人教A版高中数学必修第二册“立体几何初步”单元整体教学实践为例.

（一）明确教学目标，聚焦核心素养

明确教学目标是教学活动的出发点和归宿.在单元整体教学中，教师需要摆脱传统的以知识点为导向的单一目标设定，而是从宏观的角度审视整个单元的知识体系和教育价值，制订出全面、系统且具有层次的教学目标.这些目标不仅要涵盖数学知识和技能的掌握，更要关注学生在数学思维、数学方法、数学态度等方面的发展.

例如，在“立体几何初步”单元整体教学中，教师可以聚焦核心素养，设立该单元整体教学目标如下：

1.知识与技能目标

该目标要求学生理解空间几何体的结构特征，能画出简单空间图形（长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等）的直观图；掌握柱、锥、台、球的表面积和体积的计算公式，并能运用公式解决简单的实际问题；理解空间点、直线、平面的位置关系，能用数学语言表述有关平行、垂直的判定与性质定理，并能运用定理证明简单的空间位置关系.

2.过程与方法目标

该目标要求通过对空间几何体的观察、分析和抽象概括，培养学生的空间想象能力和数学抽象能力；经历空间直线、平面位置关系的探究过程，培养学生的逻辑推理能力和直观想象能力；在解决立体几何问题的过程中，引导学生运用转化与化归数学思想，将空间问题转化为平面问题，培养学生的数学思维能力.

3.情感态度与价值观目标

该目标要求让学生感受立体几何在生活中的广泛应用，体会数学与实际生活的紧密联系，激发学生学习数学的兴趣；通过合作探究学习，培养学生的团队协作精神和创新意识，提高学生学习数学的自信心.

如此，通过明确这些聚焦核心素养的教学目标，并在教学过程中有针对性地加以落实，能够有效提升学生在“立体几何初步”这一单元的学习效果，促进其数学核心素养的全面发展.

（二）整合教学内容，构建知识体系

整合教学内容是打破传统单元中分散、孤立的课时呈现方式.其以单元整体为框架，将相关的数学知识、概念、方法和应用进行有机融合.这种整合并非简单的拼凑，而是基于数学知识的内在逻辑和学生的认知规律，对教学内容进行深度梳理和重新编排.因此，通过整合，能够凸显知识之间的关联和层次结构，帮助学生建立起一个条理清晰、逻辑严密的数学知识框架，由此形成完整的知识体系，帮助学生形成系统的思维方式.

例如，在“立体几何初步”单元整体教学实践中，教师可以对教学内容进行如下整合，以帮助学生构建起清晰的知识体系：

首先，从常见的简单几何体如长方体、正方体、圆柱、圆锥、棱柱、棱锥、球等入手，让学生通过观察、分析，理解它们的定义、组成元素及结构特征.其次，重点整合空间几何体的直观图和三视图，让学生掌握如何将空间图形用平面图形准确地表示出来，培养学生的空间想象能力和图形转换能力；将点、直线、平面之间的位置关系进行系统整合，并通过定理的推导、证明和应用，使学生深刻理解空间中位置关系的本质和规律；在体积和表面积的计算方面，将常见几何体如柱体、锥体、台体和球体的体积及表面积公式进行整合，引导学生推导和理解公式的由来，并通过实际问题的解决，强化对公式的应用.再次，为了帮助学生构建知识体系，在教学过程中，教师可以以空间几何体的结构特征为起点，逐步引入直观图和三视图，让学生在脑海中建立起空间图形的表象，然后深入探讨点、线、面的位置关系，使学生从直观感知上升到逻辑推理.最后，引导学生通过体积和表面积的计算，将所学知识应用到实际问题中，形成一个完整的知识闭环.

如此，通过整合教学内容和引导构建知识体系，能够帮助学生清晰把握“立体几何初步”这一单元的知识脉络，从而形成系统的空间思维，为进一步学习立体几何打下坚实的基础.

（三）设立任务驱动，引导深度探究

任务驱动教学法以明确的任务为导向，让学生在完成任务的过程中主动获取知识、培养能力.在单元整体教学中，精心设计的任务能够贯穿整个教学过程，使学生始终保持高度的注意力和强烈的求知欲.这些任务应当具有挑战性和启发性，既能够与单元整体的教学目标紧密结合，又能够贴近学生的实际生活和认知水平.

例如，在“立体几何初步”单元整体教学实践中，教师可以设立以下探究性任务：

1.观察生活中的立体几何物体.即要求学生观察并记录至少5种常见的立体几何物体，如建筑物、家具、包装盒等，描述它们的形状和结构特征.

2.绘制简单立体图形的直观图.即给定一些简单的立体图形，如正方体、长方体、圆柱等，让学生根据观察和想象绘制出它们的直观图.

3.探究空间直线与直线的位置关系.即引导学生通过模型或实例，分析空间中两条直线的平行、相交、异面关系，并总结判定方法.

4.研究直线与平面的平行关系.即让学生通过实验或实例，探索直线与平面平行的判定条件，并进行证明.

5.解决空间几何体的表面积与体积计算问题.即给出不同形状的空间几何体，要求学生计算其表面积和体积，解决实际应用题.

6.构建立体几何知识体系思维导图.即学生自主梳理整个“立体几何初步”单元的知识点，构建知识体系的思维导图.

如此，通过一系列相互关联、承上启下、由浅至深的学习任务，能够有效地引导和促进学生在“立体几何初步”这一单元的深度学习，使得学生在完成的过程中，不断挑战自我，从而逐步提高数学思维能力和解决问题的能力.

（四）完善教学评价，推动持续发展

完善的教学评价体系应当具有全面性、多元化和动态性的特点.全面性意味着评价不仅要关注学生的知识掌握程度，还要涵盖学生的思维能力、问题解决能力、创新能力及情感态度等方面.多元化则体现在评价方式的多样性，包括形成性评价、总结性评价、过程性评价等，以及评价主体的多元化，如教师评价、学生自评、学生互评等.动态性要求评价能够及时反映学生在学习过程中的变化和进步，为教学调整提供实时依据.由此，完善的评价机制能够为教学提供有力的支持和引导，推动学生的持续发展，实现教育教学的整体目标.

例如，在“立体几何初步”单元整体教学中，教师可以设立形成性评价.如在每节课的教学过程中，设置多个有梯度的问题，包括概念理解、定理推导、简单应用等，观察学生的即时反应和回答情况，了解学生对新知识的接受程度和思维过程等.教师也可以设立总结性评价.如布置“设计一个具有独特几何结构的建筑模型”的项目任务，学生以小组为单位提交成果.从模型的创新性、几何原理的应用准确性、制作工艺等方面进行评估.此外，教师还可以设立学生自评、互评.如让学生在每个学习阶段结束后填写自我评价表，包括对自己在知识掌握、学习方法、问题解决能力等方面的评价，以及对下一阶段学习的目标设定，或组织学生进行小组互评，让同组学生相互评价在小组讨论和项目合作中的表现，如团队协作能力、贡献度等.

如此，通过完善教学评价体系，能够辅助教师更全面、准确地了解学生在“立体几何初步”单元整体学习中的真实情况，从而及时调整教学策略，为学生提供个性化的指导，促进学生在数学学习中的持续发展.

结 语

综上所述，基于深度学习的高中数学单元整体教学的构建与实践，有利于提高学生的自主能力、强化学生的思维品质，以及提升学生的综合素养，能够为学生的数学学习和未来发展奠定坚实的基础.在教学实践中，教师可以按照一定的路径与顺序，从精心规划与准备，到引导探究与互动，再到反思总结与巩固，以及迁移应用与创新，以此形成一个完整且有效的教学流程.在具体的教学活动中，教师可以通过明确教学目标、整合教学内容、设立任务驱动、设计多样活动及完善教学评价，全方位地保障教学的质量和效果.随着教育改革的不断深入，教师需要不断完善和发展教学方式，从而为高中数学教育带来新的活力和突破，为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才发挥更大的作用.

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