核心素养视域下的高中数学大单元教学设计探究
摘要
关键词
核心素养视域;高中数学;大单元教学设计
正文
引言:在全球化的时代背景下,教育的目标已从单纯的知识传授转向了对学生核心素养的培养。核心素养包括文化基础、自主发展和社会参与等多方面的能力,其中数学作为一门基础学科,其教学不仅要关注学生对数学概念和技能的理解,更应致力于培养学生的逻辑推理、问题解决、信息处理以及批判性思考等关键能力。本文探讨了在核心素养视域下,如何优化高中数学教学设计,通过实施大单元教学策略来全面提升学生的综合能力和数学素养。
一、高中数学大单元教学概述
大单元教学的核心在于整合与联系,它强调数学知识的连贯性和实用性,通过设计包含多个相关主题的单元,让学生在解决实际问题的过程中,系统地学习和应用数学概念,这种教学模式不仅关注数学知识的传授,更重视培养学生的批判性思维、问题解决能力、合作交流技巧以及自主学习的习惯。大单元教学将多个相关的数学概念和技能整合在一起,形成一个有机的整体,帮助学生建立数学知识之间的内在联系,增强数学学习的系统性和逻辑性,通过设计贴近生活的情境或跨学科的应用场景,大单元教学让学生在解决现实问题的过程中学习数学,增加学习的趣味性和实践性,促进知识的迁移和应用。
大单元教学的评价方式多样,不仅包括传统的测试和作业,还包括项目报告、同伴评价、自我反思等,全面评估学生的学习过程和成果。考虑到学生个体差异,大单元教学允许一定程度上的个性化学习路径,满足不同学生的学习需求和兴趣,促进每个学生的最大潜能发挥。
大单元教学的设计与实施设计大单元教学时,教师需要精心规划单元主题、学习目标、教学活动和评估方式[1]。单元主题应具有挑战性和吸引力,能够激发学生的好奇心和求知欲;学习目标则需清晰具体,与核心素养的要求相一致;教学活动应多样化,包括讲座、讨论、实验、项目工作等,以适应不同的学习风格;评估方式应综合考量知识掌握、技能应用和态度行为。
二、核心素养视域下的高中数学大单元教学设计
1.确定单元教学内容
在高中数学“集合”单元的主题教学中,教师可以设定为“集合的力量:理解世界的分类与组织”,学习目标则涵盖对集合基本概念的理解、集合运算的熟练应用、以及如何使用集合理论解决实际问题。例如,学生应能够识别并表示集合,执行交集、并集和补集运算,同时理解集合在统计学、计算机科学等领域的应用。为了使学习内容更具吸引力和实用性,可以设计一些与学生生活经验相联系的情境。比如,通过调查班级成员的兴趣爱好,用集合的概念来分析和展示数据,这不仅能让学生感受到数学的实用性,还能促进其数据分析能力的提升。
在“集合”单元中,教师可以采用探究式学习,引导学生通过观察、猜想、验证的过程来发现集合的性质和运算规则,设计一个项目式学习任务,要求学生以小组形式完成一项基于集合概念的调查报告,如校园内学生课外活动参与情况的统计分析,这样不仅能锻炼学生的合作能力,还能培养其运用数学工具解决实际问题的技能。在“集合”单元的教学过程中,教师应注重学生的学习过程而非仅仅关注结果[2]。通过课堂讨论、作业反馈、同伴互评等方式,持续评估学生对集合概念的理解程度、问题解决能力以及批判性思维的发展。同时,鼓励学生进行自我反思,思考自己在学习过程中的收获与挑战,以及如何改进学习策略,从而促进其元认知能力的提升。
2.制定科学教学目标
在“三角函数”的教学中,教学目标应直接反映高中数学课程标准中关于三角函数的内容要求,但更重要的是,它们应该与核心素养的培养紧密相连。例如,针对三角函数单元,教学目标应包括理解三角函数的基本概念,掌握三角函数的图像和性质,以及利用三角函数解决实际问题的能力,目标还应强调学生批判性思维的培养,即能够分析和评估三角函数在不同情境下的应用,以及创新能力,如设计新的问题情境或解决方案。教学目标应超越单纯的记忆和理解层次,向更高阶的认知领域延伸。在“三角函数”的教学中,除了要求学生能够准确计算三角函数值,还应设定目标让他们能够将三角函数与几何图形、物理现象(如波的运动)等其他学科知识相结合,解决跨学科的实际问题,这有助于提升学生的综合应用能力。在核心素养导向下,教学目标不应只聚焦于结果,还应重视学习过程本身。这意味着,学生不仅要知道“三角函数是什么”,还要知道“如何用三角函数”,并且能够解释“为什么”这样做。例如,设定目标让学生通过实验探究三角函数的周期性变化,或是通过项目式学习,让他们在小组合作中解决与三角函数有关的实际问题,这有利于培养学生的探究能力和团队协作精神。
3.科学选择教学方法
以“指数函数和对数函数”为例,我们可以探讨如何采用多种有效的教学策略,以确保学生能够深入理解并灵活应用这些概念,同时发展其核心素养。教师可以利用探究式学习方法,教师可以引导学生通过实验、观察和问题解决来探索指数函数和对数函数的性质。例如,设置一系列与自然增长、衰减现象相关的实践活动,让学生亲手绘制函数图象,观察不同底数的指数函数和对数函数的变化规律,通过直观体验加深对概念的理解。设计一个跨学科的项目,如模拟投资回报率或研究人口增长模型,要求学生运用指数函数和对数函数解决实际问题。这不仅能增强学生对数学概念的应用能力,还能培养其批判性思维和问题解决技巧,同时促进团队合作与沟通[3]。将指数函数和对数函数的学习置于具体的现实情境中,如放射性衰变、细菌繁殖、复利计算等,可以使抽象的数学概念变得生动具体。通过这些情境,学生可以更直观地理解函数的意义,进而激发其学习动力,提高学习效果。介绍指数函数和对数函数的历史背景,如对数表的发明及其在航海、天文学中的应用,可以增加学生对数学文化的了解,培养其对数学的鉴赏力和历史视角,同时也能增强学习的趣味性。
4.教学评价与反思
评价不应仅限于传统的笔试成绩,而应包括课堂参与度、小组合作表现、项目完成情况、口头报告和自我评估等多个维度。例如,在项目式学习中,可以评价学生如何应用指数函数和对数函数解决实际问题的过程和结果。教师需要关注学生的整个学习过程,而不仅仅是最终结果。教师可以通过观察、访谈、学习日志等方式收集学生在学习过程中的表现,及时给予反馈,帮助学生调整学习策略。在教学过程中定期进行小测验或练习,检查学生对指数函数和对数函数概念的理解程度,以便及时发现和纠正学习上的误区。教师应定期反思教学设计的有效性,包括教学方法的选择、资源的利用、学生参与度等方面。反思可以基于学生反馈、同事评议或个人观察记录,以不断优化教学策略。鼓励学生对自己的学习过程进行反思,思考哪些方法有效,哪些需要改进,这可以通过撰写学习日志、参与小组讨论或进行同伴评价的方式实现,有助于培养学生的元认知能力。
结束语
在核心素养视域下,高中数学大单元教学设计不仅是一次对教学模式的革新,更是一场教育理念的深刻变革。通过精心设计的教学单元,我们不仅传授数学知识,更致力于培养学生的批判性思维、创新能力和解决复杂问题的技能。随着这一教学模式的不断推广和完善,能够激发更多学生的学习热情,引领他们走向一个充满挑战与机遇的未来,成为具备全球竞争力的新一代人才。
参考文献
[1]郑君.核心素养视域下高中数学大单元教学实践探究[J].数理化解题研究,2024,(18):31-33.
[2]倪伟侠,赵宏艳,李佳,等.核心素养视域下的高中数学大单元教学设计——以“集合与常用逻辑用语”为例[J].赤峰学院学报(自然科学版),2024,40(05):102-106.
[3]吴玉辉.基于核心素养视域的高中数学大单元教学设计研究[J].数理天地(高中版),2024,(09):104-106.
...