“三新”背景下高中数学大单元教学策略论文
2025-10-27 10:39:25 来源: 作者:xuling
摘要:大单元教学是以核心概念为统领,通过重构教学内容,引导学生搭建完整知识网络的教学模式。该模式能有效提高学生的数学思维能力,促进其核心素养的发展。
[摘要]大单元教学是以核心概念为统领,通过重构教学内容,引导学生搭建完整知识网络的教学模式。该模式能有效提高学生的数学思维能力,促进其核心素养的发展。本文立足“三新”教育改革,即在“新课程、新教材、新高考”背景下,探索以核心概念为基点、以知识关联为主线、以主题项目为载体、以素养网络为目标的大单元教学策略,以期为教师优化教学实践提供可操作的框架。
[关键词]“三新”背景,高中数学,大单元教学
在教育改革深入推进的背景下,新课程、新教材、新高考(以下简称“三新”)跟大单元教学成为高中数学教学转型的关键抓手,两者之间存在深刻的互动关系:“三新”给大单元教学提供了政策依据和实施路径——新课程提出的核心素养目标要求教学从碎片化转向结构化,这正需要大单元教学作为载体;新教材按主题模块的编排方式天然契合大单元的设计思路;新高考强调的综合性、应用性考题则倒逼课堂教学加强知识整合。反过来,大单元教学成为落实“三新”理念的实践桥梁,它借助重构教学内容、创设真实情境和设计阶梯任务,让学科核心素养的培养在课堂落地生根。
一、以核心概念为“点”,锚定大单元教学基点
随着《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“新课标”)的深入实施,“三新”改革对高中数学教学提出了更高要求,即从传统的知识传授转向素养导向的整体性学习。在此背景下,大单元教学因其结构化、情境化的特点,成为落实数学核心素养的关键路径。然而,大单元教学的有效性并非仅依赖于内容的整合,更取决于教师能否精准把握学科核心概念,并把其当作基点搭建知识网络。核心概念是数学学科体系的“锚点”,具有高度的抽象性、统摄性。教育部在《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》里强调,要“以学科大概念为核心,推动课程内容结构化”,要求教师超越零散知识点的机械训练,转而围绕核心概念重构教学内容。

此策略直接呼应“三新”改革的核心诉求:新课程强调素养导向,而核心概念正是素养落地的关键节点;新教材采用模块化编排,给大单元教学提供了内容框架;新高考突出综合性、应用性考查,譬如跨章节的数学建模题,倒逼教学打破知识壁垒,而核心概念的统领作用恰能促进知识的融会贯通。在实践层面,教师要结合新课标跟教材,系统梳理各模块的核心概念,并设计递进式任务链。这种以概念为基点、任务为驱动的教学模式,能提高学生的迁移应用能力,也给“三新”背景下的课堂转型提供了可操作的实践路径。
(一)研课标
在“三新”背景下,大单元教学要求教师以学科核心概念为基点,借助系统化的教材研究和新课标分析,明确单元知识的内在逻辑,从宏观层面把握数学核心概念框架,再结合具体单元内容提炼出关键概念,保证大单元教学的设计既符合国家课程要求,又能有效促进学生数学思维的发展。新课标是确定核心概念的首要环节,教师需仔细研读新课标,分析其中对学科核心素养的界定以及内容要求,明确大单元在整体课程结构中的地位。例如,新课标主张培养学生的“数据分析”能力,而概率是其重要组成部分,教师需据此提炼出“随机事件”“概率分布”等核心概念,作为大单元教学的逻辑主线。
(二)研教材
研究教材的时候,教师需系统梳理不同版本教材对概率内容的编排方式,聚焦核心概念的呈现逻辑。以北师大版为例,第七章“概率”从随机事件的概率出发,逐步引入古典概型等内容,最终拓展至条件概率与事件的独立性。这一编排体系体现了从具体到抽象、从直观到事件的独立性,教师需从中识别出“概率的运算规则”“概率的实际应用”等关键概念节点,以搭建大单元概念间的层级关系。此外,在分析的时候,教师应关注教材中的例题、习题、问题情境,考察大单元核心概念怎样在具体问题中体现出来,从而保证后续教学设计既能覆盖知识要点,又能贴近学生的认知水平。凭借这样的教材分析,教师能够在“新教材”改革背景下准确把握教学内容的逻辑脉络,为搭建符合学生认知发展规律的概率教学体系奠定坚实基础。
(三)研学情
在“三新”背景下推进高中数学大单元教学,仅聚焦新课标跟教材仍不足够,还需深入研析学情,精准把握学生的认知基础和思维障碍,保证大单元教学设计既符合学科逻辑,又契合学生的最近发展区。“概率”因其抽象性跟现实情境的复杂性,常让学生陷入形式化计算而忽视其统计本质。因此,教师需借助前测、访谈、课堂观察的方式,诊断学生对“随机性”“概率模型”等核心概念的理解程度,如部分学生容易混淆“常用公式”即反映了他们对概率关系的逻辑辨析不足。
二、以知识关联为“线”,搭建大单元逻辑链条
大单元教学的核心挑战在于怎样把离散的数学知识点整合成有机联系的概念网络。当前,学生在数学学习时普遍存在知识割裂、迁移能力薄弱的问题,其根源就是传统教学模式过度强调单一知识点,而忽视了对知识间逻辑关联的深度挖掘。新课标明确提出要“重视数学的整体性,关注内容主线之间的关联”,这一要求直指数学学科的本质特征——严密的逻辑性和系统的结构性。基于此,以知识关联为“线”的大单元教学设计策略,本质上揭示了数学概念间的纵向发展脉络和横向应用联系,搭建了符合学生认知发展规律的立体化知识框架。教师需要运用学科结构分析法,把握单元内各内容板块的内在联系,既关注概念发展的历史演进逻辑,也重视不同模块间的交叉应用关系,让学生在理解“为什么学”和“学了何用”的过程中形成可迁移的数学思维能力。此教学能有效解决知识点零散化带来的学习浅表化问题,让学生真正实现从“学会”到“会学”的质变。
以北师大版“函数”和“函数应用”单元为例,“三新”改革背景下,教师应以核心素养为导向,借助“概念形成—性质探究—实际应用”的逻辑链条,实现知识的结构化与素养的进阶培养。此设计既符合新课程对数学抽象、数学建模等素养的要求,又呼应新教材强调应用性的编排特点,同时给应对新高考的综合性考查奠定了基础。
(一)概念形成
针对高一学生虽在初中学习过函数概念,但对函数本质理解模糊、难以区分函数与原有知识联系的学情特点,教师在组织大单元教学时要先从学生熟悉的匀速运动、气温变化等现实情境出发,带领学生观察变量间的对应关系,借助对比表格法、图象法、解析式等不同表示方式,让学生建立“函数即对应关系”的核心认知。
(二)性质探究
在学生对函数概念形成初步理解后,教师可以自然过渡到函数性质的探究,设计“比较不同函数图象特征”的大单元课堂活动,让学生从函数单调性、奇偶性等代数特征与图象特征的对应关系中发现规律,这种从数形结合角度展开的教学策略,既符合北师大版教材强调直观想象的特点,又能让学生搭建性质与图象的双向联系,克服单纯记忆性质结论的学习弊端。
(三)实际应用
因为北师大版教材注重数学应用,教师在函数部分要重点培养学生的问题解决能力,凭借分析商品销售利润最大化、容器设计优化等典型案例,带领学生综合运用函数性质、不等式、导数等工具解决复杂问题。此大单元教学设计能够强化不同数学知识间的横向联系,促进学生数学素养的发展。在整个单元实施的时候,教师应始终以“变量关系”为主线,把看似分散的函数概念、性质等内容串联成有机整体,让学生在把握知识内在逻辑的时候,形成系统的函数思维方法。
三、以主题项目为“面”,拓展大单元学习场域
以主题项目为“面”的教学策略是“核心概念为点”和“知识关联为线”的拓展与深化,也是大单元教学的关键转化环节。此策略的理论基础源于杜威(John Dewey)的“做中学”理念,其认为在真实问题情境中,学生能高效搭建系统的知识框架。根据教学课程的不同,教学方法也多种多样,需要教师改变过去“教师教、学生学”“填鸭式”的教学方法,加入项目式教学。在大单元教学框架下,主题项目作为知识应用的载体和素养发展的平台,其教育价值不只体现在深化学生对单元核心概念的理解上,更在于借助跨学科、跨领域的综合性问题,培养学生的数学实践能力。此教学策略,要求教师在设计项目任务的时候,既要考虑与单元核心概念的紧密联系,又要关注项目的社会价值、现实意义,让学生在解决真实问题的时候,自然而然地运用数学思维方法,体会数学的工具价值和人文价值,最终实现从知识掌握到素养发展的飞跃。
在“三新”教育改革背景下,以“现代建筑中的几何智慧”为主题的项目式学习给“空间向量与立体几何”“平面向量及其应用”的大单元整合提供了创新实践路径。此设计充分体现了新课程要求的学科融合跟素养导向,借助真实情境把抽象的向量知识转化成可操作的项目任务,让学生在解决建筑实际问题的时候发展空间想象、数学建模等核心素养。教师先以国家体育场“鸟巢”的钢结构分析为切入点,让学生观察向量在确定建筑构件空间方位、计算支撑角度、分析受力平衡等方面的实际应用,从而搭建数学概念与现实世界的联系。在项目实施的时候,教师需精心设计递进式探究环节:从基础的向量线性运算到复杂的空间几何关系,逐步让学生运用向量方法解决校园景观设计中的实际问题。例如,学生分组测量校园建筑物的空间数据后,凭借搭建三维坐标系把实体建筑抽象成向量模型,在此过程中自然理解向量的坐标表示及其运算规则;在优化景观日照角度的任务里,学生可以借助实际测算跟向量计算相结合的方式,深入理解数量积的几何意义及其在角度计算中的应用价值。这种“做中学”的方式不仅符合新教材强调应用性的编写理念,更培养了学生将数学知识迁移到真实情境中的能力。

四、以素养网络为“体”,实现大单元立体建构
在“三新”教育改革背景下,以素养网络为“体”的大单元教学策略标志着教学建构从平面走向立体的质变。这一策略与前文所述的点、线、面策略形成有机整体,共同搭建起大单元教学的完整体系。数学核心素养不是孤立存在的能力要素,而是由知识、技能等维度交织形成的动态网络系统。新课标提出的核心素养本身就具有内在关联性,这种关联性要求教师在教学的时候突破传统单点的局限,转而搭建多维互动的素养发展体系。在大单元教学设计中,“体”的立体性具体表现如下:其一,纵向维度:贯通不同学段的素养发展要求,保证高中教学与初中、小学阶段的内容形成系统衔接;其二,横向维度:整合代数、几何等不同领域中的素养表现,实现知识的交叉融合。
“三新”背景下,“直线与圆”与“圆锥曲线”的大单元教学可以“城市公共空间几何设计”为主题,借助素养网络的立体建构实现教学创新。具体来说,教师可以从学生熟悉的初中平面几何知识出发,系统梳理大单元知识脉络,先让学生回顾初中阶段学习的点、线、圆的基本性质,如圆的定义、切线性质等,借助具体实例展示这些几何图形在现实生活中的应用。在过渡到高中解析几何时,教师可以采用渐进式教学策略:先让学生观察坐标系中的几何图形,再逐步引入代数表达。在讲解直线方程的时候,教师会先让学生回忆初中一次函数y=kx+b的图像特征,然后借助具体实例展示斜截式方程与函数表达式的对应关系。
随后,教师就要精心设计“公园景观优化”大单元实践项目,创设真实的问题情境。项目中,学生需要运用直线方程来规划公园步道系统,凭借计算斜率保证步道的合理坡度;利用圆的方程设计圆形花坛布局;借助椭圆方程优化喷泉布局,运用椭圆的性质确保水柱的均匀分布。在解决“怎样确定休息区最佳位置”这一核心问题时,学生需综合运用多个知识点:首先借助距离公式计算各功能区到休息区的平均距离,其次利用切线性质确保休息区与各景观的视觉通达性,最后建立不等式组确定最优位置坐标。
随着“三新”教育改革的深入推进,高中数学教学正经历着从知识传授到素养培养的深刻转型。大单元教学作为落实核心素养的重要途径,其“点—线—面”的实施框架给课堂教学提供了系统化的解决方案。这一教学体系的搭建,不只回应了现在教育改革的现实需求,更指明了未来数学教学的发展方向。在实践层面,需要教师持续深化对学科本质的理解,不断创新教学方法;在理论层面,有待进一步探索素养评价的有效机制,完善大单元教学的理论体系。未来的数学教育会更加注重知识的整体性,更加关注学生思维品质的培养,这需要教师不断完善。
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