引言
数学作为基础教育的核心学科之一，其教学设计不仅需要关注知识技能的传授，更要注重学生核心素养的全面发展。高中数学大单元教学设计，作为一种系统化的教学策略，旨在通过整合知识体系、优化教学过程、提升学生能力，以适应新时代对人才培养的需求。
一、核心素养在高中数学教育中的重要性
第一，促进深度学习。核心素养强调学生对数学概念的深刻理解和应用能力的培养，这有助于学生超越表面的记忆和机械的运算，实现对数学知识的深度理解和灵活运用。第二，培养创新思维。数学核心素养中的逻辑推理和问题解决能力，能够激发学生的创新意识和批判性思维，使他们在面对复杂问题时能够提出新颖的解决方案。第三，提升问题解决能力。数学教育中的核心素养培养，特别是数学建模能力的提升，能够帮助学生将现实问题转化为数学问题，并运用数学工具进行分析和解决，这对于学生未来在科学、工程、经济等领域的应用至关重要。第四，增强跨学科能力。数学核心素养的培养有助于学生将数学知识与其他学科知识相结合，促进跨学科的学习和研究，这对于培养学生的综合素质和适应未来社会的需求具有重要意义。第五，适应未来社会需求。随着科技的发展和社会的变迁，未来社会对人才的需求更加注重创新能力和解决实际问题的能力。数学核心素养的培养正是为了满足这一需求，使学生能够在未来的学习和工作中更好地适应和应对挑战。第六，提高教学质量。将核心素养融入高中数学教学，可以促使教师更新教学理念，采用更加科学和有效的教学方法，从而提高教学质量和学生的学习效果。
二、当前高中数学教学中存在的问题
（一）知识碎片化
知识碎片化的问题在数学教学中尤为突出，教师往往将数学知识切割成孤立的点，忽视了知识点之间的内在联系和逻辑关系。这种教学方式导致学生只能机械记忆零散的公式和定理，而无法理解数学概念的本质和数学思维的精髓。学生在面对复杂问题时，缺乏将不同知识点融会贯通的能力，难以构建起完整的数学知识体系。
（二）教学方法单一
教学方法单一的问题在数学教学中普遍存在，教师往往采用传统的讲授模式，将数学知识以单向传递的方式灌输给学生。这种模式下，学生处于被动接受的状态，缺乏主动参与和深入探究的机会。课堂互动不足，学生的问题意识和探究欲望得不到激发，导致他们对数学的兴趣和热情逐渐消退。
（三）应试导向
应试导向的数学教学问题在于过分侧重于考试技巧和题型训练，教师和学生都围绕着高考指挥棒转，将数学学习简化为对标准答案的追求。这种教学模式下，学生往往只关注如何快速解题，而忽视了对数学概念的深入理解和数学思维的培养。实际应用能力的缺失使得学生在面对现实生活中的数学问题时显得力不从心，无法将数学知识灵活运用于解决实际问题。应试教育的压力也剥夺了学生探索数学之美和乐趣的机会，影响他们对数学学科的全面认识。
（四）学生参与度低
学生参与度低的问题在数学课堂上普遍存在，学生往往被动接受知识，缺乏主动探究和实践的机会。教师主导的课堂模式使得学生难以积极参与讨论和问题解决，他们的思考和创新能力得不到充分锻炼。这种情况下，学生的数学素养难以得到有效提升，他们对数学的兴趣和热情也逐渐减退。缺乏互动和实践的课堂环境限制了学生数学思维的发展，影响了他们解决复杂数学问题的能力，同时也削弱了数学学习的内在动力。
（五）数学与现实脱节
数学与现实脱节的问题在于教学内容往往抽象且远离学生的日常生活，使得学生难以将数学知识与实际应用场景联系起来。这种脱节导致学生对数学的实用性产生怀疑，无法感受到数学在解决现实问题中的重要作用。缺乏与现实世界的联系，学生的学习动力和兴趣自然下降，他们难以看到数学在科技发展、工程设计、经济分析等领域的广泛应用。这种认知上的断层不仅影响了学生对数学学科的正面评价，也限制了他们在未来学习和职业道路上的数学应用能力。
三、大单元教学设计的优势
第一，促进知识整合。大单元教学设计通过围绕一个核心主题或问题，将分散的知识点有机地结合起来，帮助学生构建起更加系统化和结构化的知识体系。第二，增强学习的连贯性。大单元教学设计强调教学内容的内在逻辑和前后关联，有助于学生理解知识的来龙去脉，提高学习的连贯性和深度。第三，提升学生参与度。大单元教学设计通常采用项目式学习、探究式学习等方法，鼓励学生主动参与、积极探究，从而提高学生的学习兴趣和参与度。第四，培养综合能力。大单元教学设计注重学生的综合能力培养，如批判性思维、问题解决能力、合作交流能力等，有助于学生全面发展。第五，强化实际应用。大单元教学设计往往与现实生活或学科前沿紧密结合，使学生能够将所学知识应用于实际问题的解决中，增强学习的实用性和趣味性。第六，优化教学过程。大单元教学设计要求教师对教学内容进行深入分析和精心设计，有助于教师提高教学效率，优化教学过程。第七，适应个性化学习。大单元教学设计可以根据学生的不同需求和兴趣进行调整，为学生提供更加个性化的学习路径。
四、核心素养视域下的高中数学大单元教学设计策略
（一）确定核心主题
确定核心主题是数学大单元教学设计的关键步骤，它要求教师深入挖掘数学知识与学生实际生活及未来发展需求的联系。选择一个既贴近学生生活又能体现数学广泛应用的主题，可以极大地激发学生的学习兴趣和探究欲望。例如，在教授几何学时，可以选择“城市规划与几何”作为核心主题。这个主题不仅与学生的日常生活息息相关，因为城市规划是每个人都可能接触到的领域，而且几何学在城市规划中有着广泛的应用，如道路设计、建筑布局、公园规划等。通过这个主题，学生可以了解到几何学不仅仅是抽象的图形和公式，而是与我们的居住环境紧密相连的实用工具。在教学过程中，教师可以引导学生通过实地考察、案例分析、模拟设计等方式，将几何知识应用于解决实际问题。学生可以参与到虚拟或实际的城市规划项目中，运用几何学的知识来优化空间布局，提高城市功能性和美观性。这样的教学活动不仅能够加深学生对几何学基本概念和原理的理解，还能够培养他们的空间思维能力、创新设计能力和团队合作精神。确定核心主题还需要考虑数学知识的内在逻辑和结构，确保教学内容既有深度又有广度。教师应该围绕核心主题构建一个有机的知识网络，将分散的数学知识点按照逻辑关系和应用场景进行整合，帮助学生构建系统化的知识体系。
（二）整合知识结构
整合知识结构是数学教学中的一个重要环节，它要求教师将零散的数学知识点按照内在的逻辑关系和实际应用场景进行有机结合，帮助学生构建起一个清晰、连贯的知识体系。这一过程不仅能够加深学生对数学概念的理解，还能够提升他们将知识应用于解决实际问题的能力。教师需要对数学知识进行深入分析，识别出各个知识点之间的逻辑联系。例如，在代数学中，教师可以将方程、不等式、函数等概念串联起来，展示它们在解决实际问题中的相互作用。通过这种方式，学生能够理解到这些概念并非孤立存在，而是相互关联、相互支持的。教师应该根据学生的认知发展水平和实际需求，设计一系列的教学活动，将数学知识与现实生活中的问题相结合。例如，在教授统计学时，教师可以引入实际的数据分析案例，让学生通过收集、整理、分析数据来解决具体问题。这样的活动不仅能够让学生感受到数学知识的实用性，还能够培养他们的数据处理能力和批判性思维。教师还可以利用项目式学习、探究式学习等教学方法，鼓励学生主动探索和构建知识网络。在项目式学习中，学生需要围绕一个核心问题或主题，整合运用多个数学知识点来完成一个项目。在这个过程中，学生不仅能够学习到数学知识，还能够锻炼他们的合作能力、创新能力和解决问题的能力。教师应该注重知识的迁移和应用，鼓励学生在不同的情境中运用所学知识。通过设计跨学科的作业和任务，教师可以帮助学生认识到数学知识在科学、工程、经济等多个领域的广泛应用，从而增强他们对数学学科的兴趣。
（三）设计探究活动
通过一系列精心设计的探究活动，学生可以在教师的引导下，通过观察、实验、猜想、验证等过程，自主发现数学规律和原理，从而深化对数学知识的理解，提升解决问题的能力。教师需要根据教学内容和学生的认知水平，设计具有启发性和挑战性的探究问题。这些问题应该能够引起学生的兴趣，激发他们的好奇心，同时也要具有一定的开放性，允许学生从不同的角度和方法进行探索。例如，在教授几何变换时，教师可以提出一个探究问题：“如何通过平移、旋转和反射变换来设计一个对称美观的图案？”这个问题不仅能够让学生运用几何变换的知识，还能够激发他们的创造力和审美意识。教师应该提供一个支持性的学习环境，让学生能够自由地进行实验和探索。这包括提供必要的材料和工具，如几何模型、计算器、计算机软件等，以及给予学生足够的时间和空间去尝试和犯错。在这个过程中，教师的角色是引导者和支持者，而不是传统的知识传授者。教师应该鼓励学生提出自己的猜想，并引导他们通过实验和论证来验证这些猜想。教师需要设计一系列的探究活动，这些活动应该具有层次性和递进性，从简单到复杂，从具体到抽象，逐步引导学生深入探索数学的本质。例如，在探究数列规律时，教师可以先让学生观察一些简单的数列，如等差数列和等比数列，然后引导他们发现数列的通项公式。教师可以让学生尝试解决一些更复杂的数列问题，如递推数列和分形数列，从而培养他们的抽象思维和逻辑推理能力。教师应该重视学生在探究活动中的反思和总结。通过让学生分享他们的发现和思考过程，教师可以帮助学生巩固和深化对数学知识的理解。
（四）强化问题解决
强化问题解决是数学教学的核心目标之一，它要求教师通过设计开放性问题和实际问题，引导学生将数学知识应用于解决现实生活中的复杂问题，从而提升学生的数学建模和问题解决能力。这一过程不仅能够加深学生对数学概念和原理的理解，还能够培养他们的创新思维和实践能力。教师需要设计具有挑战性和实际背景的开放性问题。这些问题应该能够激发学生的兴趣，促使他们主动思考和探索。例如，教师可以提出一个关于环境保护的问题：“如何通过数学模型来评估不同垃圾处理方式对环境的影响？”这个问题不仅涉及到数学建模的知识，还与环境保护这一社会热点紧密相关，能够引起学生的共鸣。教师应该提供一个支持性的学习环境，让学生能够自由地进行探索和实验。这包括提供必要的资源和工具，如数据集、计算软件、实验设备等，以及给予学生足够的时间和空间去尝试和犯错。在这个过程中，教师的角色是引导者和支持者，而不是传统的知识传授者。
（四）关注学生差异
关注学生差异是现代教育的一个重要理念，它要求教师在教学过程中充分考虑到学生的个体差异，包括知识基础、学习风格、兴趣爱好等方面的不同，从而设计出适合不同层次学生的学习任务和活动，以满足他们的个性化学习需求。教师需要对学生的学习基础进行全面的了解和评估。这可以通过课堂观察、作业分析、小测验、学习档案等多种方式来实现。了解学生的知识掌握程度和学习能力，有助于教师设计出符合学生实际水平的学习任务。例如，对于基础较弱的学生，教师可以设计一些基础性的练习和复习任务，帮助他们巩固基础知识；而对于基础较好的学生，则可以提供一些拓展性和挑战性的任务，激发他们的学习兴趣和探索欲望。教师应该关注学生的学习风格和兴趣爱好。不同的学生有不同的学习偏好，有的学生喜欢通过视觉材料学习，有的学生则更喜欢通过动手操作或听觉材料学习。教师可以根据学生的这些特点，设计多样化的学习活动，如小组合作、角色扮演、项目研究等，以适应不同学生的学习风格。教师还可以通过调查问卷、访谈等方式了解学生的兴趣点，将这些兴趣点融入到教学内容中，使学习任务更加贴近学生的实际生活，提高他们的学习动机和参与度。在教学过程中，教师可以采用分层教学、差异化教学、个性化辅导等策略，为不同层次的学生提供适合他们的学习资源和支持。例如，在课堂上，教师可以通过提问、讨论、展示等方式，鼓励学生根据自己的理解水平和兴趣点进行深入探讨；在课后，教师可以通过一对一辅导、学习小组等形式，为学生提供个性化的指导和帮助。教师还应该鼓励学生参与到学习任务的设计和评价过程中，让他们成为学习的主体，从而提高他们的学习自主性。
结束语
通过对高中数学大单元教学设计的探究，我们深刻认识到，将核心素养融入教学实践是提升学生数学能力的关键。我们不仅关注学生对数学知识的掌握，更重视他们在解决实际问题时所展现的批判性思维、创新能力、沟通协作和自我管理等核心素养。通过设计富有挑战性的学习任务和活动，我们引导学生主动探索、深入思考，并在实践中不断提升自己的数学素养。
参考文献
[1]刘朝亮,武娜.核心素养视域下的高中数学大单元教学设计探究[J].数理天地(高中版),2024,(13):108-110.
[2]吴华干.核心素养导向下高中数学大单元教学的策略[J].中学课程辅导,2024,(18):18-20.
[3]舒海燕.核心素养导向下的高中数学大单元教学探索[J].山东教育,2024,(14):42-43.
[4]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.
[5]曹秀梅.基于核心素养培育的高中数学大单元教学[J].第二课堂(D),2024,(04):34-35.
[6]曾国文.核心素养下的高中数学大单元教学设计实践研究[J].数理天地(高中版),2024,(07):81-83.
[7]卢燕霞.基于学科核心素养的高中数学大单元教学设计——以“圆锥曲线”为例[J].中学理科园地,2024,20(02):52-54.
[8]陈蓬碧.基于核心素养的高中数学大单元教学设计研究[J].考试周刊,2024,(06):95-98.
[9]邱土秀,吴玉辉.核心素养导向下高中数学大单元教学策略研究[J].教师,2024,(04):39-41.
[10]王晓叶.核心素养背景下高中数学大单元教学策略——以“三角函数”为例[J].理科爱好者,2023,(06):119-121.
[11]江志君.以核心素养为导向的高中数学大单元教学[J].数学大世界(下旬),2023,(06):3-5.
[12]白梅.基于学科素养视域下高中数学大单元教学设计研究[J].知识文库,2022,(10):139-141.
