核心素养视角下高中数学教学设计策略

【摘要】教学设计是课前准备的重要环节，在此过程中如何设计教学活动、引导学生经历数学学习过程，从而落实数学核心素养尤为重要。本文以新课程、新教材、新高考为背景，创建了设计模型探讨教师设计教学设计的策略。

【关键词】高中数学；核心素养；教学设计；模型

【中图分类号】G633.6【文献标志码】A【文章编号】1004—0463（2022）18—0109—03

2021年9月，甘肃省开始使用湖南教育出版社出版的普通高中《数学》教材，并且从2021年秋季入学的普通高中一年级学生开始，实行统一高考和高中学业水平考试、参考综合素质评价的高校考试招生模式。在实施新课标、落实新教材、应对新高考的“三新”背景下，如何按照新修订的《普通高中数学课程标准》落实“四基”“四能”“三会”，提高学生的数学核心素养是一线数学教师重点研究的问题。课堂的精彩来自教师课前精心的准备，这是一个将数学知识的“学术形态”转化为数学知识的“教育形态”的过程。教学设计就是教育教学的准备阶段，是课堂教学过程的生成阶段，是一个创造的过程。在实施新课标、落实新教材、应对新高考方面，教师的教学过程设计需要从多角度、全方位考虑。那么，在数学教学过程设计中，如何设计教学活动，引导学生经历数学学习过程，且在学习过程中如何落实数学学科核心素养？带着这一问题，结合笔者平时的教学经验、教学反思、总结以及学情，按照新教材所要达到的目标要求，细心研究教材，认真设计教学的每一个环节，备好、备足课程内容，以适应新课标、新教材、新高考的变化。下面，笔者就以湘教版高中数学“基本不等式”教学为例，谈谈新课标、新教材、新高考要求下如何优化教学设计来达到培养学生核心素养的目的。

一、核心素养视角下教学设计模型

数学教学是一个多要素的、情境性强和复杂的动态系统，它包括教师、学生、数学教学内容、教学媒介、教学三维目标和教学方法等要素。为使这些要素能够有机配合，达到数学教学效果的最优化，就必须对它进行整体的计划与安排，即进行教学设计。教学设计是落实学生学科核心素养的重要手段和策略，美国教育心理学家加涅（Robert Mills Gagne）曾在《教学设计原理》（1988年）、美国教育家帕顿（Patten，J.V.）在《什么是教学设计》、梅里尔（Merrill）在《教学设计新宣言》中都给出了教学设计核心概念的界定。在新课程标准教学理念下，数学教学设计是在培养学生数学核心素养的总体目标之下设计的，不仅展现活动内容与活动方式，还尊重和发展学生的主体性和创造性。在此目标引导下，教师从不同的角度入手分析教学设计的设计思路，最终形成教学案例。如下图：

二、核心素养视角下设计教学方案的策略

1.钻研新教材，确定核心素养的落脚点和出发点。新教材的知识是按照知识结构有序排列的，知识的发生、发展过程并没有全部写在教材上。为此，教师在思考教学设计时应将自己的思维降到“原发状态”，思考概念原理产生的原因、与旧知识之间的联系、概念的完善过程及其他的作用。面对新教材中发生变化的知识点，教师要明确知识的来龙去脉，经历知识从无到有、由小到大、由粗糙到精致的发生过程，还要厘清呈现出的数学思想和方法，清楚这一过程中应培养的数学核心素养。教师只有清晰地弄清了这些问题，才能有的放矢的开始设计自己的教学过程[1]。

例如，在湘教版高中数学“基本不等式”的教学设计中，确订的教学内容为：一是基本不等式的发现过程；二是基本不等式的证明过程；三是基本不等式的理解过程；四是基本不等式的应用过程。制订的教学目标为：经历基本不等式的发现过程；探索基本不等式的证明过程；体会证明基本不等式的方法；理解基本不等式的几何意义，并掌握基本不等式中等号成立的条件。面对这部分内容及教学目标，教师在教学过程设计时应思考这样的问题：为什么要研究基本不等式？如何设计本节课，让学生经历基本不等式发生、发展的过程？通过学生对基本不等式的猜想、验证、证明及应用，使学生活动贯穿于整个教学过程之中，始终体现“以学生为中心”的教学理念。通过这一教学过程，重点关注学生数学建模、直观想象及逻辑推理核心素养能力的培养，从而形成知识框架，创设情境引导学生对本节课进行思考，在每一环节中重点关注相应的数学核心素养的培育，这时才能进入教学过程设计的下一环节——如何巧妙设计让学生进入“过程”。

2.创设情境，引导学生在知识发生的过程中参与学习活动。教师在了解了教材内容和知识触发、生成过程的前提下，为了让学生感受知识的发生过程，在教学活动设计过程中精心创设数学教学情境，激发学生学习数学的激情和兴趣。创设情境重在“创设”环节，让学生沉浸在情境之中发现问题、思考问题、解决问题，这就要求创设的问题情境必须是学生熟悉、感兴趣的，且具有挑战性，否则不能够激起学生深入思考的欲望。同时创设问题情境还要能够触及知识的本质，激发学生探究和学习的欲望。

例如，在湘教版高中数学“基本不等式”的教学中，通过创设情景，提出问题，引导学生学习与思考古代的数学文化和数学精华。教学设计过程中利用“赵爽弦图”发现、挖掘、提炼出基本不等关系，培养学生数学建模、直观想象、逻辑推理的数学核心素养能力。通过中国古代数学家的智慧，以及古人在世界数学史上独一无二的贡献和地位，体会数学中“形数统一、以形证数”的思想方法，促进学生对数学文化的了解，激发学生通过“赵爽弦图”研究基本不等式的欲望，使学生循序渐进、自然而然进入情境问题的探究过程，从而引导学生进入基本不等式内容的学习。

3.设置问题，在解决问题的过程中培养核心素养。课堂教学依据教学设计的过程和环节以及教师对新教材和课程标准的理解，结合学情的掌握而进行的实践活动。其中教学设计的环节是文本设计的创作和实施过程，也是课堂教学进一步实践和完善的过程[2]。因此，巧妙地设置问题引导学生一步一步循着问题的提示在探索问题、研究问题、解决问题的过程中，逐渐打开学生的思维。知识在这一过程中不断生长、发展、完善，思维不断提升，学生的知识框架结构就建立起来了，自然而然地完成知识触发、生成的过程。

例如，在“基本不等式”的教学中，设置这样的问题：通过“赵爽弦图”得到的基本不等式到底是否成立呢？先引导学生用特殊值验证其正确性，在此基础上探究证明的方法，体现了数学的逻辑性和严密性，培养了学生逻辑推理和数学运算的能力。同时，教师利用几何画板等数学软件，给学生展示“赵爽弦图”的动画过程，使学生直观感受到不等式中取等号的条件，进一步完善不等式结论。这一设计意图的目的在于引导学生从几何的角度对基本不等式分析探究，感悟数形结合思想，在学生的头脑中形成关于基本不等式完整的知识结构框架，学生的直观想象及逻辑推理核心素养能力得到培育。

4.以回顾促反思。教师在引导学生经历了知识的生长和发展过程、概念的理解、数学原理、解题思路的探究过程后，教师的教学设计并不因此而停止或快速地转入下一阶段，这时应引导学生回顾自己的思路，回味知识的生长、发展过程，总结提炼蕴含在发现问题——研究问题——解决问题过程中的数学思想方法，通过学生的自我回顾、自我总结、自我反思，达到自我提升的目的。这也是教师设计教学设计过程中的重要环节，教师在具体设计时让学生对本节课的学习内容作进一步小结，使学生逐步学会感受数学学习过程，体验学习数学的乐趣。

例如，在“基本不等式”的教学中，教师引导学生从“形”和“数”两方面深入探讨基本不等式的几何解释，领悟数形结合思想。为了达到这个目标，通过几何画板动态演示“赵爽弦图”，再现“形”转换为“数”的过程。这一教学设计既加深了学生对基本不等式的理解，又实现了学习目标的达成，从而突出重点，突破难点。加之，教师在教学过程中不断帮助学生理解基本不等式证明的理论过程，进一步提高了学生举一反三的逻辑推理能力，培养学生良好的数学思维品质，不断提升数学学科核心素养。

总之，面对新高考、新课标、新教材，教学设计是非常重要的一环。教师应设计有效的教学情境、精妙的问题、开展有效的教学活动将数学学科核心素养融入教学设计过程和课堂教学之中。

参考文献

[1]沈子兴.基于核心素养培育的数学教学设计[M].上海：华东师范大学出版社，2020.

[2]沈子兴，白伟雄，钱凤英.如何体现“过程与方法”[J].现代教学，2008（Z2）：26-28.

（本文系2020年度甘肃省“十三五”教育科学规划重点课题“核心素养视角下基于学科课程标准的高中数学新教材教学设计研究”的研究成果，课题立项号：GS[2020]GHBZ213）

编辑：徐春霞