学业质量标准下的视障高中数学单元教学设计与实施研究

一、引言

《普通高中数学课程标准（2020 版）》明确学业质量与核心素养落地要求，然而视障高中数学教学存在盲校课标滞后、视障生因视觉缺失难以理解三角函数抽象概念的难题。本研究以三角函数单元为切入点，探索适配视障生的单元教学设计与实施，推动特殊教育数学教学与学业质量标准衔接，为视障生数学学习筑牢基础。

二、研究基础：内容、要素、目标与学情剖析

2.1 内容分析

梳理视障高中三角函数单元知识，涵盖任意角三角函数定义、函数图像与性质（周期性、奇偶性等）及实际应用（解三角形、简谐运动建模） 。结合视障生认知特点，将抽象知识转化为触觉可感知的正余弦函数图像教具模型，让学生触摸感受函数形态；构建结构化、多感官适配的知识网络，降低抽象知识理解难度。

2.2 要素分析

提炼核心教学要素，知识要素强化盲文符号与触觉表征关联，如用盲文公式卡对应自制三角函数转盘教具（视障生专用），辅助推导三角函数值，让知识可触可感；感官要素设计触觉主导模式，利用自制正余弦函数图像教具触摸曲线感知周期性时，多感官协同加深理解；素养要素对应核心素养，数学抽象体现为“ 实际情境 $$ 触觉模型 $$ 盲文符号” 转化，逻辑推理聚焦“ 触觉曲线特征 $$ 符号推导”，推动素养发展。

2.3 目标分析

依据学业质量标准分层设目标，基础层让学生用盲文、三角函数转盘教具记住特殊角三角函数值，利用自制正余弦函数图像教具清晰描述正弦曲线“ 波峰 - 波谷” 等特征，筑牢知识根基；进阶层要求借助教具推导函数周期性、单调性等性质，尝试解决简谐运动基础建模问题，提升知识应用能力；高阶层需综合多感官分析图像变换，自主构建解三角形等实际问题模型，适配视障生素养发展梯度，促进深度学习。

2.4 学情分析

经前测与访谈发现，视障生对初中锐角三角函数有初步触觉认知，但面对“ 任意角”“ 周期性” 等抽象内容，理解存在明显困难。全盲生依赖触觉却难以实现符号转化，低视力生需视触协同却易受视觉模糊干扰。需设计多感官支架，打通“ 触觉感知→符号推理” 路径，弥补视觉缺失带来的学习阻碍，为后续教学精准施策。

三、教学实施：“ 前 - 中 - 后” 三阶推进

3.1 实施前：诊断与资源筹备

设计“ 知识 - 素养 - 应用” 三维前测试卷，知识层考查盲文公式记忆，精准了解知识掌握程度；素养层通过触觉教具操作，评估核心素养基线；应用层要求用触觉模型辅助简谐运动建模，定位学习障碍。开发多模态工具包，包含带周期凸点的触觉曲线模型，公式推导，以及概念卡、问题册等盲文材料，全方位适配视障生感官需求，为教学开展备足资源[2]。

3.2 实施中：多感官单元教学实践

以“ 正弦函数周期性” 教学为例，先播放潮汐涨落音频，引导学生肢体模拟摆动，将抽象周期性与生活经验关联；触摸正余弦函数图像教具模型，让学生触摸感受“ 波峰 - 波谷” 重复形态，结合盲文定义建立触觉与符号联系；播放音频 “ 终边绕2π 回原位，sin（x + 2π ）=sin x” ，同步触摸周期凸点、盲文坐标推导公式，深化理解；用简谐运动盲文情境，借助触觉模型模拟完成盲文推导，实现多感官协同，让抽象知识“ 看得见、摸得着、听得懂”。

3.3 实施后：后测与素养追踪

设计呼应前测的后测试卷，新增“ 求特殊角的三角函数值” 等题目，对比前测数据，清晰呈现知识掌握与素养提升效果。从“ 数学抽象、逻辑推理、数学建模” 三维度，通过课堂观察多感官操作规范性、作业分析盲文推导步骤、访谈概念理解表述，追踪核心素养发展，形成“ 教学 - 评估”闭环，为教学效果精准把脉[3]。

四、教学保障与创新

4.1 重难点突破

针对三角函数定义的多感官呈现与图像性质理解这两个核心重点，设计“ 三角函数转盘教具 + 盲文公式卡” 联动模式：将抽象的角的终边坐标转化为可触摸的凸点坐标板，让学生在触摸坐标点时，理解坐标与函数值的关联[4]。对于周期性等性质，自制正余弦函数图像教具可平移拼接曲线模块，学生通过拼接重复的曲线片段，直观感受“ 循环往复” 的特征，同时搭配“ 四季更替” 音频解说，用自然现象类比函数周期性，降低抽象理解难度。针对不同视障程度学生的适配难题，为全盲生提供“ 带温度标记的曲线模型”（波峰处微热、波谷处微凉），强化触觉辨识度，避免感官信息过载，实现差异化突破。

4.2 课时分配与教学安排

将三角函数单元拆解为 24 课时，采用“故事线串联 + 多感官轮换” 的节奏设计：前 5 课时为“概念启航”，第 1-2 课时用“旋转木马”模型 （座位位置对应终边坐标）结合课本，学习任意角和弧度制定义；第 3-5 课 时理解三角函数的概念和同角三角函数关系，每课时穿插 5 分钟“数学故 事角”（如古代天文观测中三角函数的应用）。中间 14 课时为“性质探险”， 第 6-7 课时利用“三角函数转盘教具”推导诱导公式，第 8-11 课时用“正 余弦函数图像教具”探索三角函数的图像和性质；第 12-17 课时开展三角 恒等变换。第 18-19 探究参数 A、ω、φ对函数 y = A sin（ωx + φ）图像 的影响。最后 5 课时为三角函数的应用和小结，融合知识应用与多感官协 作，兼顾学习效率与视障生认知疲劳周期。

4.3 教学实践验证

通过三轮教学实践对比发现，采用多感官单元教学后，视障生的课堂主动参与率大大提升，其中全盲生用教具模型独立描述函数性质的准确率也有所提升，低视力生结合残留视觉完成简单建模任务的成功率大幅提升。课后访谈显示， 85% 的学生认为利用“ 三角函数转盘教具” 比单纯记忆公式更有效，教师观察到学生能主动用“ 肢体比划 + 盲文记录” 的方式推导性质 。追踪视障高考模拟数据，三角函数模块得分从教学前的 39 分（满分100 份）提升至 88 分，尤其在“ 用三角函数描述周期性现象” 的应用题和“ 利用诱导公式求三角函数值” 的计算题上，得分率提升最为显著，验证了该教学体系对学业质量提升的实际效果，也为特殊教育中抽象知识的教学提供了可复制的实践经验。

五、结论

本研究整合普通高中与盲校课标差异，构建“ 多感官具身化” 三角函数教学内容，有效衔接视障高考核心素养要求，解决盲校课标滞后难题。“ 触觉主导” 教学策略突破视障生三角函数抽象概念学习障碍，显著提升知识掌握程度与核心素养发展水平，让视障生数学学习更具实效。“ 前测诊断 - 多感官教学 - 后测追踪” 闭环，为特殊教育数学单元教学打造可复制的评估模式，精准适配视障生认知特点与学业质量标准。后续将拓展至几何、概率模块，深化视障高中数学课程改革，持续优化教学策略，推动学业质量标准深度落地特殊教育课堂，助力视障高中数学教学高质量发展，为视障生数学学习铺就更坚实的道路。

参考文献：

[1]雷丽.单考单招命题趋势下的视障生高中数学教学内容调整[J].广西教育，2023，（20）：9- 12.

[2]曹雅楠，宋振寰.指向数学建模素养的高中数学单元教学设计与实施——以“ 三角函数的应用” 为例[J].中国数学教育，2025，（08）：46- 51.

[3]莫馨.基于学科核心素养的高中数学大单元教学研究——以“ 三角函数课堂设计” 为例[J].中学数学研究（华南师范大学版），2025，（10）：28- 31.

[4]任燕.单元整体视角下高中数学章起始课教学设计与实施研究[D].四川师范大学，2024.DOI：10.27347/d.cnki.gssdu.2024.000558.

[5]随晓惠.基于大概念的高中数学单元教学设计与实施研究[D].华东师范大学，2024.