核心素养视域下高中数学翻转课堂教学模式的构建与实践研究

一、问题的提出：素养时代呼唤课堂结构的深层变革

《普通高中数学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》明确将发展学生的数学核心素养置于课程目标的核心 [1]。这不仅意味着教学目标的升华，更预示着课堂教学形态需发生根本性转变——从关注知识的传递效率转向重视素养的生成过程。然而，在现实教学场域中，传统教学模式仍面临以下几方面突出问题：

首先，教学容量与课时限制之间存在显著矛盾。高中数学内容抽象度高、系统性强，为完成教学进度，教师往往难以分配足够时间让学生开展自主探究与反思，课堂多以讲授和操练为主，一定程度上抑制了学生高层次思维能力的形成。

其次，统一化的教学难以适配学生间的显著差异。传统课堂中，所有学生面对相同的内容、相同的节奏，“一刀切”的教学安排忽视了学习者认知基础与思维风格的多样性，既限制了优生的潜力发挥，也给后进生带来持续的学习挫折。

最后，以应试为导向的教学形态，容易忽视数学的本质与思想价值。过于强调题型训练和技巧记忆，缺乏对数学文化、数学思维以及真实问题情境的关注，导致学生难以形成可迁移的数学素养和系统性的学科观念。翻转课堂通过将基础知识学习前置，把课堂时间释放给探究、协作与展示，恰恰为化解上述困境提供了结构层面的可能性[2]。

二、理论探析：翻转课堂与核心素养培育的内在一致性

（一）素养的形成机制要求课堂重新分配学习时间

数学核心素养的本质，在于学生能否在面对陌生、复杂的情境时，灵活运用数学思维解决问题。这一能力的形成不能依靠机械记忆或模仿练习，而必须依托于充分的思考、探索、试错与反思[5]。翻转课堂将“信息传递”环节外移至课前，使课堂重心真正回归到“内化吸收”和“社会建构”，为学生主动参与和深度思维提供了必要的时间保障，与素养培育的内在要求高度吻合。

同时，差异化学习理论指出，每位学生都具有独特的学习路径与发展节奏。翻转课堂允许学生在自定步调中完成基础学习，为后续课堂中的分层探究和个性化指导奠定了基础，使“因材施教”从理念走向实践。

（二）教学要素的重构推动素养发展机制的实现

1. 师生角色的转变激活课堂生命力

在翻转课堂结构中，教师由知识的呈现者转变为学习的引导者、资源的设计者和课堂对话的组织者；学生则由被动的接收者转变为意义的主动建构者和协作学习的参与者[6]。这一转变不仅提升了教与学的活力，更关键的是培养了学生自主学习、合作沟通与批判思考的能力——这些正是核心素养体系中不可或缺的组成部分。

具体来说，教师不仅需要精通学科知识，更要掌握学习设计、问题引导和过程评价的方法；学生则需在自主管理与协作交流中发展元认知能力与社会情感技能，实现认知与非认知素养的同步成长。

1. 流程再造为素养发展提供系统支持

课前阶段以微课、导学案等资源支持学生开展初步学习，重点助力数学抽象与直观想象素养的萌芽。通过图像、动画等直观形式帮助学生建立正确的数学表象，完成从具体到抽象的初步跨越。

课中环节聚焦合作探究与问题解决，着力推动逻辑推理与数学建模能力的发展。教师通过高质量的问题情境设计，引导学生猜想、论证、解释、反思，在互动中体验数学的发现与创造过程。

课后阶段通过拓展性任务促进迁移应用，强化数学运算与数据分析素养在真实情境中的运用。分层、开放的作业设计尊重学生差异，鼓励创新与实践，实现知识、能力与态度的整合提升。

整个流程形成“感知—探究—应用”的完整闭环，层层递进、有机衔接，为学生核心素养的协调发展提供了系统支撑[8]。

三、模式建构：“三阶段六环节”翻转课堂模型的设计

基于上述认识，我们构建了以素养发展为导向的高中数学翻转课堂模式。该模式以“三阶段”为纵向框架、“六环节”为横向展开，形成矩阵式教学结构，在保持流程清晰的同时增强课堂的灵活性与生成性。

（一）课前准备阶段：支持差异化的自主学习

1. 精准化学情诊断

教师需结合课程标准与单元目标，明确本课应达成的素养维度及水平要求，并据此设计预习任务与诊断工具。通过前测、问卷或访谈等方式把握学生的认知基础与兴趣点，尤其关注常见误区与思维障碍，为课堂活动设计提供依据 [4]。学情分析应贯穿教学始终，实现“以学定教”的动态调整。

1. 结构化资源开发

围绕核心概念与思想方法，开发微视频、导学案、预习检测、阅读材料等资源包。微视频应主题明确、逻辑清晰，时长控制在10 分钟左右，综合运用动画、实物、书写等多种方式促进理解；导学案需明确学习路径、提供思考支架与学习策略建议；检测题应突出基础性与诊断性，帮助学生自我监控学习效果[3]。

（二）课中实施阶段：促进深度思维的社会性建构

1. 共性问题精讲与辨析

教师根据课前反馈，选择共性强、价值高的问题进行精讲点拨。注重揭示数学本质、澄清认知混淆、渗透思想方法，避免简单告知结果。鼓励学生提问与质疑，营造安全、开放的课堂氛围，培养批判性思维习惯。本环节应控制在 10–15 分钟，做到有的放矢、讲在疑难处 [6]。

1. 核心任务协作探究

教师设计具有挑战性、开放性的核心任务，引导学生通过小组合作、实验探究、观点辩论等方式开展深度学习。任务设计应体现数学与生活、科技及其他学科的融合，凸显数学的应用价值与文化意义。教师巡视小组间，提供必要的思维支架与方法指导，及时捕捉生成性资源，引导学生反思学习过程与策略[7]。

（三）课后延伸阶段：实现个性化的发展与迁移

1. 分层巩固与拓展

作业设计应体现梯度性与可选择性，包括基础巩固型、能力提升型与拓展探究型等不同层次。基础题保障全体学生掌握核心知识；提升题侧重思维训练与综合应用；拓展题鼓励创新实践与跨学科学习，满足学生多元化发展需求[5]。

1. 反思评价与元认知提升

引导学生通过撰写反思日志、绘制思维导图、录制讲题视频等方式进行学习总结与元认知调控。教师综合运用观察、访谈、作品分析等多种方式评估学生的素养发展，注重过程性评价与激励性反馈，帮助学生建立成长型思维模式[4]。

四、实践案例：以“函数的奇偶性”教学为例

（一）课前阶段：自主预习与诊断

学生观看微课视频，学习函数奇偶性的定义与图像特征，完成在线检测。微课通过几何画板动态演示对称变换，增强直观感知；检测题涵盖概念辨析与简单判断，用于反馈学情。教师分析平台数据，发现学生对“图象对称性”的理解存在普遍困难，特别是“关于原点”与“关于y 轴”对称容易混淆，据此确定课中教学重点[3]。

（二）课中阶段：探究建构与深化

教师首先借助动态软件演示不同类型函数的对称特性，引导学生观察、比较、归纳，建立几何直观与代数符号之间的联系。随后提出核心问题：“如何从代数与几何两个角度判断函数的奇偶性？”“奇函数、偶函数经过四则运算后性质如何变化？”学生分组选择函数案例（如幂函数、三角函数、分式函数等）展开探究，归纳判断方法、猜想运算规律并尝试证明。

过程中教师深入小组，倾听讨论、观察进程，适时点拨思维盲区。小组代表展示研究成果，集体质疑、补充、完善，教师引导学生体会数学的严谨性与系统性，强化逻辑推理与数学表达能力[8]。

（三）课后阶段：应用迁移与反思

布置分层作业：基础题包括基本初等函数奇偶性的判断；提高题研究奇偶函数经四则运算后的性质变化规律；拓展题鼓励学生寻找物理、化学或艺术中具有奇偶性特征的实例，建立数学模型并撰写报告。学生根据自身情况选做，并提交学习反思，总结收获、提出新问题，形成持续学习的习惯[5]。

五、实施建议与反思

（一）对教师专业能力提出新要求

翻转课堂与素养教学的成功实施，高度依赖教师的专业水平与创新意愿。教师需深入理解数学核心素养的内涵与表现，提升教学设计、资源开发、课堂组织与过程评价的能力；需掌握信息技术与数学软件的运用，增强课堂的互动性与探究性；还需转变传统角色观念，成为学生学习的设计者、引导者与合作者。

（二）学校需提供系统支持与保障

学校层面应加强顶层设计，为教学创新提供必要条件与环境。包括建设数字化学习平台与资源库；优化课时安排，为探究式学习提供时间保障；建立鼓励创新、容忍失败的教研文化；完善教师培训与激励机制，支持教师开展教学实验与反思交流；构建“设计—实施—评估—改进”的循环提升机制，实现模式的持续优化[3]。

六、结语

在核心素养视域下构建翻转课堂教学模式，是对传统课堂结构的重要突破与创新。本研究提出的“三阶段六环节”模式，通过重建教学流程、转变师生角色、优化资源与评价，为数学核心素养的常态化培养提供了可行路径 [2]。该模式强调课前自主学习、课中社会性建构与课后迁移应用的有机统一，形成贯通内外、循序渐进的素养发展历程[7]。

初步实践表明，该模式有助于激发学生学习主动性，促进六大数学核心素养的协同发展，同时为差异化教学提供了操作框架。当然，其有效实施仍面临诸多挑战，如高质量探究任务的设计、大班额下小组合作的深度开展、素养评价工具的开发等问题，仍需进一步探索和完善。未来可在不同学校、不同课型中开展实证研究，检验模式的适用性与有效性，推动高中数学教育向素养时代扎实迈进。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部. 普通高中数学课程标准（2017 年版2020 年修订）[M].北京：人民教育出版社，2020.

[2] BERGMANN J, SAMS A. Flip your classroom: reach every student in

every class every day[M]. Eugene, Or.: International Society for Technology in

Education, 2012.

[3] 钟绍春，钟卓，张语函. 人工智能支持下的翻转课堂5.0 模式构建[J]. 电化

教育研究，2021, 42(10): 85-91.

[4] 何克抗. 从“翻转课堂”的本质看“翻转课堂”在我国的未来发展[J]. 电化

教育研究，2014, 35(7): 5-16.

[5] 王陆，刘菁 . 技术支持的学习环境如何促进高阶思维发展——基于翻转课堂

的实证研究 [J]. 电化教育研究，2018, 39(12): 84-91.

[6] 章建跃. 核心素养导向的高中数学课程改革与教学实践[J]. 数学教育学报，

2017, 26(5): 1-4.

[7] 喻平 . 发展学生数学核心素养的教学与评价研究 [J]. 教育学报，2017,

13(6): 46-54.

[8] 郭华 . 深度学习及其意义 [J]. 课程·教材·教法，2016, 36(11): 25-32.

[9] 张奠宙，宋乃庆. 数学教育概论[M]. 北京：高等教育出版社，2016.

[10] 曹一鸣. 数学课堂教学实证系列研究[M]. 南宁：广西教育出版社，2019.

[11] 顾泠沅. 教学改革的行动与诠释[M]. 北京：人民教育出版社，2018.

[12] 史宁中. 数学基本思想18 讲[M]. 北京：北京师范大学出版社，2016.

注：本文系 TS【2024】GH063 天水市“十四五”规划 2024 年度教育科研课题《核心素养视域下高中数学翻转课堂模式构建研究》的阶段性研究成果。