基于核心素养的高中数学大单元教学设计策略探索

引言

随着《普通高中数学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》的深入实施，核心素养培育已成为数学教学的核心目标。传统单元教学因知识碎片化、情境割裂化等问题，难以满足学生高阶思维发展的需求。大单元教学以“学科大概念”为统领，通过重构知识关联、强化情境浸润、嵌入评价反馈，成为落实核心素养的有效路径。本文以高中数学教材为载体，结合函数、立体几何等典型单元，探索核心素养导向下的大单元教学设计策略。

一、核心素养与大单元教学的内在关联

核心素养包含数学抽象、逻辑推理、数学建模等六大关键能力，其核心要义在于引导学生以数学的眼光洞察世界、用数学思维剖析问题、借数学语言描述现实。然而，传统单元教学存在明显局限，它以孤立的知识点作为单元划分依据，割裂了数学知识间的内在本质联系。以必修一“函数”单元为例，其中涵盖一次函数、二次函数、指数函数等众多函数类型，但学生在学习过程中，往往只能机械地记住各个函数的孤立公式，难以深刻领悟“函数是描述变量关系的一般模型”这一核心要义，无法形成对函数知识的系统认知与灵活运用能力。

与之形成鲜明对比的是，大单元教学借助“学科大概念”对知识体系进行重新架构，将零散的碎片化知识转化为具有逻辑性和系统性的结构化认知。以“函数性质探究”为例，教师将函数的单调性、奇偶性、周期性等内容整合为“函数性质的整体性研究”这一主题。通过引导学生开展图像分析、代数推导以及实际建模等多样化任务，让学生深入理解“函数性质是刻画变量变化规律的工具”这一本质内涵，促使学生实现从单纯“解题”到有效“解决问题”的思维跨越，切实提升学生的数学核心素养。

二、核心素养导向的大单元教学设计框架

（一）主题统领，以学科大概念为核心

学科大概念宛如知识大厦的坚固基石，能有效串联起碎片化的知识。在“立体几何”单元教学中，教师独具匠心地将“空间几何体的结构特征与度量”提炼为“三维空间中的几何关系研究”这一核心主题。围绕“点、线、面、体”的紧密关联，整合棱柱、棱锥等常见几何体的性质。学生在该主题的引领下，先凭借直观感知认识几何体，再通过严谨的理性推导深入探究，逐步领悟空间几何是平面几何在三维空间的拓展与深化，构建起完整且系统的立体几何知识体系。

（二）任务驱动，以真实情境为载体

真实情境恰似一把神奇的钥匙，能够开启学生认知冲突的大门，有力促进知识的迁移与运用。在“概率与统计”单元里，教师精心设计了“城市交通拥堵与出行方式选择”项目。学生需深入实际，收集某区域早高峰车流量数据，运用所学知识建立概率模型，精准分析拥堵成因，并提出切实可行的优化建议。在此过程中，学生要综合运用随机抽样、频率分布等知识，将理论学习与实际问题紧密结合，在解决真实问题的实践中，切实提升数据分析与数学建模能力。

（三）评价嵌入，以多元反馈为支撑

评价应如一条无形的纽带，贯穿教学全过程，形成“目标—活动—反馈”的完整闭环。在“三角函数”单元中，教师巧妙设计“评价量表”，从知识理解、思维过程、实践应用三个维度全面评估学生表现。以“绘制正弦函数图像”任务为例，教师不仅关注图像绘制的准确性，更注重学生是否运用特殊点法、单位圆法等多元策略理解周期性，以及能否用图像生动解释交流电、潮汐现象等实际问题，借助多元反馈助力学生数学素养全面提升。

三、实践案例，以“数列与数学归纳法”为例

（一）主题统领，从“离散到连续”的思维跨越

数列作为数学体系里连接代数与几何的关键纽带，承载着从离散走向连续、从有限迈向无限的重要思维过渡使命。教师巧妙地将等差数列、等比数列、递推数列等看似分散的内容，整合为“离散序列中的规律研究”这一核心主题。在此主题引领下，学生先从具体数列实例入手，逐步抽象提炼出通项公式、前 n 项和公式的一般模型，而后借助数学归纳法，严谨证明数列性质在无限情形下的普适性，完成思维的重大跨越。

（二）任务驱动，以“斐波那契数列”为载体

教师以“斐波那契数列”为创新载体，精心打造“斐波那契数列在自然界中的应用”项目。在项目中，学生化身小小探索家，仔细观察松果、向日葵等植物中独特的螺旋排列规律，尝试从中抽象并建立斐波那契数列模型，感受数学与自然的奇妙联系。接着，运用严谨的数学归纳法，证明“斐波那契数列第 Π_n 项与第 n+1 项的比值趋近于黄金分割”，锻炼逻辑推理能力。最后，结合经典的“兔子繁殖问题”，深入理解数列的递推关系。通过这一跨学科探究，学生深刻领悟到数列是描述自然规律的语言，实现数学素养的提升。

（三）评价嵌入，以“反思日志”为工具

为深化学生对数列学习的理解与自我监控，教师引入“反思日志”作为评价工具。学生需在日志中详细记录：建立数列模型时遭遇的思维障碍，像面对自然现象时，如何突破表象抽象出递推关系；运用数学归纳法证明时的策略抉择，例如怎样巧妙构造归纳假设以确保推理的严谨性；以及数学与自然关系认知的动态变化，从最初的不解到逐渐领悟数列是自然规律的精妙表达。教师通过细致分析日志内容，精准把握学生的学习难点与思维轨迹，进而灵活调整教学策略，助力学生提升元认知能力，实现深度学习。

结束语

核心素养导向的大单元教学，是破解知识本位困境、实现育人本位转型的关键路径。通过主题统领、任务驱动、评价嵌入的设计框架，高中数学教材中的知识碎片得以重构为素养培育的脚手架。未来研究可进一步探索“跨学科大单元”“技术融合大单元”等新形态，为数学教育的高质量发展提供持续动力。

参考文献

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