核心素养导向下数智化技术赋能数学大单元教学实践研究

一、引言

随着教育信息化 2.0 时代的纵深推进，以人工智能、大数据、虚拟现实为代表的数智化技术正重塑教育生态。数学核心素养作为高中数学教学的重要导向，其内涵不仅包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析六个维度，更强调学生运用数学思维解决现实问题的综合能力。这种素养的培养，需要突破传统碎片化教学模式的桎梏，寻求更具系统性和前瞻性的教学路径。

数学大单元教学以整体化、系统性的视角整合教学内容，通过知识模块重构、学习主题串联，将零散的知识点编织成结构化知识网络，与核心素养培养的整体性要求高度契合。例如，在 " 函数与方程 " 大单元中，通过构建函数模型解决实际问题的教学过程，能同步提升学生的数学建模、逻辑推理和数据分析素养。

反观当前教学现状，传统数学课堂普遍存在教学内容碎片化、技术应用浅层化、素养培养虚化等问题。教师多采用 " 课时主义 " 教学方式，忽视知识间的内在逻辑联系；数智化技术应用停留在PPT 演示、在线测试等表层，未能深度融入教学流程；核心素养培养缺乏可操作的实施路径，导致教学目标与实际效果脱节。

将数智化技术深度融入数学大单元教学，能够实现教学模式的全方位革新。通过虚拟仿真技术构建数学实验场景，学生可直观感受数学概念的形成过程；借助智能学情分析系统，教师能实时掌握学生认知水平，开展精准化教学；利用 AI 作业批改与个性化学习推荐，可实现 " 教 - 学 - 评 " 的闭环管理。这些技术应用不仅打破了教学时空限制，更通过丰富多元的教学手段，为核心素养的有效落地搭建起数字化桥梁。

在此背景下，系统探索核心素养导向下数智化技术赋能数学大单元教学的实践路径，既是顺应教育数字化转型的必然要求，也是破解当前数学教学改革困境的关键突破口，对推动数学教育高质量发展具有重要的现实意义。

二、实施策略

数智化技术赋能数学大单元教学需遵循系统性、实践性原则，结合核心素养培养目标，从教学准备、内容呈现、活动设计到评价反馈逐步推进，确保各环节衔接有序、协同发力。

（一）依托数智化平台完成教学需求分析与资源整合

在开展数学大单元教学前，借助数智化平台收集学生的学习数据，包括过往知识掌握情况、学习能力水平、学习兴趣偏好等，通过平台的数据统计与分析功能，精准识别学生在大单元学习中的知识薄弱点与核心素养发展需求。同时，利用数智化资源库整合多元化教学资源，如动态课件、虚拟实验、微课视频、拓展习题等，根据大单元教学目标对资源进行分类筛选与重组，形成适配核心素养培养的资源包。例如，针对高中函数大单元中函数性质的教学需求，从资源库中选取可动态演示函数图像变换的课件、讲解函数性质应用的微课，结合学生过往在函数运算方面的薄弱数据，调整资源难度与呈现形式，为后续教学实施奠定基础。

（二）运用数智化工具构建大单元知识结构化呈现体系

基于整合后的教学资源，利用数智化工具将大单元知识进行结构化梳理与呈现。借助思维导图软件构建大单元知识框架，清晰展示单元内各知识点的逻辑关联，以及知识点与核心素养目标的对应关系；通过几何画板、GeoGebra 等数学专用软件，将抽象的数学概念转化为直观的动态图形或模型，帮助学生建立知识间的直观联系。在高中函数大单元教学中，利用思维导图软件呈现函数的定义、性质、图像、应用等模块的关联，标注每个模块对应的数学抽象、直观想象等核心素养；运用 GeoGebra 软件动态演示一次函数、二次函数、指数函数等图像的生成与变换过程，让学生直观感受函数性质的本质，助力学生形成系统化的知识认知结构。

（三）结合数智化场景设计分层递进的大单元教学活动

依据大单元知识结构与学生的差异化需求，利用数智化技术创设多样化教学场景，设计分层递进的教学活动。借助在线协作平台组织小组探究活动，让学生围绕大单元核心问题开展线上线下协同讨论，通过平台实时共享探究成果、交流思路；利用虚拟仿真技术创设数学建模场景，引导学生将实际问题转化为数学问题，运用数学知识与方法解决问题。以高中函数大单元中“函数应用”模块为例，在在线协作平台发布“生活中的函数问题”探究任务，将学生分为不同小组，提供不同难度的实际问题素材，如简单的成本核算问题、复杂的人口增长预测问题；在虚拟仿真场景中模拟企业生产销售过程，让学生通过建立函数模型分析产量与利润的关系，在实践中提升数学建模、逻辑推理等核心素养。

（四）通过数智化系统实施多维度大单元教学评价反馈

在大单元教学过程中及结束后，利用数智化评价系统构建多维度评价体系，从知识掌握、能力发展、素养提升三个层面设计评价指标。通过系统自动批改客观题、统计答题正确率，结合教师在线批改主观题，全面了解学生的知识掌握情况；借助平台记录学生在教学活动中的参与度、协作表现、探究成果等数据，评估学生的学习能力发展；通过分析学生在数学建模、数据分析等任务中的完成情况，判断核心素养的提升效果。评价结果以数据报表、可视化图表等形式呈现，教师根据反馈信息及时调整后续教学策略，学生通过系统查看个人评价报告，明确自身学习短板，实现教学评价的精准化与个性化。

三、结语

核心素养导向下数智化技术赋能数学大单元教学，是教育信息化与教学改革深度融合的必然趋势。通过数智化技术在教学需求分析、知识呈现、活动设计、评价反馈等环节的应用，可有效优化数学大单元教学过程，推动学生数学核心素养的全面发展。未来，还需进一步探索数智化技术与数学教学的创新融合模式，不断完善实践策略，让数智化技术真正成为提升数学教学质量、培养高素质人才的有力支撑，为高中数学教育的高质量发展注入新活力。

参考文献

[1] 张晓峰。数智化技术在高中数学大单元教学中的应用研究 [J].中学数学教学参考，2024(5):31-35.

[2] 李红梅。核心素养导向下数学大单元教学实践路径探析 [J]. 数学教育学报，2024(2):42-46.

[3] 王建国。数智化赋能数学教学评价的策略与实践 [J]. 基础教育参考，2024(8):28-32.