数学核心素养下对高中数学概念的教学设计研究

摘要：在新时代教育变革浪潮中，核心素养培育成为高中数学教学核心指向。数学概念作为学科根基，其教学设计关乎学生知识大厦构建与素养进阶。本研究聚焦于此，深度剖析传统教学短板，挖掘核心素养内涵，创新提出多元教学设计策略，涵盖多维度的教学策略，旨在让数学概念教学鲜活有力，激发学生潜能，为高中数学教育注入新活力，提升学生综合素养以适应未来挑战。

关键词：核心素养；高中数学概念；教学设计；创新策略

当今教育步入素养时代，高中数学不再局限知识传授，更注重核心素养塑造。数学概念教学是开启数学之门的钥匙，然而传统模式弊端凸显，多为机械灌输、应试导向，学生理解浮于表面，难以迁移运用。为扭转局面，亟需以核心素养为纲领重构教学设计，从学生认知规律出发，融入趣味、实践与思维启迪，使学生沉浸概念学习，领悟数学魅力，自主构建知识体系，成长为具创新思维与实践能力的高素质人才。

一、高中数学概念教学现存困境洞察

在当前的教育实践中，高中数学概念教学面临着一系列的挑战和困境。传统的教学流程往往显得僵化而缺乏活力，教师们常常以宣读定义的方式开启课程，随后通过大量的习题练习来巩固知识点。在这种模式下，学生们仿佛变成了被动的知识容器，他们只是机械地接受信息，而没有真正地理解和吸收。以学习函数的单调性概念为例，学生们在纯理论的讲解之后，通过刷题来强化记忆，却往往没有真正理解函数变化的本质，因此在遇到新的情境时感到茫然不知所措。此外，数学概念与实际生活以及跨学科之间的联系显得非常匮乏，数学知识的孤立讲解导致学生难以将抽象的概念与现实世界联系起来。以立体几何中的异面直线概念为例，如果仅孤立地讲解定义，学生们将难以想象空间中的具体位置，更不用说理解它在建筑学、机械设计等领域的实际应用了。在评价体系方面，目前的评价维度过于单一，主要集中在答案的正确与否和解题步骤的规范性上，而忽视了对学生思维创新能力和问题解决策略的培养。例如，数列通项公式推导中，答案正确即满分的做法，可能抑制学生探索热情，限制核心素养发展。因此，高中数学概念教学需革新，满足新时代教育需求。

二、基于核心素养的创新教学设计策略

（一）生活情境，点亮抽象思维

生活，无疑是数学知识取之不尽、用之不竭的源泉。巧妙借助生活情境导入数学概念，恰恰与学生的认知发展规律完美契合。从深层次的理论角度剖析，当抽象晦涩的数学概念巧妙融入日常场景之中，就如同在学生的思维深处投下了一颗石子，能够有效唤醒他们大脑中沉睡已久的生活经验储备。这一举措宛如搭建起了一座无形的桥梁，将看似遥不可及的数学世界与现实生活紧密相连，极大地拉近了两者之间的距离，瞬间点燃学生内心对知识探索的渴望，成为其学习的强大内驱力，助力抽象思维一步步具象化，让学生真切触摸到数学的温度。以人教A版“对数函数”教学为例，开启这场知识与生活交织的奇妙旅程。课堂伊始，教师仿若一位生活的观察者与知识的传递者，通过多媒体大屏幕生动地展示出地震震级测量、溶液酸碱度计算等源自现实生活的实例场景，瞬间抓住学生的眼球。紧接着，教师抛出一个极具启发性的关键问题：面对这些复杂多变的现象，究竟该如何精准地衡量其变化幅度呢？这一问题如同导火索，瞬间点燃了学生的好奇心，他们纷纷开动脑筋，尝试运用已学知识进行求解。然而，很快学生们便发现，采用常规的运算方法不仅过程繁琐复杂，而且极易出错。此时，教师敏锐捕捉到教学契机，顺势引出对数函数在简化此类计算时所展现出的神奇功效，自然而然地将对数函数的概念引入课堂。教师引导学生通过小组合作，模拟生活场景应用对数函数，如理财利息计算，以实际操作深化对函数概念的理解。学生们通过这种方式，提升了数学建模与应用意识，开启了主动探索数学知识的旅程。

（二）可视化技术，解锁数学概念

在当今数字化飞速发展的时代浪潮下，可视化技术宛如一阵春风，为高中数学概念教学开辟出一条全新的路径。从教育理论的视角深入探究，利用图形、动画等极具视觉冲击力的元素，将那些复杂抽象、如同迷宫般的数学概念直观地呈现于学生眼前，这种呈现方式精准地贴合了学生偏好形象思维的认知特点，仿若为学生冲破抽象认知的重重迷雾提供了一盏明灯，巧妙化解了长期困扰他们的难题，助力学生精准聚焦概念的核心关键之处。当学习“三角函数的图象与性质”这一具有挑战性的内容时，教师仿若一位技艺精湛的画师与科技操控大师，熟练地运用专业绘图软件，开启一场震撼视觉的知识探索之旅。在课前，教师凭借着对教学内容的深刻理解与高超的软件操作技能，精心绘制出正弦、余弦、正切函数的动态图象，为课堂教学做好了充分准备。课堂之上，随着教师轻点鼠标，调控相关参数，奇迹在学生眼前徐徐展开：屏幕上，三角函数的图象如同灵动的舞者，随着参数的变化翩翩起舞，清晰地展示出周期、振幅、相位的变化过程。学生们的目光被牢牢吸引，双眼紧紧盯着图象的每一丝变幻，仿若置身于一场奇幻的数学光影秀之中。他们敏锐地观察到正弦函数那如波浪般起伏的规律、对称轴的精准位置等诸多细节。在关键时刻，教师准确掌握教学节奏，适时引导学生关注函数性质，如单调性与图象升降的关系。课后，学生利用绘图软件探索数学，通过可视化工具分析概念，提升空间想象和逻辑推理能力，体验数学之美。

（三）项目式学习,挖掘深度潜能

项目式学习，无疑为高中数学概念教学注入了源源不断的深度与蓬勃的活力。从理论根源探究，以精心设计的项目作为驱动力，促使学生全身心地围绕真实世界中的复杂问题展开深入探究，这一过程犹如一场知识与技能的大融合，不仅要求学生熟练运用所学数学知识，还需整合跨学科领域的技能，全方位培养团队协作精神以及深度钻研的坚韧品质。在“圆锥曲线”这一重要章节的教学中，教师仿若一位智慧的领航者，精心设计了“天文望远镜镜片设计中的圆锥曲线应用”这一极具吸引力的项目。项目启动后，教师巧妙分组，将学生们汇聚成一个个充满激情与创造力的学习小组。各小组随即开启了一场知识探索的征程，首先从查阅海量的资料入手，了解天文望远镜的基本原理、圆锥曲线在光学领域所展现出的独特光学特性。在此基础上，小组成员们凭借着各自的专长，分工明确，各司其职。有的学生仿若知识渊博的学者，专注于从浩如烟海的资料中筛选提炼关键信息；有的学生则化身精密的建模师，运用所学的几何、代数等多学科知识，构建起精准的数学模型，用以模拟光线在圆锥曲线镜片中的折射实验；还有的学生如同出色的汇报官，负责将小组在整个探究过程中的设计方案、原理剖析进行系统整理，并以精彩的方式呈现出来。在推导椭圆镜片聚焦公式的关键环节，学生们利用团队智慧，综合运用几何和代数知识，反复论证和优化，以求最精准结果。展示环节中，各小组自信展示设计和原理，其他小组认真聆听和互评，思维火花在交流中绽放。学生们深入挖掘知识，素养迅速提升，领悟数学实际应用，实现了从知识接受者到创造者的转变。

三、结语

综上所述，核心素养导向下高中数学概念教学设计革新时不我待。从生活情境、可视化技术到项目式学习，多元策略相辅相成，为枯燥概念注入生机。教师作为引路人，需紧跟时代，革新理念，精心雕琢每节概念课。以学生为中心，用创意点亮课堂，让数学概念不再高冷，引导学生在探索中内化知识、锤炼思维、提升素养，为未来学术攀登、社会闯荡筑牢数学根基，助推高中数学教育跃上新台阶，培育时代所需创新人才。

参考文献：

[1]王兴年.核心素养下高中数学概念教学方法研究[J].考试周刊,2024,(35):82-87.

[2]凌广静.核心素养下的高中数学概念教学[J].数学教学通讯,2024,(24):84-85.

[3]张彬.新课标下高中数学概念教学探讨[J].数理天地(高中版),2024,(13):76-78.