摘要：随着《普通高中数学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称新课标）的全面推行，核心素养导向的教学改革成为高中数学教育的重要方向。然而传统碎片化教学难以实现知识的深度理解与迁移应用，大单元教学因其整合性、情境化的特点成为破解这一难题的关键路径。研究基于真实情境通过联结生活场景构建跨学科探究链条、设置认知冲突驱动深度思维训练、嵌入数字技术拓展情境动态边界等策略探索其实施路径。研究表明，这些策略有效提升了学生的数学能力与核心素养，为高中数学教学改革提供了实践参考。

关键词：大单元教学；真实情境；核心素养

近年来，教育领域不断强调培养学生的核心素养，要求数学教学从知识传授转向能力与价值的整合发展。然而当前高中数学课堂仍存在知识割裂、情境脱离实际等问题导致学生高阶思维难以形成。大单元教学通过重构教学内容、联结真实情境为破解这一困境提供了新思路。在教育政策和新课标不断推动的背景下，将真实情境贯穿于大单元教学并探索其在高中数学中的应用对推动高中数学教学创新具有重要意义。

一、联结生活场景，构建跨学科探究链条

根据情境认知理论，学习是个体在特定情境中通过与环境互动构建知识的过程。生活中蕴含着丰富的数学素材，将生活场景融入数学教学能为学生提供真实的学习情境，促进知识的理解与应用。同时基于STEM教育理念的学科融合理论指出，真实问题解决需要打破学科界限，培养学生综合运用多学科知识解决问题的能力[1]。教师在教学时应广泛挖掘生活中的数学元素如建筑结构中的几何原理、经济活动中的函数关系等，并与物理、化学、地理等学科知识建立联系，引导学生构建跨学科探究链条，拓宽知识视野。

例如，在数学人教A版必修二的“空间几何体的结构”课时教学中，教师先展示生活中常见的建筑物图片如北京鸟巢、埃及金字塔等引导学生观察这些建筑的外形特征，引出空间几何体的概念，并结合物理学科中物体的重心与稳定性知识让学生思考不同形状的几何体在实际应用中的稳定性差异。学生分组讨论，通过制作简单的几何体模型如三棱柱、四棱锥等进行受力分析实验，探究几何体结构与稳定性的关系。接着教师引导学生从地理学科角度思考如火山喷发形成的圆锥体地貌，也是空间几何体的一种自然呈现。通过这样的跨学科探究，学生不仅掌握了空间几何体的结构特征，还深刻体会到数学与其他学科以及生活的紧密联系，提高了综合分析问题的能力。

二、设置认知冲突，驱动深度思维训练

认知发展理论指出，当个体面临与原有认知结构不一致的信息时会产生认知冲突从而激发其主动思考，促进认知结构的更新与发展[2]。在实际教学中，教师可巧妙设置“概念陷阱”如呈现直觉与公式矛盾的实例（如概率悖论），设计通过“冲突呈现－解释重构－反思迁移”三阶段，提出具有启发性和挑战性的问题推动学生经历假设检验、逻辑修正等高阶思维过程，激发学生的认知失调，打破学生的思维定式，促使学生深入探究，培养学生的逻辑推理和批判性思维能力。

例如，在数学人教A版必修二的“直线、平面垂直的判定及其性质”课时教学中，教师先展示生活中高楼大厦与地面垂直的场景让学生直观感受直线与平面垂直的现象，然后提出问题：“一根旗杆与地面上的很多条直线都垂直，那么旗杆就一定与地面垂直吗？”多数学生会根据直觉认为是垂直的，此时教师通过多媒体展示反例如在一个平面内有一组平行线，一条直线与这些平行线都垂直，但这条直线与该平面并不垂直，从而引发学生的认知冲突。接着教师组织学生进行小组讨论，通过观察教室中的墙角、门窗等实际物体探究直线与平面垂直的判定条件，学生在不断思考和讨论中逐渐理解直线与平面垂直判定定理的本质，提升了深度思维能力。

三、嵌入数字技术，拓展情境的动态边界

认知工具理论强调，技术应当作为学生数学思维的外化载体。在数学教学中，教师可以利用几何画板、MATLAB等数学软件将抽象的数学知识转化为可触达的视觉反馈以动态、直观的形式呈现出来，建立起工具使用与数学语言的映射规则，打通大单元知识节点，引导学生在工具操作中抽象出数学概念，帮助学生更好地掌握数学知识的本质。

例如，在数学人教A版必修二的“圆的方程”课时教学中。教师利用多媒体展示生活中各种圆形物体的图片如车轮、硬币等引出圆的概念。随后教师运用几何画板软件在平面直角坐标系中动态绘制圆，通过改变圆心坐标和半径大小结合软件的动态演示让学生观察圆的位置和大小变化，引导学生探究如何用数学方程来描述圆的变化并推导出圆的标准方程。接着在探究圆的参数方程时教师再次利用几何画板，通过设置参数的变化范围展示圆上点的运动轨迹让学生直观地理解参数方程与圆的几何性质之间的关系。通过嵌入数字技术，学生对圆的方程有了更深入、更直观地理解。

结语

在高中数学大单元教学中通过运用联结生活场景、设置认知冲突、嵌入数字技术等策略有效提升了教学的实效性，学生在真实情境中积极探索数学知识，不仅增强了数学知识的意义联结，还培养了跨学科思维、深度思维以及运用数字技术解决问题的能力，促进了思维的纵深发展。

参考文献

[1] 应发强.基于真实情境设计的乡土化小学数学教学实践探究[J].名师在线，2024，（25）：2-4.

[2] 林月真.依托真实情境培养问题解决能力——浅谈小学数学“综合与实践”项目教学情境创设策略[J].名师在线，2024，（31）：79-81.

吉林省教育科学“十四五”规划2023年度一般课题

课题题目：《核心素养视域下高中数学大单元教学的案例研究》

课题编号： GH23730