提升數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的效率與品質(zhì),教師需要在促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)方面下功夫。一般而言,深度學(xué)習(xí)是指在教師的組織和引領(lǐng)下,學(xué)生在面對(duì)具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)材料或問(wèn)題驅(qū)動(dòng)下,全身心地主動(dòng)參與課堂學(xué)習(xí)活動(dòng),從而獲得能力發(fā)展的學(xué)習(xí)進(jìn)程。深度學(xué)習(xí)是提升學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的手段,教師在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中要積極探索促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的有效路徑。
一、在對(duì)話交流中進(jìn)入深度學(xué)習(xí)
數(shù)學(xué)知識(shí)可以分為隱性知識(shí)和顯性知識(shí)。隱性知識(shí)是指高度個(gè)體化的,難以形式化或溝通的,難以直接表達(dá)或與他人共享的知識(shí),通常以個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)、印象、感悟等形式存在;顯性知識(shí)是指能夠以一種系統(tǒng)的方法表達(dá)的正式而規(guī)范的知識(shí),通常以語(yǔ)言、公式等結(jié)構(gòu)化的形式呈現(xiàn)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師比較注重顯性知識(shí)的教學(xué),容易淡化或忽略數(shù)學(xué)隱性知識(shí)。提升學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì),促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí),教師除了優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)適切的學(xué)習(xí)活動(dòng)場(chǎng)景,還要注重隱性知識(shí)的教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)話交流中內(nèi)化隱性知識(shí),促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展。
以教學(xué)“平均數(shù)”為例:平均數(shù)代表一組數(shù)據(jù)的一般水平,具有虛擬性的特點(diǎn)。這樣的描述性語(yǔ)言,學(xué)生容易記憶,而“總數(shù)÷份數(shù)=平均數(shù)”這樣的計(jì)算公式,學(xué)生也容易接受和理解。那么,學(xué)生如何理解“代表一般水平”“虛擬性”的含義呢?這就涉及將隱性知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化的問(wèn)題,也是教學(xué)的難點(diǎn)。假如學(xué)生的學(xué)習(xí)處于淺層次,沒有深入理解其內(nèi)涵,沒有進(jìn)行深度探究,就難以突破這一學(xué)習(xí)難點(diǎn)。因此,教師在教學(xué)中要?jiǎng)?chuàng)設(shè)豐富的、具有對(duì)話交流空間的學(xué)習(xí)情境,讓學(xué)生在對(duì)話交流中逐漸進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài),進(jìn)而理解數(shù)學(xué)概念及內(nèi)涵。
教師可以創(chuàng)設(shè)下面的學(xué)習(xí)情境:二年級(jí)學(xué)生要進(jìn)行60米短跑比賽,班主任要求大家回家練習(xí),并填寫匯報(bào)單“60米,我跑了(? )秒”。
A同學(xué)練習(xí)時(shí)跑了五次,成績(jī)分別是15秒、14秒、12秒、10秒、14秒。A同學(xué)填寫的匯報(bào)單如下:60米,我跑了(15)秒。不過(guò),他想了想,還是劃掉了。于是,師生在課堂上針對(duì)A同學(xué)的匯報(bào)單展開了下面的對(duì)話。
師:A同學(xué)第一次填寫的是15秒,之后又劃掉了。這是為什么?
生:因?yàn)檫@是他跑得最差的成績(jī)。
師:A同學(xué)第二次填寫的是10秒,想了想還是劃掉了。這又是為什么?
生:這是他跑得最好的成績(jī),可能擔(dān)心真正比賽時(shí)跑不出那么好的成績(jī),有點(diǎn)心虛。
師:A同學(xué)第三次填寫的是14秒。你覺得他為什么填寫14秒呢?
生:因?yàn)樗芰宋宕?,其中有兩次?4秒,所以填14秒比較合適。
師:但A同學(xué)想了想,還是劃掉了。這又是為什么?
生:也許他認(rèn)為自己跑得慢,有點(diǎn)不好意思。
師:A同學(xué)第四次填寫的是12秒,想了想還是劃掉了。你猜這又是為什么?
生:可能他認(rèn)為這個(gè)時(shí)間還是顯得快了些,心虛。
這時(shí),B同學(xué)認(rèn)為填寫13秒比較合適,因?yàn)椋?5+14+12+10+14)÷5=13。
師:(故作驚訝)這是為什么呢?同學(xué)們,可以填13秒嗎?
生:沒有出現(xiàn)過(guò)13秒,不可以。
生一時(shí)無(wú)法做出判斷,議論紛紛。
生C:A同學(xué)跑了五次,沒有出現(xiàn)過(guò)13秒,但是這并不意味著后面不會(huì)出現(xiàn),也許跑到第六次就出現(xiàn)13秒了呢。
生C用概率知識(shí)進(jìn)行了推測(cè)。在師生的多次對(duì)話與交流中,教師逐步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)代表一般水平的、具有虛擬性的數(shù),即平均數(shù)。這個(gè)過(guò)程使得原本理解了“求平均數(shù)方法”這一顯性知識(shí)的學(xué)生又陷入了思考當(dāng)中,重新經(jīng)歷了一個(gè)由清晰到模糊再到清晰的過(guò)程,這是學(xué)生領(lǐng)會(huì)“平均數(shù)虛擬性”這一數(shù)學(xué)隱性知識(shí)的過(guò)程,也是學(xué)生在對(duì)話交流中進(jìn)入深度學(xué)習(xí)的過(guò)程。
二、在豐富經(jīng)驗(yàn)中走向深度學(xué)習(xí)
深度學(xué)習(xí)是在理解學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,以培養(yǎng)良好思維能力、反思能力和解決問(wèn)題能力為目標(biāo)的一種品質(zhì)學(xué)習(xí)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí),其實(shí)就是讓學(xué)生在一定的情境沖突中主動(dòng)地、專注地、批判性地學(xué)習(xí),并自然地進(jìn)入主動(dòng)探究問(wèn)題的狀態(tài),能夠從多維視角分析數(shù)學(xué)問(wèn)題。再者,學(xué)習(xí)過(guò)程是一個(gè)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)不斷豐富的過(guò)程,經(jīng)驗(yàn)豐富的程度影響著學(xué)習(xí)的深度。因此,促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的教學(xué)不應(yīng)平鋪直敘,而應(yīng)促使學(xué)生不斷深入思考且思維呈螺旋上升態(tài)勢(shì),這樣才有利于不斷豐富有效經(jīng)驗(yàn)。
學(xué)習(xí)“負(fù)數(shù)的認(rèn)識(shí)”這一內(nèi)容,當(dāng)學(xué)生理解了負(fù)數(shù)的相對(duì)意義關(guān)系和相反意義的規(guī)定性后,教師給出圖1并提出問(wèn)題:“小華的身高用-2厘米表示可以嗎?”有的學(xué)生認(rèn)為可以,有的學(xué)生認(rèn)為不可以。此時(shí),教師可以組織學(xué)生分組討論。學(xué)生討論的過(guò)程就是明確知識(shí)內(nèi)涵的過(guò)程,也是深入探究問(wèn)題的過(guò)程。
師:請(qǐng)兩個(gè)小組分別派一名代表闡述本組的觀點(diǎn)和理由。
生1:嬰兒出生時(shí)都有高度,何況是小華,所以,不能用-2厘米表示小華的身高。
生2:如果以一個(gè)同學(xué)身高120厘米作為標(biāo)準(zhǔn),小華身高118厘米,那么,小華身高可以表示為-2厘米。
有的學(xué)生點(diǎn)頭表示認(rèn)可生2的觀點(diǎn)。
師:給你提供一個(gè)信息,全國(guó)12周歲兒童身高的正常范圍是140—160厘米。
生:小華身高158厘米,如果以160厘米作為標(biāo)準(zhǔn),記作0,小華身高可以表示為-2厘米。
師:如果以140厘米作為標(biāo)準(zhǔn)呢?
生:小華身高可以表示為+18厘米。
師:同樣是小華的身高,為什么既可以用正數(shù)表示,又可以用負(fù)數(shù)表示?
生:以哪個(gè)作為“0”的標(biāo)準(zhǔn)非常重要。
師:好一個(gè)變化多端的“0”呀!看來(lái),確定標(biāo)準(zhǔn)是什么十分關(guān)鍵。一旦“標(biāo)準(zhǔn)”發(fā)生了變化,就會(huì)引起正負(fù)數(shù)的變化。如果分別以140厘米、160厘米這兩個(gè)數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn),你能表示自己的身高嗎?
這樣的練習(xí)結(jié)合了生活中的數(shù)學(xué)場(chǎng)景,通過(guò)對(duì)話、分析,學(xué)生明白了“標(biāo)準(zhǔn)”的重要性。當(dāng)教師提出問(wèn)題:小華的身高用-2厘米表示可以嗎?學(xué)生在分析和討論中逐漸明白了“-2厘米”是小華身高與某一標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較后的相對(duì)結(jié)果,并且隨著經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知不斷豐富以及“標(biāo)準(zhǔn)”發(fā)生變化,會(huì)意識(shí)到這一相對(duì)數(shù)值將由負(fù)數(shù)變?yōu)?或變?yōu)檎龜?shù)。學(xué)生將經(jīng)歷從“已有知識(shí)→矛盾沖突→經(jīng)驗(yàn)豐富→打破平衡→重新建構(gòu)”的過(guò)程,思維逐層遞進(jìn),變得活躍而靈動(dòng)。
學(xué)生對(duì)數(shù)字“0”比較熟悉,“0”既可以表示沒有,又可以表示起點(diǎn)。受已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的影響,學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)數(shù)的時(shí)候,能夠快速領(lǐng)會(huì)數(shù)字“0”是正數(shù)與負(fù)數(shù)的分界點(diǎn)??梢哉f(shuō),學(xué)生學(xué)習(xí)“負(fù)數(shù)”之前,對(duì)數(shù)字大小表示多與少的認(rèn)識(shí)比較深刻。因此,教師在教學(xué)“負(fù)數(shù)”時(shí)要強(qiáng)調(diào),“數(shù)”不僅表示多與少,還表示一種狀態(tài)。這個(gè)認(rèn)知過(guò)程是學(xué)生經(jīng)驗(yàn)不斷變得豐富的過(guò)程,最明顯的表現(xiàn)是對(duì)數(shù)字“0”的認(rèn)識(shí)。這種相對(duì)性的認(rèn)知體驗(yàn),是學(xué)生提升數(shù)感的過(guò)程。因此,靜態(tài)數(shù)字“0”顯然不足以揭示“負(fù)數(shù)”產(chǎn)生的必要性,要使學(xué)生真正體會(huì)正數(shù)和負(fù)數(shù)的規(guī)定性與相對(duì)性,必須對(duì)數(shù)字“0”進(jìn)行辨析,使學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)變得豐富,并且開始進(jìn)入一種主動(dòng)探究的狀態(tài)。
三、在思維碰撞中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)
有人說(shuō),好課沒有標(biāo)準(zhǔn),但是一節(jié)好課往往能夠讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中產(chǎn)生思維的碰撞。教學(xué)中,教師要讓學(xué)生不斷地挑戰(zhàn)富有思辨性的數(shù)學(xué)問(wèn)題,通過(guò)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)進(jìn)入深度思考,從中習(xí)得知識(shí)與技能、積累經(jīng)驗(yàn)、發(fā)展思維,進(jìn)入深層學(xué)習(xí)狀態(tài)。
教學(xué)“平行與垂直”這一內(nèi)容時(shí),當(dāng)學(xué)生理解了“同面,永遠(yuǎn)不相交的兩條直線,互相平行”這一知識(shí)點(diǎn)后,有的教師認(rèn)為教學(xué)到這里就可以了。筆者以為,教學(xué)還不夠深入,而應(yīng)在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題:“異面,永遠(yuǎn)不相交的兩條直線,是否互相平行?”從數(shù)學(xué)學(xué)理層面看,“異面”兩條直線平行是不存在的,但從學(xué)生經(jīng)驗(yàn)層面看,“異面”兩條平行直線是存在的。圍繞這個(gè)知識(shí)點(diǎn),教師可以引導(dǎo)學(xué)生積極思考問(wèn)題,做法如下:
師:假如兩條直線同時(shí)在電腦屏幕這個(gè)平面,我們可以說(shuō)“同面,永遠(yuǎn)不相交的兩條直線互相平行”。如果a∥b,那么直線b平移到任何位置都將與直線a平行或重合,直線b可以上下平移并停留,請(qǐng)問(wèn)它有多少個(gè)地方可以停留?
生:無(wú)數(shù)個(gè)地方可以停留。
師:如果我們?cè)谥本€b每一個(gè)停留的地方用淡灰色表示,這些淡灰色區(qū)域?qū)?huì)形成什么?
生:形成一個(gè)淡灰色的平面。
師:(課件演示線動(dòng)成面)同面,永遠(yuǎn)不相交的兩條直線,互相平行,即a∥b。有同面,就有異面,如果把直線b請(qǐng)出電腦平面,放到紙板平面上,直線a與直線b就成為異面直線。那么,異面,永遠(yuǎn)不相交的兩條直線,也互相平行嗎?老師為大家準(zhǔn)備了學(xué)具,請(qǐng)你擺一擺,議一議。
生動(dòng)手?jǐn)[放學(xué)具并展示,認(rèn)為兩條直線有可能平行,也有可能不平行。
師:異面的兩條直線永遠(yuǎn)不相交,是互相平行的,那么,平移直線a慢慢靠近直線b,直線a平移留下的痕跡將會(huì)變成一個(gè)面。你能用手比畫一下這個(gè)面嗎?
生用手比畫想象中的第三個(gè)平面。
師:第三個(gè)平面產(chǎn)生,直線a與直線b又在第三個(gè)平面同面了。(課件演示)你能在教室找到這樣異面的永遠(yuǎn)不相交的兩條直線互相平行嗎?
生觀察、交流,思考。
以上操作活動(dòng),從“同面,永遠(yuǎn)不相交的兩條直線,互相平行”到“異面,永遠(yuǎn)不相交的兩條直線,可能平行,也可能不平行”,再到“異面,永遠(yuǎn)不相交的兩條直線互相平行,平移其中一條直線慢慢靠近另一條直線,平移軌跡形成第三個(gè)面,這兩條直線又會(huì)在同面”。這個(gè)從異面到同面的辯證統(tǒng)一的過(guò)程,是學(xué)生深度思考的過(guò)程,在此過(guò)程中,學(xué)生的思維發(fā)生了碰撞,空間觀念得到了培養(yǎng)。
四、在回顧與反思中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)
解決問(wèn)題是數(shù)學(xué)教學(xué)的常態(tài)。教師設(shè)置什么樣的問(wèn)題,在什么時(shí)間以什么樣的形式呈現(xiàn)問(wèn)題,對(duì)問(wèn)題的解決如何進(jìn)行追蹤評(píng)價(jià),都需要精心設(shè)計(jì)。教師要善于組織學(xué)生回顧和反思解題的過(guò)程,讓學(xué)生掌握解題的方法,以合理的教學(xué)秩序構(gòu)建學(xué)生自主學(xué)習(xí)的秩序,從而提高深度學(xué)習(xí)的有效性。
比如,用“1、2、3、4、5”這五個(gè)數(shù)字組成三位數(shù)乘兩位數(shù)(數(shù)字不重復(fù)使用),使得乘積最大。首先,要求學(xué)生用“2、3、4、5”這四個(gè)數(shù)字組成數(shù)位上沒有重復(fù)數(shù)字的兩位數(shù),看看能組成多少個(gè)?然后教師提出問(wèn)題:“從這些兩位數(shù)中任選一組兩位數(shù),使兩個(gè)兩位數(shù)相乘,乘積盡可能大,并說(shuō)明理由?!睂W(xué)生最后聚焦到52×43或53×42這兩個(gè)算式,這體現(xiàn)了估算的理念。接著教師可以追問(wèn):“到底哪一個(gè)算式乘積更大呢?”學(xué)生經(jīng)過(guò)思考后一般有以下結(jié)論:一是運(yùn)用常規(guī)思維直接計(jì)算結(jié)果,比較積的大小;二是運(yùn)用估算思維,比較兩個(gè)算式結(jié)果的大小,看較大乘數(shù)的十位和較小乘數(shù)的個(gè)位,前者是3個(gè)50,后者是2個(gè)50,前者比后者多出1個(gè)50,因此,前面的算式結(jié)果要大;三是運(yùn)用求聯(lián)思維,即周長(zhǎng)一定,長(zhǎng)方形的長(zhǎng)與寬越接近,積越大。接著,教師再次提問(wèn):“如果再給你一個(gè)數(shù)‘1,用‘1、2、3、4、5這五個(gè)數(shù)字組成三位數(shù)乘兩位數(shù)(數(shù)位上的數(shù)字沒有重復(fù)),使乘積最大?!边@個(gè)問(wèn)題就是本課學(xué)習(xí)的難點(diǎn),有利于推動(dòng)學(xué)生思維的發(fā)展。學(xué)生可以在算式52×43的基礎(chǔ)上完成思維的挑戰(zhàn),一般有兩種結(jié)論:521×43或52×431,當(dāng)學(xué)生無(wú)法直接確定算式結(jié)果大小時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行筆算驗(yàn)證。最后,教師引導(dǎo)學(xué)生回顧學(xué)習(xí)過(guò)程,總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),然后拋出問(wèn)題:“如果用‘2、5、7、8、3這五個(gè)數(shù)字組成三位數(shù)乘兩位數(shù)(數(shù)位上的數(shù)字沒有重復(fù)),積要最大,怎么辦?”
該教學(xué)過(guò)程大致圍繞五個(gè)環(huán)節(jié)展開:數(shù)的組成→兩位數(shù)乘兩位數(shù)積的大小策略優(yōu)化比較→三位數(shù)乘兩位數(shù)積的大小比較的問(wèn)題解決→回顧和反思學(xué)習(xí)過(guò)程→方法的習(xí)得、遷移與強(qiáng)化。教師引導(dǎo)學(xué)生回顧學(xué)習(xí)過(guò)程,就是學(xué)生習(xí)得學(xué)習(xí)方法的過(guò)程,也是積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程,有利于學(xué)生從學(xué)習(xí)“術(shù)”的層面向“道”的層面推進(jìn),是學(xué)生從淺層學(xué)習(xí)走向深度學(xué)習(xí)的過(guò)程,更是提高課堂效度的對(duì)策。
圍繞深度學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)品質(zhì)的提升,是教師教學(xué)實(shí)踐的重要課題,這個(gè)課題不是常規(guī)教學(xué)可以實(shí)現(xiàn)的,也并非一朝一夕能夠完成的,這需要教師用心、用力、用智慧去探索與實(shí)踐,在實(shí)踐中不斷反思,在反思中不斷調(diào)整,最終找到有效的教學(xué)路徑。
(作者簡(jiǎn)介:張翼文,浙江省特級(jí)教師,正高級(jí)教師,杭州師范大學(xué)講習(xí)教授)
(責(zé)編 歐孔群)