文|朱向明
深度學習不僅是一種學習方式,更是一種學習理念。深度學習聚焦并嘗試解決教學系統(tǒng)中的基本問題:什么樣的學習內容更有價值、什么樣的學習目標更有意義、什么樣的學習方式更有利于學習目標的實現、什么樣的方式能更好地檢驗學習效果。近年來,隨著深度學習理論的研究與普及,深度學習已進入教學一線,促進了課堂教學的改革。但不可否認,對深度學習的理解與實踐還存在一些誤區(qū)下面簡要剖析小學數學深度學習的誤區(qū),進而基于深度學習特征提出改進策略。
【現象掃描】《分數的初步認識》一課,一位教師從分數產生的歷史出發(fā),創(chuàng)設物物交換的情境引出“半個”,進而引發(fā)學生思考:在數學上用哪個數表示1÷2的商?能用1 或0 表示嗎?表示半個的數應該比0(大),比1(?。??在新知探究環(huán)節(jié),先是引導學生借助生活經驗和圖形直觀認識與讀寫,再通過動手操作加深對的理解,在引出等分數后組織學生借助直觀比較分數的大小。練習環(huán)節(jié)安排了把本節(jié)課新認識的數在數軸上標出來的活動。
在說課環(huán)節(jié),該教師闡述了“大單元視角下的深度學習”設計理念,將小學分段認識的分數作為一個大的單元加以系統(tǒng)梳理與整合,本節(jié)課從數學史的角度切入,讓學生感受分數的產生,體會分數與0 和1的關系。練習環(huán)節(jié)的數軸可以幫助學生溝通新舊知識的聯系、建立新的認知結構,感受數系的擴展。
【問題分析】不同版本的小學數學教材編排分數時都體現了分段教學、螺旋上升的特點。雖然在知識層面上,“分數的初步認識”與“分數的意義”聯系密切,將兩部分內容統(tǒng)整為一個大單元在理論上是可行的。教師也意圖以“大單元整合”組織學生開展深度學習,但由于分數的定義十分復雜,例如,張奠宙教授認為分數的定義有四種,即份數定義、商的定義、比定義、公理化定義。本課作為分數的初步認識,應充分考慮“三年級學生還處于具體思維運算階段,抽象層次、思維活動等水平均較低,還不能準確把握事物間聯系”的學情特點,更適合借助操作、直觀,從“部分——整體”的角度,通過數形結合,初步理解分數的份數定義。因此,教師在架構單元時,除了要關注知識自身的邏輯體系外,更應關注學生的認知發(fā)展規(guī)律,不能一味為整合而整合。此外,本課在目標、內容、活動等方面“安排過多、塞得太滿”,學生則成為教師一個個指令的操作工。
【現象掃描】六年級組織綜合性學習,其中一個問題為:按照全國文明城市創(chuàng)建相關要求,城市道路交通護欄每月至少需要清洗3 至6 次。過去,環(huán)衛(wèi)部門每天出動48 位工人,每天工作8 小時需要用3 天才能對區(qū)內所有護欄完成一次清洗。為了提高工作效率、消除安全隱患,現在引入護欄清洗車(配圖,圖略)。根據現場實測,一輛護欄清洗車每小時大約可以清洗6 千米護欄,相當于過去2 個工人一天的工作量,且較人工作業(yè)更為節(jié)水節(jié)能,清洗后護欄表面的潔凈度達到90%以上。(1)若人工清洗交通護欄,一個工人一天可以清洗多少千米?(2)該區(qū)內的交通護欄總長大約是多少千米?(3)按目前的清洗速度,一輛護欄清洗車的工作效率大約是一個工人的多少倍?
【問題分析】刪除“繁難偏舊”的數學問題,賦予問題真實情境、降低問題難度是數學課程改革的方向。但一些課堂貼上“深度學習”的標簽,出現了新的“偏題”與“難題”。課例中的問題來源于社會生活,以公共環(huán)境清潔為背景,題中包含了較多的數據和信息,盡管符合深度學習的“創(chuàng)設真實情境”“挑戰(zhàn)性學習主題”“促進遷移與運用”等特征,但是我們也不難發(fā)現:(1)表述題意的字數達273 字,學生解決此問題需要良好的閱讀理解為基礎;(2)生活情境盡管真實,但是離兒童生活實際較遠。有多少學生真正見過護欄清洗車的工作場面?如果沒有見過,僅憑文字描述和清洗車的配圖就能了解護欄清洗車的工作原理?對于這樣偏離兒童生活經驗的問題,不適合學生深度探究。
【現象掃描】蘇教版小學數學五年級上冊《一一列舉的策略》一課,引出例題后,教師為讓學生解決“怎樣圍面積最大(周長22 米,每根木條長1 米)”,先是讓學生用小棒獨立擺一擺,再在小組中交流怎樣擺的,然后組織學生全班交流,交流匯報的學生再次上臺擺出符合要求的形狀。在動手操作后教師再引導學生在表格里按順序一個一個列舉出來。為了突出“有序列舉”,教師先后呈現無序列舉和有序列舉的情況,組織對比后解決問題。整節(jié)課全班學生都參與了動手操作活動,也組織了不同列舉方法的對比,可以說學生在熱熱鬧鬧中感知了解決問題要“按順序列舉”。
【問題分析】活動與體驗是深度學習的核心特征?;顒?,不僅僅是他人支配下的肢體或感官活動,還應包括思維、情感活動;體驗,也應指在活動中生發(fā)的內心體驗,而不是熱鬧的低級情緒體驗。首先,深度學習的活動不僅是操作活動,還應包括思維活動。本課應該把有序列舉作為重點,操作得到圖形只是列舉出不同長方形的一種方式,而且具體的擺小棒活動比較費時,課堂秩序也亂。況且,根據長方形周長去想長和寬,是學生已有的活動經驗和操作表象。學生在頭腦中能夠根據周長想到長方形的樣子。其次,深度學習的體驗不僅是情緒體驗,還應包括思維的高峰體驗。這種思維高峰體驗來自于對數學思想的深刻感悟與理解。“列舉”所蘊涵的是分類思想和有序思考。學生學習列舉,應抓住列舉的要領,即突出列舉的“序”:從何開始,接著怎么辦,到什么地方停止。如果是分類列舉,就應突出列舉的“類”:怎樣分類,每類又怎樣列舉。
《義務教育數學課程標準(2022年版)》倡導的“素養(yǎng)導向的課程目標”“結構化課程內容”相關理念,就需要通過深度學習加以落實。因此,小學數學深度學習就是在遵循數學學習規(guī)律的基礎上,聚焦數學核心素養(yǎng)的形成,促進學生全面發(fā)展的學習方式和學習理念。概括而言,深度學習應體現“四有”特征。
深度學習是相對于“淺層學習”而言的,淺層學習在學習意愿上主要表現為外力驅動。而深度學習則強調學生自主挑戰(zhàn)情境、挑戰(zhàn)問題、挑戰(zhàn)自我。有挑戰(zhàn)的深度學習,一是強調自我主動參與“挑戰(zhàn)”,二是挑戰(zhàn)的目標應是核心知識與高階思維。依據維果斯基“最近發(fā)展區(qū)”理論,挑戰(zhàn)性學習是每個學生的學習目標都在自己“最近發(fā)展區(qū)”內,都是對自己已有水平的挑戰(zhàn)與跨越。因此,小學數學深度學習應該為學生設置有挑戰(zhàn)的學習情境、有沖突的數學問題,引導學生在學習過程中不斷挑戰(zhàn)自我,逐步形成對數學的好奇心與求勝欲,進而產生親近數學、喜愛數學的積極情感。
學習數學要依靠理解。理解的含義是多方面的,布魯姆在論述教育目標分類法時,將理解作為“知道—理解—應用—分析—綜合—評價”其中的一個層級。《義務教育數學課程標準(2022年版)》將理解作為描述結果目標的行為動詞:描述對象的特征和由來,闡述此對象與相關對象之間的區(qū)別和聯系。此外,理解為先的教學設計模式強調的理解主要有兩個表現:意義建構活動和學習遷移活動。小學數學深度學習的“理解”應該是:從數學學習心理的視角引發(fā)學生主動實現對知識的同化和順應,同時能夠運用變式促進舉一反三,實現遷移和運用。
對于數學來說,結構無處不在。認知結構在形式上可以看作是由節(jié)點和聯線組成的復雜網絡,節(jié)點就是結構中的元素或對象,聯線是元素間存在的穩(wěn)定聯系。數學教材根據知識體系特點,分課時呈現每個節(jié)點,如果每課只著眼當前的節(jié)點,學生獲得的則是一個個散亂的節(jié)點。新知識(新節(jié)點)沒有進入原有的認知結構,就會出現解決問題效率低下的現象,節(jié)點間的聯系需要經過加工組織,才能形成結構。可以說,沒有觸及到結構的數學學習,都談不上深度學習。數學深度學習就是要讓學生獲得的每一個節(jié)點納入到原有的結構中,豐富或生成新的結構,“節(jié)點”在網絡結構中才能彰顯張力。
自我反思是深度學習與淺層學習的區(qū)別。深度學習表現為學習者能夠開展批判性學習、能夠自主建構和遷移應用,持續(xù)評價、及時反饋則是引導學生深度反思、調整學習策略、實現深度學習的有效途徑。例如,新知探究環(huán)節(jié)引發(fā)學生質疑“(新知)會是什么,為什么會這樣?怎樣辦?”在應用環(huán)節(jié),則引發(fā)學生反思“有什么用?在運用中應注意什么?”在課堂總結的環(huán)節(jié),則引導學生從知識、方法、思想、習慣等各方面展開系列反思“本節(jié)課獲得了什么?與以前學習的有什么不同?是怎樣學習的?有什么體會和感受?還有哪些問題?”等等。
當前,深度學習多是基于單元展開:選擇單元學習主題——確定單元學習目標———設計單元學習活動——開展持續(xù)性評價,但實際教學還是要通過課時來落實。因此,基于對小學數學深度學習特征的把握,我們認為,在小學數學教學實踐中,從課時的角度做出四個方面改進,以期走出前述教學誤區(qū)。
《義務教育數學課程標準(2022年版)》強調把核心素養(yǎng)作為數學課程目標,而深度學習是形成學生核心素養(yǎng)的基本途徑。為此,在擬定學習目標時,應跳出知識層面,聚焦學科核心素養(yǎng)。
例如,一年級認識11~20 各數,從知識技能的角度看,本課目標很簡單——能夠知道各數的組成、能正確讀寫各數。從數學核心素養(yǎng)出發(fā),這節(jié)課的學習價值究竟何在?我們可以從數的發(fā)展歷史梳理出認數學習的要點,確定本課的主要學習目標:借助直觀模型(小棒、計數器等)初步理解位值制,體會抽象思想,學會按群計數,初步發(fā)展數感。
學習目標確定以后,就要考慮圍繞目標怎樣選取學習內容。深度學習倡導學習內容要整合,整合學習內容,并不是素材的大雜燴,而是基于學習目標,選擇符合兒童心理特征的、體現數學本質的學習內容來設計學習情境和學習任務,學習素材應簡約而豐富。
例如,《克與千克》作為質量單位的起始課,教材通常提供豐富的學習素材,讓學生在估、掂、秤等活動中感知克與千克??紤]到本課既是學生初次接觸“千進制”,又是首次感知質量,對于“量感”的形成至關重要。因此,在確定“發(fā)展量感”為核心目標后,精心選擇與整合學習內容,以數黃豆、稱黃豆和分黃豆為主情境和主要活動貫穿課的始終,從單位“千克”出發(fā),打通十進制,由千克到百克到十克再到克,縮減克與千克之間千進制的跨度,借數感生發(fā)學生的量感,從而更好地理解“1000 克=1 千克”。
鄭毓信教授在論及深度學習時指出:數學學習不應停留于“動手”,而是應當積極去進行思考;我們不應滿足于一知半解,而應當逐步學會想得更清晰、更深入、更全面、更合理。不管什么形式的數學活動,都應以“促進深度思考”為目標。特別是在活動設計上,應邏輯清晰、組織有序,不僅要體現認知的序(經驗—感知—抽象—概括)、更要遵循情感的序(疑問—喜悅—驚奇)和思維的序(概念—判斷—推理,亦或模糊—清晰—結構),引導學生拾級而上,真正學會深度思考。
例如,《認識千米》一課,探究環(huán)節(jié)為加強量的體驗,發(fā)展量感,依序安排四個層次的活動:首先,通過梳理長度單位的關系,從單位進率的角度建立對1 千米的初步感知。其次,借助以小估大,在充分體驗“十米”“百米”的前提下,通過想象、類比、計算、推理,建立較大計量單位的表象。再次,結合走或跑1 千米的實踐體驗,加深學生個體對1 千米的感官表征。最后,通過步數、不同交通工具的行駛時間等多維度來刻畫1 千米。這些活動環(huán)節(jié)清晰,組織有序,層層推進,不斷引發(fā)學生深度思考和建構。
教學是培養(yǎng)人的社會活動,以人的發(fā)展和成長為旨歸。人的所有活動,都內隱“價值與評價”。深度學習的評價應是全面、全程的。全面評價,既指評價的內容包括數學知識和技能、數學過程和方法、數學思想、數學素養(yǎng)、數學態(tài)度和情感等,也指評價的對象應該是每一個學生,評價的主體包括學生自己、同伴、教師、家長等。全程評價,既指要關注每節(jié)課每個數學活動學生參與的每個環(huán)節(jié),也指要評價每個數學學習階段(一周、一學期、一學年)的具體表現。深度學習在評價上特別注重引導學生學會自我反思、自我評價,通過內省和外激的持續(xù)性評價促進學生形成積極的學習態(tài)度、良好的學習習慣、堅定的學習意志,這也是數學核心素養(yǎng)的重要組成部分。
深度學習是新一輪小學數學課程改革的指導理念和行為表現。如何通過深度學習落實核心素養(yǎng)、促進學生全面發(fā)展,還需要對以上改進策略的效果做深入的課堂觀察與綜合評價。