摘 要:新課改背景下,高中數(shù)學課程的育人內(nèi)涵得到了全方位升級,其教育核心已不再圍繞“概念理解”與“公式運用”等基礎(chǔ)層面來進行,而是強調(diào)學生在深入把握數(shù)學本質(zhì)的前提下,運用教材中的知識內(nèi)容來對生活事物進行表達與創(chuàng)造,幫助學生形成獨特的學科思維。面對著全新發(fā)展目標,教師需要主動改變傳統(tǒng)的教學觀念,同時立足于深度學習視角,引導(dǎo)學生全方位感知數(shù)學知識的深刻內(nèi)涵,有效提高學生的數(shù)學學習效率?;诖?,文章從深度學習的概念與特征入手,對高中數(shù)學教師實施教學的具體策略展開了思考,提出了有效建議,希望能夠促進數(shù)學教學質(zhì)量的全面提升。
關(guān)鍵詞:深度學習;高中數(shù)學;教學策略
深度學習是當下教學領(lǐng)域的熱點話題,有助于學生實現(xiàn)知識體系的完整性與延展性,獲得對現(xiàn)實事物的深刻認知。這一學習狀態(tài)不僅能夠有效提高學生的學習質(zhì)量,同時也可以幫助學生積累豐富的學習經(jīng)驗,使其在數(shù)學學習中,獲得源源不斷的發(fā)展動力,符合學生的終身發(fā)展需求。在實踐教學過程中,教師需要正確理解深度學習的內(nèi)涵,借助有效的教學手段幫助學生實現(xiàn)對數(shù)學本質(zhì)的深刻理解,全面提高學生的綜合能力。
一、深度學習的相關(guān)概述
(一)深度學習
深度學習是指學生在特定情境下與教師展開互動,根據(jù)外界提示,對知識的內(nèi)在邏輯進行思考,構(gòu)建完整的知識體系。
深度學習概念源于西方教育心理學專家B.S.Bloom對于學習六大層次做出的描述,分別是“記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)造”。人們普遍認為傳統(tǒng)的“淺層學習”僅僅停留在“記憶”與“理解”層面,也就是通過機械化的重復(fù)訓(xùn)練來達到掌握知識的水平;而深度學習則是指向“應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)造”等更高等級的心理機能反應(yīng),是學生在對知識產(chǎn)生深刻理解之后,形成的一種具有關(guān)聯(lián)特征的認知重構(gòu)或意義遷移,在這一過程中促使學生對知識產(chǎn)生新的理解[1]。
深度學習狀態(tài)之下,學生對知識的理解將會變得具有延展性與關(guān)聯(lián)性,使學生能夠真正意義上擺脫教材的范圍限制,實現(xiàn)根據(jù)自身的現(xiàn)實需求來對知識展開全面探索,使學生具備了無限的發(fā)展動力。
(二)深度學習的主要特征
《義務(wù)教育數(shù)學課程標準》(2022年版)在“課程理念”這一節(jié)對于課程體系化進行了描述,即“重視數(shù)學結(jié)果的形成過程,處理好過程與結(jié)果的關(guān)系”??梢姅?shù)學學科的深度學習不是強調(diào)學生的學習結(jié)果,而是要求教師從“過程”入手,引領(lǐng)學生從不同角度去探索數(shù)學知識的形成過程,在這一過程中深化學生的知識理解程度,發(fā)現(xiàn)更多的數(shù)學知識規(guī)律。在教學實踐過程中,深度學習狀態(tài)主要表現(xiàn)出了以下幾種教學特征。
1.本質(zhì)性。通過對深度學習的概念描述不難發(fā)現(xiàn),這一學習狀態(tài)所指并非學生對數(shù)學公式概念的掌握,而是要求學生通過對教材信息的深層解構(gòu),發(fā)現(xiàn)其中內(nèi)在的邏輯規(guī)律,將數(shù)學知識與熟悉的事物內(nèi)容聯(lián)系起來,形成具有體系化特征的學習經(jīng)驗。高中數(shù)學教師在課堂中需要從宏觀層面入手,引導(dǎo)學生在系統(tǒng)思維的作用下,分析數(shù)學概念的形成經(jīng)過,準確發(fā)現(xiàn)各類學習線索,解決問題[2]。
2.指向性。深度學習是一種基于建構(gòu)主義形成的學習理論,強調(diào)凸顯學生的主體地位,鼓勵充分調(diào)動學生的經(jīng)驗與認知來對學習內(nèi)容展開探索,在這一過程中使學生形成立體知識體系。在教學過程中,教師需要避免采用單向灌輸?shù)姆绞絹頌閷W生教學,而是充分借助環(huán)境、語言、工具以及教材的引導(dǎo)作用,幫助學生擺脫淺層思維的束縛,有效實現(xiàn)學生的自主發(fā)展,使學生從靜態(tài)思維模式走向動態(tài)發(fā)展道路[3]。
3.層次性。高中階段,學生接觸的知識內(nèi)容開始體現(xiàn)出抽象化與邏輯化的特征,不同知識點間往往有著微妙的內(nèi)在聯(lián)系,需要學生層層分析才能夠準確掌握知識之間的聯(lián)系。教師在實踐教學過程中,需要遵循學生的“最近發(fā)展區(qū)”原則,貼近學生真實認知水平,為學生劃分學習層次,關(guān)注不同層次之間的遞進或平行關(guān)系,鼓勵學生獨立完成學習任務(wù),形成與自身認知經(jīng)驗相符的知識體系,最終確保學生完整地掌握數(shù)學知識。
4.實踐性。深度學習的主要特征之一,便是超越了教材范圍限制,不單純從理論層面來引導(dǎo)學生思考,而是要求學生通過對數(shù)學理論的深入探索,逐漸與生活事物聯(lián)系起來,根據(jù)知識的特點,思索其在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用領(lǐng)域。通過這樣一種方式,不僅培養(yǎng)學生發(fā)散思維,同時也可以促使學生通過反思來建構(gòu)自身的知識體系,最終促使學生的綜合能力獲得有效提高。
二、深度學習視域下高中數(shù)學教學策略
(一)設(shè)置情境導(dǎo)入,喚醒學生初級認知
深度學習視域下,教學實施的核心不在于教師“教什么”,而是在于幫助學生明白“學什么”,應(yīng)幫助學生明確了學習的主要目的,引導(dǎo)學生對知識的本質(zhì)與內(nèi)核進行追溯,由表及里地展開全方位的探索。在課堂教學過程中,教師需要圍繞知識點,建立契合學生認知的學習情境,使學生充分聯(lián)系自身的生活經(jīng)驗,嘗試利用數(shù)學視角,對數(shù)學知識進行解讀,幫助學生達成對數(shù)學知識的深層理解[4]。
以人教版高一必修第一冊《三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)》為例,在進行這一課教學的過程中,教師可以從最基本的知識點入手,為學生引入熟悉的“摩天輪場景”——已知一個摩天輪直徑為103m,其距離地面的最小距離是6m,完整運行一圈為20min,且設(shè)備運行期間始終保持勻速不變。那么假設(shè)艙從最低點出發(fā),經(jīng)過分鐘之后,到達了另外一點。請問的高度會隨時間在坐標軸中發(fā)現(xiàn)怎樣的變化。根據(jù)這一情境,教師可以引導(dǎo)學生嘗試建立坐標圖像,使學生在充分調(diào)動自身既有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,進一步對函數(shù)公式的性質(zhì)進行探索。如此一來,不僅降低了學習難度,也確保學生能夠借助熟悉的事物模型,對知識展開多層次的探索[5]。
(二)提供問題線索,逐步深化學習層次
皮亞杰提出的建構(gòu)主義學習理論認為:“隨著學習者學習的知識越來越多,就應(yīng)該讓他們認清所學知識之間的聯(lián)系,主動構(gòu)建認知圖式?!苯處熢谝龑?dǎo)學生展開深度學習的過程中,需要從知識的發(fā)展規(guī)律入手,為學生設(shè)置清晰而具有明確指向的學習層次,鼓勵學生充分將已有的方法、經(jīng)驗、知識作為構(gòu)建性質(zhì)的先行組織材料,遵循特有的邏輯,將碎片化的知識信息整合為體系,深化學生的理解,有效拓展學生思維。
例如,在人教版高一必修第一冊《函數(shù)的基本性質(zhì)》一課中,教師在為學生講解“函數(shù)單調(diào)性”的知識時,可以圍繞知識特點來為學生設(shè)置一些問題線索。
問題1:畫出函數(shù),,
的圖像,分析三個函數(shù)分別具有哪些特征?
問題2:聯(lián)系等式與不等式性質(zhì)的學習經(jīng)驗,討論什么是“函數(shù)的性質(zhì)”?
問題3:聯(lián)系圖像,討論函數(shù)的性質(zhì)具體包括哪些內(nèi)容?
問題4:根據(jù)圖像,觀察到函數(shù)的性質(zhì),發(fā)現(xiàn)其與函數(shù)解析式之間有著什么規(guī)律呢?請在不借助圖像的情況下分析函數(shù)的性質(zhì)。
通過教師的問題指引,學生首先聯(lián)系以往的學習經(jīng)驗來思考“什么是函數(shù)性質(zhì)”這一關(guān)鍵問題。隨后按照教師劃分的學習層次,學生可以分別從對象、性質(zhì)、聯(lián)系以及應(yīng)用等不同視角,系統(tǒng)化地展開探索,通過自主探索形成了對函數(shù)性質(zhì)的體系化認知[6]。
(三)引發(fā)認知沖突,回溯數(shù)學問題本質(zhì)
學習層次的深化,需要以學生認知上的沖突作為起點。當學生形成了淺層知識體系之后,教師還需要引導(dǎo)學生進一步向更深層次進行拓展,如此才能接近知識的核心,發(fā)現(xiàn)數(shù)學本質(zhì)。在這一過程中,教師可以采取主動設(shè)疑的形式,引發(fā)學生對于知識的猜想,引導(dǎo)學生通過對教材信息的提取、想象、觀察、概括,跳出當前學習框架,向問題的本質(zhì)進行追溯,確保學生逐漸實現(xiàn)深層學習的狀態(tài)。
以“導(dǎo)數(shù)與函數(shù)單調(diào)性之間的關(guān)系”為例,教師在幫助學生探索知識點之間的關(guān)聯(lián)時,可以從習題入手,為學生創(chuàng)造質(zhì)疑條件與思考動機,引導(dǎo)學生根據(jù)習題線索來對教材中的知識內(nèi)容進行回顧重組。如“現(xiàn)有一函數(shù),假設(shè)其導(dǎo)數(shù)為恒成立,那么通過這一條件可以判斷函數(shù)在定義域中單調(diào)遞減”。學生在判斷這一說法的準確性時,會逐漸引發(fā)新舊知識經(jīng)驗之間的沖突,特別是在聯(lián)系“反比例圖像”來進行觀察之后,發(fā)現(xiàn)教師說法中的不合理之處,以此作為突破口,引導(dǎo)學生順利跳出現(xiàn)有認知,對知識展開更加深刻的探究[7]。
(四)展開多維思考,促使學生思維進階
深度學習的本質(zhì)是強調(diào)學生不應(yīng)局限于單一層面來思考問題,而是要實現(xiàn)對數(shù)學內(nèi)容的深刻理解和有效拓展。學生在這一過程中,往往會表現(xiàn)出變異性、發(fā)散性、多向性以及獨特性的學習特點,為引導(dǎo)學生充分利用現(xiàn)有知識進行多維度的探索,教師需要充分把握學生當前的學習狀態(tài),為其設(shè)置更多方向的學習契機,一方面引領(lǐng)學生形成更為完整的知識體系,另一方面也有助于啟發(fā)學生的思維,使其在這一過程中查漏補缺、觸類旁通,實現(xiàn)思維進階。
以人教版高一必修第一冊《等式性質(zhì)與不等式性質(zhì)》一課為例,教師在學生掌握了基礎(chǔ)知識內(nèi)容后,可以通過以下幾個方面來進一步向?qū)W生提出問題:
1.認知基礎(chǔ)。利用數(shù)學語言準確表達出生活中最常見的不等式關(guān)系。如“某橋梁限重50t”“某品牌零食的成分表中,顯示其中的蛋白質(zhì)含量在2.3%以上但不超過2.5%”“三角形任意兩邊之和,與其第三邊之間的關(guān)系”等。進一步引導(dǎo)學生回顧生活中的不等式,掌握數(shù)學表達的正確方式。
2.應(yīng)用能力。超市中一款水杯售價為30元時,每天銷售量可達到8萬個。但每提高1元售價,水杯的單日銷售份額便會減少3000個。請問標價為多少時,才能保證水杯的銷量不低于5萬個?
3.自主拓展。在現(xiàn)實生活中你能夠想到利用不等式解決哪些問題?
通過這種方式,使學生目光不再僅僅局限于教材層面,而是將視角延伸到現(xiàn)實生活當中,聯(lián)系更加豐富的生活經(jīng)驗來對知識進行解讀,有效提高學生的學習質(zhì)量。
(五)打造課后項目,使學生的自主學習能力在探究實踐中提高
深度學習體現(xiàn)的是學生自主發(fā)展,具體表現(xiàn)為學生在回歸現(xiàn)實之后,也能夠主動對數(shù)學知識展開思考,將自身的生活與學習經(jīng)驗聯(lián)系,開展更多層面的學習探索。在實踐教學過程中,教師需要掌握恰當時機,從學生的學習行為中抽離,將學習活動完全交由學生獨立完成,進一步深化學生的學習認知,使其形成良好的自主學習習慣。
例如,在完成了人教版高一必修第一冊《三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)》之后,教師可以結(jié)合課前給出的“摩天輪”案例,要求學生進一步使用三角函數(shù)去對海洋潮汐、食品包裝以及氣溫變化等生活現(xiàn)象進行探索,使用函數(shù)圖像來建立其具體的數(shù)學模型,在這一過程中逐漸加深學生對知識的理解。如教師可以結(jié)合2019年6月25日上午,遼寧艦穿越臺灣海峽的新聞來為學生設(shè)置課后實踐項目。通過為學生提供中國海事網(wǎng)站的網(wǎng)址鏈接,要求其自動下載25日當天的海洋潮汐表,根據(jù)其中的數(shù)據(jù)資料來建立相關(guān)的三角函數(shù)圖像,同時計算“遼寧艦”返航時的海洋潮高數(shù)據(jù)。通過這樣的方式,不僅建立學生良好的數(shù)學情感,同時也有助于增強學生對知識的應(yīng)用,使其在實踐探索中,發(fā)現(xiàn)數(shù)學知識間更多的聯(lián)系,有效促使學生進入到深度學習狀態(tài)之中。
結(jié)束語
綜上所述,本文分析深度學習在高中數(shù)學教學中的實踐策略,提出教師應(yīng)圍繞學生的現(xiàn)實發(fā)展需求,對數(shù)學學習任務(wù)進行分解與重組,遵循知識發(fā)展的螺旋上升梯次,引導(dǎo)學生有序展開數(shù)學探索,全面提高自身的數(shù)學學習能力的實踐策略。
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