汪碧瑩
摘 要:深度學(xué)習(xí)是一種運用高階思維進行學(xué)習(xí)的方式,能夠有效彌補傳統(tǒng)數(shù)學(xué)“知其然不知其所以然”的教學(xué)弊端,一定程度上幫助學(xué)生提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)和綜合能力。為了培養(yǎng)學(xué)生抽象思維、推理能力、創(chuàng)新意識和實踐能力,教師需要引導(dǎo)學(xué)生從知識的符號學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向?qū)W科本質(zhì)和學(xué)科思想方法的把握,而深度學(xué)習(xí)成為課程改革發(fā)展的必然趨勢。因此,筆者將從“深度”學(xué)習(xí)的四個維度出發(fā):問題引領(lǐng),創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突,提升思維高度;動手操作,深入探究,提高課堂參與度;習(xí)題改編,豐富內(nèi)涵,激發(fā)思維廣闊度;揭示本質(zhì),建立模型,培養(yǎng)思維靈活度,芻議核心素養(yǎng)在深度學(xué)習(xí)的教學(xué)過程中的培養(yǎng),意在讓核心素養(yǎng)在小學(xué)數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中落地生根。
關(guān)鍵詞:深度學(xué)習(xí);核心素養(yǎng);數(shù)學(xué)思維
中圖分類號:G623.5? ?文獻標(biāo)識碼:A? ?文章編號:1673-8918(2023)16-0027-04
近年來,核心素養(yǎng)逐漸成為教育改革的熱點,引領(lǐng)著教育改革的方向。眾所周知,數(shù)學(xué)教育不僅是學(xué)生掌握生活和學(xué)習(xí)中所需要的數(shù)學(xué)知識與技能的基本途徑,而且在培養(yǎng)人的思維能力和創(chuàng)新能力方面有不可替代的作用,是學(xué)生實現(xiàn)全面發(fā)展的重要組成部分,所以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)至關(guān)重要。小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)可以理解為一種在數(shù)學(xué)方面的綜合應(yīng)用能力,是基于具體的數(shù)學(xué)知識和技能,形成一定的數(shù)學(xué)的思想和方法,用其處理和解決問題的能力,并發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)在生活中的作用和價值。而深度學(xué)習(xí)是一種高階學(xué)習(xí),注重學(xué)生的理解,強調(diào)本質(zhì)的意義,同時還關(guān)注學(xué)習(xí)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系,注重反思。在深度學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生深挖學(xué)習(xí)本質(zhì),注重理解反思,同時培養(yǎng)了自身在數(shù)學(xué)方面的核心素養(yǎng),而學(xué)生的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)離不開課堂教學(xué)中的深度學(xué)習(xí),正因為有深度學(xué)習(xí)的驅(qū)動,才能逐漸觸摸到學(xué)習(xí)內(nèi)容的本質(zhì),培養(yǎng)了學(xué)生的核心素養(yǎng)。由此可見,深度學(xué)習(xí)是核心素養(yǎng)在教學(xué)中落地的一條有效的途徑。
在筆者看來,深度學(xué)習(xí)之“深度”不僅是“深度”字面之意,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,深度學(xué)習(xí)之“深度”應(yīng)該還有以下豐富的內(nèi)涵:一是思維的高度,即用現(xiàn)實的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性的問題為學(xué)生創(chuàng)造認(rèn)知沖突,以此來為深度學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件提供可能,這是深度學(xué)習(xí)發(fā)生的前提和基礎(chǔ);二是課堂的參與度,問題引領(lǐng)固然重要,但課堂參與度是深度學(xué)習(xí)的保障,學(xué)生是否高效參與課堂學(xué)習(xí)是深度學(xué)習(xí)發(fā)生與否的重要過程性表征;三是思維的廣度,深度學(xué)習(xí)的內(nèi)容不應(yīng)急于從縱向深化而可以結(jié)合橫向拓展,以此來實現(xiàn)思維由淺入深、由窄及廣的發(fā)展;四是思維的靈活度,我們應(yīng)該抓住本質(zhì),幫助學(xué)生建立模型,舉一反三,提升思維的靈活性。因此,筆者將從以下四方面進行闡述,意在讓小學(xué)數(shù)學(xué)課堂的核心素養(yǎng)在深度學(xué)習(xí)的教學(xué)過程中落地生根。
一、 問題引領(lǐng),創(chuàng)設(shè)沖突,提升思維的高度
特級教師王文英認(rèn)為:每一節(jié)課都應(yīng)該有一個核心問題,其直指教學(xué)的重點和難點。因此,作為教師的我們要引導(dǎo)學(xué)生圍繞核心問題進行探究,這樣展開的教學(xué)活動更富有數(shù)學(xué)的意味。當(dāng)然,數(shù)學(xué)是一門抽象程度比較高的學(xué)科,并非所有的數(shù)學(xué)知識在生活中都能找到原型。這時,教師要熟稔知識的來龍去脈,用核心問題激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí),在問題的引領(lǐng)下,創(chuàng)設(shè)知識和學(xué)生已有認(rèn)知之間的沖突,激發(fā)學(xué)生進行深層次的探究,以此來提升學(xué)生思維的高度。
例如,在教學(xué)“圓的面積”一課時,教材安排了將圓分割成若干個相等的小扇形,再將若干個小扇形拼成一個近似的長方形,這樣就將圓的面積轉(zhuǎn)化成近似的長方形的面積。因此,在教學(xué)中,教師先鋪墊,回憶之前三角形、梯形的面積由來,明確之前學(xué)習(xí)圖形面積的時候都是將未知圖形的面積轉(zhuǎn)化成已知圖形的面積。之后進行提問:“可以將圓形的面積轉(zhuǎn)化成哪些圖形的面積進行計算呢?請你拼出轉(zhuǎn)化后的圖形并說說怎么計算它的面積?”在問題的引領(lǐng)下,學(xué)生將小扇形轉(zhuǎn)化成近似的長方形、三角形、梯形,但在計算面積的時候,學(xué)生就發(fā)現(xiàn)了問題:雖然可以將小扇形轉(zhuǎn)化成多種圖形,但三角形和梯形的大小有多種情況,因此三角形和梯形的底和高不能確定下來。而轉(zhuǎn)化成的長方形卻只有一種情況:長方形的寬是圓的半徑,長是圓周長的一半,這樣就可以間接求出圓的面積。因此,學(xué)生得出結(jié)論:將圓的面積轉(zhuǎn)化為長方形的面積比較好。
將小扇形轉(zhuǎn)化為長方形只是“知其然”,在多數(shù)情況下,教師會將長方形的寬即圓的半徑,長方形的長即圓周長的一半作為“所以然”,即條件。非也!“小扇形可以轉(zhuǎn)化為三角形和梯形,但為什么非要轉(zhuǎn)化為長方形來計算圓的面積?”這才是學(xué)生的認(rèn)知沖突。在“轉(zhuǎn)化后的圖形怎么計算圓的面積”的問題引領(lǐng)下,創(chuàng)設(shè)了沖突:為什么書本沒有提到轉(zhuǎn)化成三角形和梯形的情況?繼而進一步探究:當(dāng)轉(zhuǎn)化成三角形和梯形,三角形的大小不確定,底和高也都是不確定的,我們無法知道具體的長度,同樣,梯形的上底、下底和高也都是不確定的。然而,將圓轉(zhuǎn)換成長方形時,長方形的長和寬都是能確定的:長方形的長是圓周長的一半,長方形的寬是圓的半徑。這樣通過用長乘寬來計算長方形的面積,就能間接算出圓的面積:圓周長的一半乘圓的半徑。此時,學(xué)生的思維高度得以提升,在知其然的狀態(tài)下,更知其所以然了。
二、 動手操作,深入探究,提高課堂參與度
新課標(biāo)指出,學(xué)生學(xué)習(xí)是一個主動的過程。怎么才能讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)?筆者認(rèn)為在數(shù)學(xué)教學(xué)中,讓學(xué)生動手操作,將“聽課”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)課”,將被動參與轉(zhuǎn)化為主動研究,主動積極地加入探索知識的隊伍中來,通過動手操作,積極調(diào)動自己的雙眼、雙手、大腦、嘴巴等能調(diào)動的一切,投入高效的學(xué)習(xí)中,相信這樣的效果遠(yuǎn)比教師“填鴨式”教學(xué)好,學(xué)生能吸收領(lǐng)悟的內(nèi)容遠(yuǎn)比“滿堂灌”來得多。
例如,在教學(xué)“梯形面積公式”一課時,教師出示導(dǎo)學(xué)單:你能想辦法求出所給梯形的面積嗎?你是怎么想的?把你的想法畫出來。讓學(xué)生獨立完成,之后進行小組交流討論。
梯形和之前所學(xué)的圖形不同在于,有一組對邊長度不同,而學(xué)生很難將梯形和所學(xué)圖形聯(lián)系起來。但是,通過導(dǎo)學(xué)單中的“畫出來”的提示,學(xué)生紛紛嘗試將動手畫。在畫的過程中,出現(xiàn)了以下的幾種不同的想法:
方法1:將梯形分成一個平行四邊形和一個三角形。梯形的面積=平行四邊形的面積+三角形的面積。
方法2:將梯形分成一個長方形和兩個三角形。梯形的面積=長方形的面積+三角形1的面積+三角形2的面積。
方法3:將梯形分成兩個不同的三角形。梯形的面積=三角形1的面積+三角形2的面積。
方法4:將三角形面積計算經(jīng)驗遷移到梯形的面積計算中,可以再增加一個相同的梯形,將兩個梯形拼成一個平行四邊形。梯形面積=平行四邊形面積÷2。
通過比較,前三種方法都是將梯形的面積進行分割,分割成知曉條件的其他圖形的面積,雖然分割的方法對學(xué)生來說比較熟悉,但是學(xué)生通過交流得到結(jié)果:相比較而言,分割的圖形越多,求梯形所需要的條件越多,解決梯形面積的難度就越大。而最后一種方法是進行添補,雖然這樣的方法對學(xué)生來說還是有一定的難度,但是由之前的計算三角形面積經(jīng)驗遷移至此,學(xué)生也并未覺得難度大,同時將未知的梯形面積添補成已知的平行四邊形的面積,這樣梯形面積就是平行四邊形面積的一半,這樣的面積計算方式還是比較簡便的。學(xué)生通過全身心投入操作、對比、交流中,這一過程滲透了將未知圖形進行分割或者填補成已知圖形,再求出面積的數(shù)學(xué)思想。
放手讓學(xué)生自己去嘗試完成,讓學(xué)生通過動手進行剪、拼、移、補等操作活動,將梯形轉(zhuǎn)化為已知的圖形,滲透將未知轉(zhuǎn)化成已知,由難化易、由繁化簡的化歸思想,積累學(xué)生的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗。通過交流,將課堂還給學(xué)生,讓學(xué)生在各抒己見中豐富解題的多樣性,激發(fā)了學(xué)生探索的熱情,在提升課堂參與度的同時,教學(xué)的效果事半功倍。
三、 習(xí)題改編,豐富內(nèi)涵,激發(fā)思維廣闊度
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容包括顯性和隱性兩個方面,這里的顯性可以理解為知識、概念的教學(xué),而隱性則可以理解成思維的傳遞,因此數(shù)學(xué)教學(xué)可以看作是顯性和隱性的統(tǒng)一體。對一線教師來說,在講解習(xí)題時,不僅關(guān)注顯性的基礎(chǔ)知識和基本技能,關(guān)注重要的數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)法則與公式等結(jié)論的應(yīng)用,也要關(guān)注學(xué)生觀察、實驗、分析、綜合、猜測、推理、驗證等的心智活動過程,更要關(guān)注隱性的數(shù)學(xué)思想方法,在知識發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)用的過程中隱含著或應(yīng)用著這些思想方法,以此來激發(fā)學(xué)生思維的廣闊度。
例如,蘇教版五下“圓”單元有這樣一題:一根繩子長31.4米,把它圍成一個正方形或圓形。是圍成的正方形的面積大,還是圍成的圓形面積大?在解決這樣一題時,學(xué)生的思路往往為,先算出周長是31.4米的正方形的邊長,再求出正方形的面積。同理,先用周長求出圓的半徑,之后再求出圓的面積。這樣一來,計算量是非常大的,學(xué)生在解題的過程中,普遍比較畏懼且正確率也很低。而且,這樣的一道題目,僅將圓和正方形周長相同時,面積大小進行了比較。但在數(shù)學(xué)圖形中,還有長方形等圖形,是不是遇到一題就比較一次?筆者認(rèn)為這樣一道題,以繁瑣的計算掩蓋了題目本身蘊含的有趣的解題思路,讓學(xué)生的思路僅停留在計算上,而非趣味解題上了。因此,筆者嘗試將題目改編為:“一根繩子,把它圍成一個正方形或者長方形或者圓形,圍成的哪個圖形的面積最大?哪個圖形面積最?。俊?/p>
在原題的已知周長求正方形面積和圓形面積的基礎(chǔ)上,將周長數(shù)據(jù)舍去,并增加了一個長方形面積進行比較。學(xué)生在解題之初,會覺得無從下手,但是部分靈活的學(xué)生會嘗試用到數(shù)形結(jié)合的方法,進行畫圖,但畫圖之后,發(fā)現(xiàn)并不能發(fā)現(xiàn)任何和圖形有關(guān)的條件進行直觀比較,于是畫圖的方法放棄了。之后,學(xué)生嘗試了代數(shù)字進去計算,求出具體的數(shù)值。通過小組討論,這樣的方法被通過,并很快實施。不過,在實施的過程中,學(xué)生又遇到了難題:選擇怎樣的數(shù)值方便計算?小組討論再次進行,最終得出結(jié)果:既然沒有具體的數(shù)值規(guī)定,是否可以考慮選擇兩個不同的數(shù)據(jù)進行計算。在比較含有圓的面積的時候,可以用π倍的數(shù)值比較好算,在比較長方形、正方形面積的時候,用整數(shù)比較好計算。這樣,問題就迎刃而解了:帶入π倍和整數(shù)倍的公倍數(shù)4π為繩子的長度,方便計算圓和正方形的面積。而在計算的過程中又出現(xiàn)了問題。有學(xué)生代入了圓周長為4π厘米,計算出面積為4π平方厘米,當(dāng)正方形周長是4π厘米時,面積是π2平方厘米。此時,學(xué)生又馬不停蹄地計算π2是多少,這樣的計算,費時費力且容易出錯。然而在討論后明確,并不需要:當(dāng)出現(xiàn)4π和π2比較時,可以通過估算來解決,或者直接比較4和π即可。這樣,在得到的結(jié)果中,發(fā)現(xiàn)蘊含這樣一個結(jié)論:周長相等的前提下,長方形面積<正方形面積<圓形面積。
這樣改變,雖然增加了一個長方形的面積計算,但實則并沒有增加計算量。在拓展延伸中鼓勵學(xué)生一步步地將蘊含的數(shù)學(xué)思想方法深挖出來,讓學(xué)生在應(yīng)用所學(xué)知識分析、解決問題的過程中不斷豐富對數(shù)學(xué)思想方法的體驗,積累對數(shù)學(xué)思想方法的初步認(rèn)識。在這些思想方法的支撐下,數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)將會富有內(nèi)涵,更能提升學(xué)生思維的廣度。
四、 揭示本質(zhì),建立模型,培養(yǎng)思維靈活度
新課標(biāo)指出:數(shù)學(xué)課程應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。模型思想的建立是學(xué)生體會和理解數(shù)學(xué)與外部世界聯(lián)系的基本途徑。抽象能力的培養(yǎng)并不是一蹴而就的,但作為教師,可以幫助學(xué)生建構(gòu)出數(shù)學(xué)模型,幫助學(xué)生借助模型來培養(yǎng)抽象能力。數(shù)學(xué)課堂正是一個讓學(xué)生經(jīng)歷從已有的生活經(jīng)驗出發(fā)將實際問題抽象成數(shù)學(xué)模型并理解運用的過程。然而,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生設(shè)計實際生活情境、動手操作和理解想象等分析處理能力還比較弱。特別是在對數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識、自主建構(gòu)的能力、解決問題能力的培養(yǎng)上,仍需要教師來幫助學(xué)生建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,以此來培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。由此看來,在小學(xué)階段滲透并建立數(shù)學(xué)模型的思想是非常有必要的。
例如,在教學(xué)六年級“立體圖形的表面積和體積整理與復(fù)習(xí)”一課時,教師先讓學(xué)生回憶長方體、正方體、圓柱和圓錐的體積公式和表面積公式,讓學(xué)生在面對四個體積公式時找出其中的關(guān)聯(lián)之處。在明確了圓錐的特殊之處后,學(xué)生將其余三個立體圖形的體積公式都可以看成用“最底層的單位體積×層數(shù)”,由此推導(dǎo)出“體積=底面積×高”這樣一個通用的體積公式。在得到通用體積公式的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生嘗試發(fā)現(xiàn)這些立體圖形的表面積是否也能有統(tǒng)一的公式表達?在學(xué)生討論之后,借助立體圖形的直觀展開圖,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)立體圖形的表面積一般可以用“側(cè)面積+底面積×2”這樣一個通用表面積公式來表達。得到統(tǒng)一的公式之后,教師出示了的三棱柱、五棱柱、六棱柱、八棱柱等一些立體圖形的表面積和體積問題就迎刃而解了。
學(xué)生思維的靈活程度主要表現(xiàn)為:改變先前的思維途徑,找到新的解決問題的方法。從一種解題途徑轉(zhuǎn)向另一種途徑的靈活性,也表現(xiàn)為從已知數(shù)學(xué)關(guān)系中看出新的數(shù)學(xué)關(guān)系,從隱蔽的表象中分清實質(zhì)的能力。而這一題,將立體圖形的體積和表面積公式進行建立模型,讓學(xué)生將紛繁蕪雜的多個公式統(tǒng)一成一個通用的公式,在方便學(xué)生記憶的同時揭示了表面積和體積知識的本質(zhì),溝通了幾個立體圖形的體積和表面積之間的聯(lián)系。很好地培養(yǎng)了學(xué)生的模型意識,幫助學(xué)生用一個模型去記憶一類公式的同時,方便學(xué)生模型化記憶,也培養(yǎng)了學(xué)生數(shù)學(xué)思維的靈活度。
五、 結(jié)語
綜上所述,筆者認(rèn)為小學(xué)數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)是一個對數(shù)學(xué)本質(zhì)不斷深挖的過程。在這樣的過程中,借助對思維高度、廣度、靈活度的提升,注重提高課堂的參與度,以此來調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。教師需要在深度學(xué)習(xí)的課堂中將數(shù)學(xué)本質(zhì)的東西留給學(xué)生,為其創(chuàng)設(shè)認(rèn)知上的沖突,激發(fā)學(xué)生動手操作,挖掘數(shù)學(xué)知識的內(nèi)涵本質(zhì),以此來感悟數(shù)學(xué)課堂中存在的核心素養(yǎng),同時也希望能用好每一節(jié)數(shù)學(xué)課堂,讓核心素養(yǎng)在課堂中落地并生根發(fā)芽。
參考文獻:
[1]劉鑫婭.小學(xué)五年級學(xué)生數(shù)學(xué)深度學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀調(diào)查與教學(xué)策略——以呼和浩特市N小學(xué)為例[D].呼和浩特:內(nèi)蒙古師范大學(xué),2019.