数学教学中“深度学习”的若干思考

发表时间:2020/8/20   来源:《中小学教育》2020年08期   作者:张合远
[导读] 基于深度学习的理念,对初中数学学科的有效教学进行探索
        摘要:基于深度学习的理念,对初中数学学科的有效教学进行探索,以学生全面而又富有个性的发展为基本目标,强调学生在数学知识与技能的学习与探索中,对知识进行深度加工,产生高层次的思维以及深层次的体验。本文通过课堂教学环节设计的示例,阐释如何在教学中提升学生的数学核心素养,提高学科课堂教学的内在品质,帮助和促进学生进行卓有成效的学习。
        关键词:问题设计;深度学习;核心素养
        深度教学旨在促进学生对教学内容的深度理解,学习者在理解的基础上,批判地学习新知识、新思想和新理念,并将它们融入原有的认知结构中,且能将已有的知识迁移到新的情境中,做出决策并解决问题。正如布鲁纳说,好的问题“是那些引起思维困惑的、颠覆显性而易见或权威‘真理’的,或是引起不一致的问题。”这些基本问题可以为学生提供更好的视角促进学生深入探究,激发已知学习、生活体验和当前学习内容之间的关联,从而实现知识的联系和迁移。
        一、真境唤醒,激发深度学习
        基于深度学习的问题体验设计首先要能发人深省、引人入胜、充满活力且让人取得真实的进步,简而言之,就是兼具有吸引力和实效性,所以建立在真实世界的情境体验或有意义的挑战对于学习意义重大,它让学习者明确并聚焦有价值的目标,唤醒元认知进入沉浸式的探究体验。
        例如,案例1 “二元一次方程组”的教学
        教师依次提出以下问题,让学生进行模拟想象操作.
        问题1:假如每人手上有一根20厘米长的铁丝,将它首尾相连折成一个正方形,这个正方形唯一确定吗?
        问题2:用这根铁丝,将它首尾相连折成一个长方形,这个长方形唯一确定吗?

    问题6:若将20厘米长的铁丝截成20根长度都为1厘米的小铁丝,将这20根小铁丝首尾相连,围成一个长方形,此时所围成的长方形是否有无数个呢?
    问题7:如果给它增加一个条件,如,此时围成的长方形能确定下来吗?
        二、回归本质,指向深度学习
        所有的学科都有表层结构和深层结构,基于深度学习的问题设计要透过基本问题触及学科本质,渗透浓厚的学科精神内涵和文化,让学生获得新的感悟和判定,形成自己的看法、见解和观点、从而促进学生思维水平的真正发展。
        例如,案例2 “数轴”的教学
        问题:在一条东西向的马路上,有一个汽车站牌,汽车站牌往东3m和5m处分别有一棵柳树和一棵杨树,汽车站牌往西3m和4.8m处分别有一棵树和一根电线杆,试画图表示这一情境。
        (1)马路可以用什么几何图形代表?(直线)
        (2)你认为站牌起什么作用?(基准点)
        (3)你是怎么确定问题中各物体的位置的?(方向,与站牌的距离)
        问题2:上面的问题中,“东”与“西,“左”与“右都具有相反意义,我们知道,正数和负数可以表示两种具有相反意义的量,那么如何用数表示这些树,电线杆与汽车站牌的相对位置呢?
        (1)0代表什么?(基准点)
        (2)数的符号的实际意义是什么?(方向)
        (3)如图1,在一条直线上,A、B的距离等于B,C的距离,点B用3表示,点C用7.5表示,行吗?为什么?(不行,单位不一致,与实际情境不符)
(图1)
        (4)上述方法表示了这些树、电线杆与汽车站牌的相对位置关系,例如,4.8表示位于汽车站牌西侧4.8m处的电线杆你能再举个例子吗?
        问题3:大家都见过温度计吧?你能描述一下温度计的结构吗?比较上面的问题,你认为它用了什么数学知识?
        问题4:你能说说上述两个实例的共同点吗?
        数轴是初中数学的核心概念,它是数形结合思想的产物,学习数轴是把数和形统一起来的第一次尝试,数轴建立了直线上的点与实数的对应,是一维的坐标系.数轴使数的概念和运算可以与位置、方向、距离等统一起来,使数的语言得到了几何解释,数有了直观意义。
        如果仅是根据教学书进行教学,学生只能停留在浅层的认识上,只是进行事实性和概念知识的学习,无法上升到程序性知识的层面,提炼出应用学科知识解决实际问题,更无法达到元认知知识的水平,生成根据具体问题情境解选择合适的学科知识解决问题的素养。
        三、开放创新,引导深度学习
        Ted Mc Cain在《为明天而教:教学内容与问题解决技能》中提出六项建议,其中两项是“我们必须停止把自己形成的想法交给学生”“我们必须逐步对学生放手”,[]不管哪一项都启发我们:基于深度学习的问题设计要开放创新,导向学生自主或深度自主,学生短期能在反思中招到解决问题的办法,长期能让使用恰当的工具和方法创造性解决问题。
        例如,案例3 “中心对称”的教学
        环节一:教师动画演示平行四边形顺时针旋转180的情况,直观感受重合或不重合。(或学生动手操作,观察)
        环节二:发放“导学单”,引导学生阅读并完成任务。
        预习1:(针对“中心对称图形”的定义展开)
        预习要求:读懂文本,依次思考并准备交流以下问题:
        (1)理解“中心对称图形”的定义,并标出关键词;
        (2)结合定义,判断正三角形和平行四边形是不是中心对称图形,并说明理由;
        (3)举出几个你认为是中心对称的图形(也可从教材的本节内容中找)。
        预习2:(针对“成中心对称”的定义、中心对称图形的性质及例题展开)
        预习要求:思考并准备交流以下问题:
        (1)理解“成中心对称”的定义,并标出关键词;
        (2)阅读例题,要求能描述作图方法,并思考这样作图的原理是什么。
        如果都能清楚知道学习应设计成让学习者知道什么,教师便能够拒绝“讲”的诱惑,他的关注点便能转移到对学生学习的有意义知道,而不是知识或者活动本身。这样,学生便能够在清晰的学习设计任务中学会读阅读和思考,自主探究,合理归纳、有效探究。
        以上是笔者在数学教学实践中对深度学习的一点探索与体会,作为数学新课标的践行者和实施者的我们,若能在数学教学中,用心为学生的后续学习和可持续性发展多思考、多实践、多反思、多总结,相信每一朵花都会美丽绽放,每一个梦都会精彩飞扬!
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