郑维超
杭州市采荷中学 浙江 杭州 310004
摘要：培养学生应该拥有的最重要的一项能力是学会如何去学习。而深度学习的目标为让学生掌握核心课业内容、批判性思维和解决问题、合作、有效沟通、自主学习和学术心态。笔者基于初中学生的认知能力，通过深度学习的思维导图（智慧树）研学范式探究力图培养学生的学习和迁移能力，实现每一位学生数学素养的提升。本文中笔者就深度学习、思维导图（以下简称“智慧树”）概念、数学核心素养概念等展开分析和实践探究，旨在突破传统数学教学中的问题，顺应现阶段数学改革的要求，实现学生数学素质的综合性发展并提升教学效率，为培育具有创新能力、协作交流能力、批判性思考和解决真实问题等未来核心能力的学生不断努力。
关键词：深度学习；思维导图；研学范式、核心素养。
一、传统教学的表象和分析
（1）调查数据的鉴定与诊断：为了解当前学生的学习状况。笔者学校借助区层面在2018学年第二学期末阶段。在作业指数、睡眠状况、学习压力、师生关系、探究学习、因材施教、合作学习、沟通合作、高阶思维等九大维度共44个问题对本校区七年级223名学生进行全覆盖、全方位的调查；
借助大数据分析我们发现该大数据调查报告对学校七年级学生的学习状况一是起到鉴定作用：对评价对象本校区七年级全体学生核心素养、学习过程和成长因素的较真实调研分析；二是诊断作用：对当前校区教育管理体系的绿色和生态有效发展提供了一定的参考诊断数据；三是激励作用：大数据数据报告更好地激发了本校区教师优化教学方式的内驱力。我们发现在作业指数、学习压力、师生关系、探究学习、因材施教、合作学习、沟通合作这些维度上校区数据均优于区常模。但在“高阶思维上”横向对比区常模数据偏低
我们分析大数据后发现：高阶思维维度从横向对比（区常模）、纵向对比（2017学年）数据都偏弱，说明学生的创新意识整体能力不足。为了解数据本质，我们还原该模块调查问卷深度分析。
我们发现在学生的高阶创新思维培养上认可的学生都不到半数。说明我们的课堂和课外活动上设置的高阶思维活动远远不够。
（3）学习目标的误区和前瞻：随着新一轮课程改革的大潮下，传统教学下数学教学的两大误区凸显在：聚焦活动的教学和聚焦灌溉的教学。这两种情况都没有恰好地回答有效教学的核心问题;“学习体验如何帮助学习者达到学习目标”。重知识传授、忽视能力培养的状态没有从根本上得到改观，学生作为学习者的主体地位没有得到真正意义上的尊重；教学变革往往把“改变教学方式”理解为教学改革的全部追求，基本放弃了对教学领域诸如学生认知特点和学习规律、学科特点和本质、教学规律等重要方面的认知、研究和探索，“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的“三维”目标基本停留在教案之上、概念之中。 为此笔者借助深度学习的理论并建构”智慧树”研学模式进行探究,力图激发学生学习兴趣,通过高阶思维研学方式以促进数学核心素养培育.下面就深度学习的理论及具体实施内容进行阐述.
二、深度学习的理论和策略：
深度学习(Deep Learning)一词最早出现于20世纪70年代，由瑞典哥德堡大学研究者Ference Marton等人基于学习本质的层级理论[1]提出。2013年4月，《麻省理工学院技术评论》(MIT Technology Review)杂志将深度学习列为2013年十大突破性技术之首。深度学习不仅在于帮助有个性化学习需求的学生克服机械学习学习的弊端让学生学得主动、积极；更重要的是，要克服长期以来的种种二元对立，使教师、学生、教学内容(知识)获得高度的统一，使教学内容(人类历史文化、人类认识成果)实现其本应有的价值，使教师学生在教学中获得最大发展，使学生能够形成有助于未来持续发展的核心素养。同时将教师与学生、学生与课程、人类知识与儿童经验、知识学习与能力培养、知识学习与品格养成、知识学习与情感需求有机地融为一体。其作用如下：
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（1）联想与结构策略促进经验与知识的相互转化
意在强调，个体经验与人类知识学习在深度学习下是不对立的，而是相互成就、相互转化的。“联想”（唤醒、调动）是关照、重视学生个体经验（包括日常生活经验），而“结构”是通过教学活动对经验和活动的整合与结构化。建立事物之间的联系，就是在学生的已有经验与新经验（知识）之间产生联系，从而使学生与知识建立意义关联。
（2）活动与体验策略优化学生的研学机制
“活动与体验”是深度学习的核心特征。“活动”是指以学生为主体的主动活动,而非生理活动或受他人支配的肢体活动;“体验”是指学生在活动中生发的内心体验。活动与体验相伴相生。若是主动活动,必会引发内心体验;理性而高尚的体验,必是在有意义的社会活动中生发的。学生要成为学习的主体而不是被动的知识接收器,就得有“活动”的机会,有“亲身经历”(用自己的身体、头脑和心灵去模拟地、简约地经历)知识的发现(发明)、形成、发展的过程的机会。正是在这样为称职学生的主体学习活动，伴随着与老师、同学的交流、沟通、合作、竞争等活动。学习过程本身也是学生体验社会性情绪、情感，进行积极正向社会化的重要活动
（3）价值与评价策略激发“人”的成长的隐性要素
“价值与评价”回答的是教学的终极目的与意义的问题,即教学是培养人的社会活动,要以人的成长为旨归。人的所有活动都内隐着价值与评价”,教学活动也不例外。深度学习将教学的“价值与评价”自觉化、明晰化,自觉帮助学生形成正确的价值观、形成有助于学生自觉发展的核心素养,自觉引导学生能够有根据地评判所遭遇的人、事与活动。
三、思维导图（智慧树）研学模式的探索和实践
（1）教师组织从学科思维走向素养培育
1、思维导图的建构让单一的“听中学”转向重视体验的参与学习
思维导图（MindMap）是英国著名学者东尼.博赞在20世纪70年代初期创立的一种新型笔记方法，导图即心智导图，其是一种表达发散思维的图形工具，这种工具简单又有效，思维导图实现了图文的结合，进行了不同知识点关系的连接，将各个层次知识点的内容连接在一起，通过层级关系图表达出来，同时思维导图更像一棵枝繁叶茂的“智慧树”，更生态系统地方便初中学生展开理解及记忆，增强其数学基础知识理论体系。
2、思维导图的作用让给予知识结论转向体悟研学过程提升思维品质
笔者通过对思维导图的利用，有利于学生就所思考的数学问题展开系统性、全方位性的分析，有助于学生对所学习的初中数学知识点进行深刻性的思考，展开富有创造性的思维活动，从而找到解决问题的关键。思维导图是一种有效的思维形象化的模式。放射性思考是人类大脑自然思考的模式，每一种进入学生大脑的信息资源都可以成为思考的中心，其包括想法、记忆、感觉等，由中心向外散发出关节网，这些关节网络即是人的记忆，是人的记忆信息数据库。思维导图的应用可以实现人左右脑机能的运用及调动，从而启发学生的大脑学习。
3.思维导图的途径让机械学习转向关注创造反思培育正确的价值观
笔者借助Mindjet MindManager 思维导图软件组织学生探索和构建初中数学教学体系。例如在实数知识点的学习过程中，教师根据学生的实际学习状况，进行思维导图模式的引导，进行实数知识学习结构的建立。实数分为两个部分，分别为有理数及无理数，在有理数知识点中，有理数基础知识又分为有理数知识概念及有理数的分类，有理数的分类主要包括正有理数、负有理数等知识点。在无理数知识结构中，其又分为无理数概念、无理数分类及常见的几种无理数。附图4由Mindjet MindManager 思维导图软件制作：
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通过对这种层层相扣式思维导图的绘制，有利于学生有条理的分析相关的数学知识点，有利于吸引学生的注意力，提升学生的学习兴趣。这种知识结构分布模式具备放射性分解的特点，有利于学生进行有理数、无理数的区别及联系，从而巩固学生的数学知识体系，有利于实现学生的全面性发展。在这个过程中，教师要激发学生的学习兴趣，激发其知识探究的欲望，增强其知识概括能力、解题能力、思维能力，实现其数学核心素养的增强，以顺应现阶段初中数学教学的要求，真正展现深度学习核心之一联想与结构：经验与知识的相互转化。
（2）学习方式从聚焦知识走向探究创新
在“智慧树”研学范式的深度学习过程中有以下四个特点：“赋权:激励学生成为学习的主宰者”;“情景化:将学习经验与学科联系起来”;“力求真实:为学生的学习经验提供意义”;“延伸:将学习扩展到学校以外.” 学习方式真正聚焦知识走向探究创新。
1、“智慧树”知识网络的构建提升学习和迁移能力
为了实现思维导图与深度学习的结合，笔者认为教师必须优化学生当前数学知识网络的构建体系，突破传统的“死记硬背”的教学局面。在传统的学习环境中，学生知识结构的构建往往通过章节内容检测的方式进行，比如各种类型的月度学情分析、期中检测、期末检测等，这些不同的考试模式进行了学生学习状况的检验，一定程度巩固了学生的数学知识网络结构。相比于这种模式，思维导图的学习效益更为突出，能够为学生建立起完善的知识网络模型，使学生清晰的了解不同学习单元、章节的数学内容，实现不同数学知识点的串联，这有利于学生深入了解相关的数学知识原理。
比如在分式方程章节知识点教学中，为了加深学生的记忆了解，教师需要引导学生构建明确的思维导图结构，实现不同小节知识内容的迁移和串联，以完善学生的知识网络结构，这些知识点均属于解分式的重难点知识，比如分数到方程模块迁移、分式方程到整式方程模块迁移、合并同类项模块、去括号及去分母模块、实际问题应用模块等，通过对这种类型知识迁移的网络结构的构建，有利于学生进行不同小节知识点的直观性了解，从而发现分式方程与整式方程内在联系及规律，提高学生的数学建模能力和知识迁移能力，为学生今后终身学习奠基。
同时在这个过程中，教师需要引导学生进行不同形式思维导图的对比，进行章节知识点的直观性理解，实现学生数学知识结构的巩固，以有效培养学生的知识概括能力及归纳能力，这需要制定循序渐进的教学方案，从而健全思维导图应用体系，增强学生的数学核心素养。
2、“智慧树”研学范式的探究提升综合和应用能力
数学题的解题模式多种多样，需要教师进行这些解题模式的重复性讲解，将会浪费大量的教学时间，因此需要展开思维导图教学，讲完一种解题方法后，教师需要引导学生展开自主性探究。比如在几何知识讲解过程中，教师可以传授学生几何问题的正确解决方法，然后让学生举一反三，进行其他数学解题方法的分析，比如教完平移法，引导学生探究构造全等法、分割法、补形法、射影法等。在教学过程中，教师要扮演好引导者的角色，实现学生发散思维的引导，使学生掌握更多的问题解决方法，通过对多种解题方法的应用，有利于培养学生解决难题的信心，能够实现学生思维能力、解题能力等的有效性培养。
3、“智慧树”以生为本的流程培养探索和合作能力
思维导图工具能“以导为方，以生为本”地引导初中学生进行研究性学习，以思维导图，以学生为中心为主线，教师引导，让学生成立学习小组在合作学习中完成研究性课题实践，真正转变教学观念，改革课堂教学以教师为主体的教学模式，真正促进探索、实践以及创造能力。
（3）评价机制从单一量化走向数据实证
1.个体展示鼓励学习热情。
基于所带班级的学情，笔者将一些相对简单的“思维导图”活动纳入学生个体作业，并借助微信及班级公众号，将学生所制作好的思维导图指导后进行展示，向班级同学和家长展示学习效果，鼓励学生学习数学的兴趣和热情，同时促进家校和谐教育共同体。对于优秀的作品给予期末总评的过程评价的量化。
2小组合作激励合作意识
对于一些比较复杂的知识体系复习活动。笔者分遵循“组间同质，组内异质，优势互补”的原则。分组时，尽量做到科学合理，主要从以下两个方面考虑：一是要做到每个小组的实力相当；二是要按照学生的知识基础、学习能力、性格特点的差异进行分组，让不同特质、不同层次的学生进行优化组合，使每个小组都有高、中、低三个层次的学生。并通过民主选举组长，和根据本组学生特长进行合理分工。作为假日数学活动开展合作研学。并开展小组评级机制，对于完成较好的小组，每次活动给以不同星级奖励，在每个学期末进行精神和物质奖励。
3.数据实证见证学习过程
在“智慧树”研学范式的过程中积累学生个体和小组合作的通过调查问卷、成果积累等建立学生在数学学习过程中的个性化需求、学习能力、兴趣爱好等大数据库，为课程及目标设置提供参考；对优秀的研学作品进行大数据资料收集，通过一些平台供有需要的及后期借鉴的学生很好的数据积累和参考作用；对每个学生深度学习过程进行跟踪分析，形成对其有参考意义的个性化样本数据.见证其的学习过程，将其在研学过程中的深度思维、合作意识、归纳总结等数据积累，对其今后的发展有真实的数据引导和聚焦作用。
四、结语
通过一年来的“智慧树”深度研学范式的实践和探究。笔者所带班级的数学成绩已由年级落后逐步成为年级的优胜，特别是学生一改对数学枯燥学习的忧虑，变为对学习的热情和兴趣。在19学年的两次区层面学业调查中，通过大数据获取笔者所带的班级在八年级数学上学期考查卷的第16、22、23题，八年级下学期考查卷的第10、21、22题等涉及高阶思维、探索实践素养的考查题目的准确率数据发现，均超过了校平均水平和区平均水平。由此说明一年来，“智慧树”研学模式下让学生深度学习并逐步提升数学素养。随着新一轮新课程改革的逐步推进，素质教学的不断深入，数学核心素养教学是重中之重。为了达到这个目的，思维导图（智慧树）这类引导式研学模式，以突破学生传统的学习思维理念。让学生在深度学习时具有反思能力的培育，同时学生在进行“智慧树”研学范式促发其自信、勤勉而且足智多谋并积极参与小组合作，培育合作探究意识和精神。当然在探索“智慧树”研学范式中，也发现了一些问题，一些小组的协作不佳，这就需要在平时的课堂上注重合作模式的推进和研究，同时要基于学情优化思维导图教学方案，突破现阶段教学模式的局限性，巩固学生的初中数学知识结构，理清学生的逻辑思维关系，实现学生数学素质的有效性发展。
参考文献
[1] 深度学习：走向核心素养。刘月霞，郭华。教育科技出版社。2018（11）
[2] 莫妮卡.R.马丁内斯;丹尼斯.麦格拉思.深度学习:批判式思维与自主性探究式学习.唐奇译.中国人民大学出版社.2019（06）
[3] 东尼.博赞（2005）.思维导图大脑使用说明书[M].张鼎昆、徐克茹译,外语教学与研究出版社。