许丽拉
福建省泉州市石狮市石光中学,福建 泉州362700
摘要:高中数学教学中需要通过良好的教学方法来提高学生的数学核心素养。在数学教学中应用深度学习的教学方法和理念可以让学生从本质上去了解数学知识的原理,进而在此基础上提升其学习效果。本文主要分析在高中数学教学中应用深度学习理念时应该采取的措施。
关键词:高中数学;核心素养;深度学习;教学策略
引言:
传统的高中数学教学往往是引导学生掌握相关的概念、原理和解题技巧等,但这种教学方法的主要弊端在于学生对相关知识的理解深度不够。将深度学习的理念应用于高中数学教学中可以提高学生对数学问题的理解深度以及提高其数学核心素养。在教学策略方面可以从深入阅读、深入思考、知识联系以及活动探究等角度来全面提升深度学习的效果。
一、深度学习的涵义
传统的高中数学教学主要引导学生掌握各种数学知识点以及由其演变出来的解题技巧,学生在日常学习过程中主要是通过大量的模拟训练来掌握各种题型的求解方法,然而这种过分重视解题训练的教学方法往往只是停留在相关数学知识的浅显表面,并没有引导学生从更深的层次去理解相关数学原理的起源、发展以及本质意义。深度学习的概念引起人们的广泛注意是在人工智能领域中,它是一类计算机算法的总称。将深度学习的理念应用于高中数学教学时要求老师引导学生通过深入的思考来理解数学知识的本质,并对其起源和各个时期的发展进行深入地掌握。
高中数学的核心素养要求学生在学习过程中逐渐形成良好的数学运算能力、直观想象能力、根据实际问题进行数学建模的能力以及从现象或者问题中抽象出数学本质的能力等,任何一种数学核心素养的培养都需要学生抛开数学问题的表象且理解其真正的内在涵义,这一点与深度学习的理念不谋而合。这种深度学习的教学模式对于培养学生的深度思维和创新思维具有非常重要的作用[1]。
二、构建深度学习的课堂
需要指出的是虽然高中数学教学中的深度学习在本质涵义上并没有太大的异议,但具体的课堂教学实施方法却没有统一的结论。国内高等院校的研究人员在高中数学深度学习的阐述方面也或多或少地存在一些差异。例如,华南师范大学的研究者提出深度学习需要通过知识的整合来进行批判性的思考,进而通过相关知识的迁移来解决一些新情境中的实际问题。北京师范大学的郭华认为在开展深度学习的教学工作时需要引导学生对一些具有挑战性的主题进行探索,学生在深度学习的过程中可以参与到整个探索过程、体会到学习的乐趣以及获得有益的发展。从以上两种不同的观点中可以看到一些相同的理念,那就是国内的教育工作者认为深度学习的教学方法需要将学生的发展作为基石,体现出学生的主体性,以真正的能力为导向而不是以解题技巧训练为导向。
基于深度学习理念开展教学工作需要体现出以下三个方面的特点。1)深度学习需要老师引导学生通过深入地思考来发现问题并提出创造性的解决方法,传统的被动接受的学习方法需要借助深度学习的方法来进行有效地改善;2)基于深度学习的教学方法要求老师引导学生对相关的知识点进行深入的理解、分析、体验并在此基础上发现数学问题的本质,进而对相关的知识点形成深度地理解;3)深度学习教学要求学生在学习过程中采用高阶的思维对相关的知识点进行批判性的思考,这一过程中学生需要对其所学的知识进行综合性的应用和深入的联系[2]。
深度学习课堂的构建还需要把握五个要素。第一,揭示数学问题的本质。传统的高中数学教学模式将理论讲解和解题技巧的训练作为重点,学生常常没有花费更多的时间去理解相关问题的本质涵义,因而学习停留在相对浅显的表层。深度学习课堂的构建要求老师在教学工作中引导学生充分理解相关问题的本质。第二,强调思考的深度。对数学问题的本质进行揭示就必须先对其进行深入的思考,理解其起源、发展以及本质涵义。第三,重视知识点之间的联系。数学知识的深度学习和创新运用需要学生将其所学的各种知识点进行充分的联系,进而通过综合与联系的方法将各个部分的知识点构成一个相对完整的体系,从学习的角度来看这种教学方法可以更好地促使学生形成扎实的基础。第四,提升学生在学习过程中的体验。传统的教学模式下学生只能被动地在老师的引导下完成理论知识的学习和解题技巧的训练。在深度学习的教学模式下学生需要通过深度思考和深入探索来充分地理解数学知识中的本质涵义,学生在这一过程中可以获得更加广泛的体验且其自主性也会得到大幅度的提升。第五,重视相关知识点的迁移和应用。高中数学教学中需要引导学生通过所学知识来塑造出良好的的解决实际问题的能力。因而在深入学习的教学活动中需要引导学生将自己所学的知识迁移到新知识的学习中去,并且形成良好的解决实际问题的能力[3]。
三、深度学习的教学策略
(一)通过深入阅读挖掘知识点的源与流
数学教材中的绝大部分知识点主要是从概念、原理以及应用的角度来进行深入浅出阐述,学生在学习相关数学知识点的过程中往往并不清楚其起源、发展历程以及观点上的碰撞,任何一种数学知识体系的构建都是经过很多数学家和数学爱好者的探索和积累来逐步完成的,对数学知识的起源和发展进行研究可以在很大程度上加强学生对数学知识的理解,而且也可以通过漫长发展历史中的数学观点的碰撞让学生更加深刻地理解数学发展的本质规律。因此,在高中数学的深度教学中应该引导学生对相关知识体系的起源和发展历程进行深入的了解,主要的教学方式是引导学生阅读数学知识的发展历史、不同时期的观点以及最终结论的形成依据等。例如,在高一数学中有关集合知识点的教学中可以让学生们自行查找这一知识体系的创立者、发展历程以及对数学知识体系的长远影响。通过阅读相关的历史材料就可以了解到集合的知识点是由德国数学家康托在19世纪末期所创立,后来经过发展逐渐成为当前高中数学中的集合论,而且这一知识点对其他数学知识的发展具有非常重要的促进作用,最典型的应用是很多数学概念需要利用集合来进行有效范围的界定。因而通过这些阅读活动可以让学生了解到数学知识从建立、发展直到投入应用的完整过程[4]。
(二)通过深度思考掌握问题本质
传统教学模式下学生往往在对数学知识进行浅显理解的基础上就开展大量的模仿练习,进而让学生通过这些练习活动来掌握足够的解题技巧。然而这种教学方法没有让学生从更加深入的层面去思考相关数学问题的本质涵义。事实上无论数学题型如何变化,其本质上的理论确是不变的,因而通过引导学生进行深度思考来了解数学问题的本质可以有效提升教学质量。首先,在学习相关知识点的过程中需要从定义开始对其有效范围、内在原理等进行充分的理解。例如,在学习直线方程的过程中可以通过不同参数的变化来深入地理解斜率和固定常数的涵义,通过对比y=x、y=2x、y=2x+1、y=3x+1、 y=3x+2五条直线方程在坐标轴中的图像来分析y=kx+a 中两个参数k和a的内在涵义。通过对比y=x和y=2x的图像就可知斜率k代表了直线的倾斜程度,通过对比直线方程y=2x和y=2x+1的图像就可以知道常量a可以代表其在水平或者垂直方向上的偏移量。其次,高中数学教学中虽然愈发强调通过素质教育来提升学生的数学核心素养,但是现阶段的升学制度和高考制度导致老师和学生在教学过程中必须重视对解题技巧的训练。事实上,无论数学题目的形式演变出多少种类型,知识点的本质始终是不会变化的,因此学生在解答习题的过程中需要通过细致的观察和深度的思考来发掘隐藏在题目中的问题的本质。例如,在2020年全国高考数学Ⅱ卷选择题的第3小题中提出了如下的问题,“6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆2名,丙场馆3名,求解一共有多少种安排方法”,学生通过深入审题就可以了解这道选择题实际上是在考察排列组合方面的知识,看透了本质就可以通过相关的原理进行正确地求解。
(三)通过广泛联系形成知识体系
高中数学中涉及到集合、指数函数、三角函数、复数、立体几何、概率、统计、数列等各个方面的知识点,这些知识体系在相互独立的同时又具有一定的联系,在深度学习的相关教学工作中应该引导学生将不同知识点之间的区别和联系进行深入地归纳,进而形成一个完整的高中数学知识体系。例如,在学习函数知识时需要将指数函数、三角函数、一次函数、二次函数、对数函数等进行广泛的联系,通过函数变量和函数值之间的映射关系来分析出每一种函数的特点、差异和相互之间的联系等。在进行函数区分时需要重视定义中变量范围的不同、函数图像的差异等因素。在学习函数的过程中还需要重视几何方法的运用,抽象的函数表达式展示在坐标系中之后就可以形成形象直观的几何图形,相互之间的关系就变得一目了然。因此,通过广泛的联系将数学知识之间的关系进行清晰的梳理也是一种非常有效的深度学习方法[5]。
(四)通过教学活动提升交流和表达
传统的教学方法之下学生只能在课堂上根据老师的指导来理解各种知识点和解题方法,这种教学模式导致学生在数学学习中不能产生足够的积极性、自主性和创新探索。与现阶段的素质教育理念存在较大的差异且不利于培养学生的数学核心素养。因而在深度学习的教学中还应该积极地组织开展各种教学活动并借此来引导学生进行充分的数学交流和表达。学生们在相互交流的过程中可以了解到其他人在相同问题上的不同理解,进而为自己提供更多的思路。同时,在进行数学探究活动的过程中需要学生们充分表达自己的观点、思路以及思考成果等。这样也可以在很大程度上拓展学生的思考深度。例如,对数函数的相关问题一直都是高中数学中学生感觉难度比较大的内容,老师可以引导学生通过小组学习来研究对数函数的求解规律并在这一过程中借助相互之间的沟通和表达来拓展思路[6]。
四、结束语
高中数学教学中需要采取有效的措施来提高学生的数学核心素养、解题能力以及形成完善的知识体系。在高中数学教学中采用深度学习的理念可以有效地提升学生对相关知识点的本质理解,进而从更加深刻的程度去理解数学原理。在具体的教学过程中应该通过引导学生进行深入的阅读、深度的思考以及广泛的探究活动来提高学习效果。
参考文献
[1]涂海滨.深度学习视角下高中数学教学策略[J].文理导航(中旬),2020(11).
[2]张金良.构建深度学习课堂促进数学核心素养的养成[J].中学教研(数学), 2019(11).
[3]余惠芹.基于高中数学核心素养的情境教学策略探究[J].读写算,2019, 000(012):148.
[4]胡学平,李院德.基于数学核心素养谈促进深度学习的策略[J].中学数学教学, 2018(4):27-29.
[5]吴青.发展核心素养,实现深度学习———关于提升高中数学教学有效性的新思考[J].新一代:理论版,2019,000(007):P.74-74.
[6]杨杰.深度学习视域下高中数学核心素养渗透方法研究[J].科技经济导刊, 2019,v.27;No.685(23):180-180.