王玉明
【摘要】本文簡要介紹了深度學習的概念,和深度學習在數(shù)學教學中的過程.最后,針對初中數(shù)學解題教學實踐,提出了幾點應用深度思想的策略.文章通過列舉具體教學案例,望為初中數(shù)學教學實踐提供參考.
【關(guān)鍵詞】深度學習;初中數(shù)學;應用舉措
深度學習的思想方法,在數(shù)學領(lǐng)域的教育工作和學習過程中,都有著重要的實用意義.
目前部分初中數(shù)學教師對深度思想理解程度不高,也沒有積極在此方面鉆研,導致實際的數(shù)學教育工作過于死板,僅能按照教材中給出的方法教育學生解題.這樣的教育工作一方面不利于教師提升自身教學能力,也不利于學生數(shù)學學科綜合素養(yǎng)的提升.
因此未來初中數(shù)學教育應重視深度學習的研究,更好的培養(yǎng)學生的數(shù)學思想.
1 深度學習相關(guān)概述
深度學習的概念,是基于元認知理論、建構(gòu)主義理論和布魯姆認知目標分類等理論被提出的.
在新課程改革背景下,要求初中數(shù)學教學,著重培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng),數(shù)學的核心素養(yǎng)中可以劃分為數(shù)學抽象、邏輯推理、數(shù)學建模、數(shù)學運算、直觀想象和數(shù)據(jù)分析.
數(shù)學教學中著重培養(yǎng)的核心素養(yǎng)不僅僅是數(shù)學能力上的提升,也不能局限于數(shù)學教材中的具體知識和技能[1].
深度學習與數(shù)學核心素養(yǎng)的教學要求相近,發(fā)揮學生的主體性其實就是在讓學生在學習數(shù)學知識和技能的基礎之上,對于數(shù)學的思想系統(tǒng)和習慣有一定的認知,可以和數(shù)學教學的目的直接聯(lián)系起來,才能讓學生真正理解、掌握邏輯推理的思想方法,最終達到靈活運用其解決實際數(shù)學問題的目的[2].
教師的“教”和學生的“學”,都不是一個一蹴而就的事,而是要經(jīng)歷過程才能逐漸得以體現(xiàn)的事.同既往初中數(shù)學中淺層學習進行對比,可以發(fā)現(xiàn)深層學習具有以下四點特征.
挖掘深度動機,發(fā)展深度思維能力,注重培養(yǎng)內(nèi)化遷移能力,主張批判反思[3].
2 初中數(shù)學深度學習的實施策略
2.1 預評估
預評估的過程,教師需要對課程標準(核心素養(yǎng))、教材(知識結(jié)構(gòu)框架)、學生的學習基礎及認知水平進行評估,為后續(xù)深度學習的開展提供充足條件.
2.2 激活原有知識
激活原有知識包括兩個環(huán)節(jié):與前概念建立聯(lián)結(jié)、提問或討論.學生能否順利獲取新信息,與他們認知結(jié)構(gòu)中已有的相關(guān)概念息息相關(guān).學生早已掌握的背景知識和生活經(jīng)驗,已經(jīng)事先存儲于他們的大腦之中,教師需要將學生原有的知識經(jīng)驗與即將學習的新知識建立聯(lián)結(jié),搭建橋梁關(guān)系,通過提問或討論的方式引入新知識.
為了更好地幫助學生激活現(xiàn)有知識,順利搭建新知識與舊知識之間的橋梁,教師一般需要對學生的課前概念進行測查[4].
例如 以《圖形的認知》這一節(jié)為例,教師可以引導學生回憶小學階段學習的對線段、直線、射線的共性與個性,并讓學生將數(shù)學知識與生活實踐聯(lián)系在一起,舉例生活中常見的線段、直線、射線.舉例的過程可以選擇提問或是小組討論的方式,這樣能夠給課堂帶來一些活躍的氛圍,小組討論也能激起學生的學習動機.
2.3 獲取新知識與信息加工
深度學習的這一環(huán)節(jié)中,具體又劃分為三個步驟,分別是知識舉例,數(shù)學知識學習以及信息深加工.這三個步驟均是針對初中生數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)而展開的.
知識背景與生活實例.教師在教學“線段、射線與直線”這部分內(nèi)容時,引導學生發(fā)現(xiàn)生活中有關(guān)圖形,其實就是在引入知識背景,引導學生舉生活實例.膠州灣大橋連接線項目建成后,未來可同時串聯(lián)起青島、黃島、膠州與紅島四地.這也就意味著,主城區(qū)與黃島、膠州、紅島的距離大幅縮短,遠郊區(qū)膠州和紅島在橋隧的帶動下迎來了新的發(fā)展機遇.兩點間距離縮短,可以向?qū)W生提問這是根據(jù)什么原理做出的判斷.
數(shù)學知識學習及信息深加工.按照覺知、分析綜合、應用、同化的順序進行.在教師的引導下,學生可以在拿到最原始的學習資料之后,最初是在教師的帶領(lǐng)下加工細化知識,收獲有意義的進步.之后逐漸能夠做到獨立對知識信息進行深加工[5-6].
覺知就是要讓學生對數(shù)學的概念等知識更加敏感,對數(shù)學知識的學習產(chǎn)生較為強烈的學習興趣,并在學習興趣的引領(lǐng)下更容易接納新知識內(nèi)容,為今后的數(shù)學學習奠定良好的根基.
分析與綜合的過程,是讓學生以既往學到的知識內(nèi)容為基礎,在接觸的新內(nèi)容時,能夠先獲取表明的內(nèi)容和定義,后通過綜合分析,找出新知識與舊知識之間的聯(lián)系,逐漸融會貫通,得到自己獨有的數(shù)學知識體系,這樣在遇到實際問題時,就更容易調(diào)動知識體系中相應的解題辦法,讓學生對數(shù)學問題有更強的獨立思考、靈活分析的能力[7].
例如 在圖1中,已知的是,∠4與∠5互余,∠4與∠6互余,教師向?qū)W生提出問題,∠5與∠6的大小有何關(guān)系?
學生經(jīng)思考或同桌之間討論,可能會初步得出兩個角可能是大小相等的關(guān)系,用量角器測量后確定兩個角大小相等.
此時教師引導學生學習互余角的知識,兩角相加等于90°即為兩角互余關(guān)系,∠4 與∠5互余,∠4 與∠6 互余,∠5、∠4均為∠6的互余角,因此∠5、∠4的大小應相等.
信息分析與綜合.就可以以上述學習互余角的知識為基礎,讓學生嘗試自主探究補角與補角的性質(zhì).圖2中∠1 與∠2互補,∠1與∠3互補,根據(jù)上述互余角的計算分析過程,學生可以實現(xiàn)圖形語言到文字語言,再從文字語言到幾何語言的轉(zhuǎn)換,三種語言的表征與轉(zhuǎn)換,也就讓學生的邏輯思維能力得到了提升,在今后的數(shù)學學習思考中更加靈活.
同化最初是生物學中的概念,遷移到心理科學和認知理論后,同化指的是經(jīng)過信息深加工后,可以將學到的知識轉(zhuǎn)化使其符合自己的認知方式.
教師引導學生將數(shù)學知識與技能、數(shù)學思想方法,持續(xù)性地內(nèi)化[8].在此過程中學生逐漸學會如何知識成為自己知識體系中的一部分,在思考問題時能夠調(diào)動自己的知識體系,達到深度學習的高層次思維水平.
在課堂活動進行中,教師要明確尊重他人觀點的重要性,不僅要從自身做起,還有教會學生這一點.讓學生有勇氣證明自己的觀點,并在他人提出質(zhì)疑時能夠反思自己的觀點,發(fā)現(xiàn)錯誤能做到如及時改正.
事后能主動反思自己的不足并注意改正.這樣才能真正使學生進進入到深度學習的狀態(tài)中,消化新知識,并且將新知識與舊知識重新組合,形成新的知識產(chǎn)物.
2.4 發(fā)展學生核心素養(yǎng)
初中學生在二次函數(shù)的學習中,普遍存在在記憶相關(guān)知識時,進行強制性記憶的現(xiàn)象,這種枯燥、刻意的學習方式,不僅不利于提高學習效率,還會導致對細節(jié)問題的遺漏.
例如 在二次函數(shù)的學習中,學生對二次函數(shù)概念的理解不足,是由于二次函數(shù)的概念的抽象性較強.
在初中數(shù)學教學的過程中,如果在學習階段的初期,就針對代數(shù)的概念進行較深層次的理解學習,僅僅對代數(shù)性質(zhì)有表面的認識,就會讓學生將于二次函數(shù)定義為數(shù)學公式,卻不能將函數(shù)式真正應用到與之相關(guān)聯(lián)內(nèi)容的學習中,最終導致在學習更高階函數(shù)時,學生很難快速理解記憶.
可見,只有將函數(shù)的符號表示與概念進行有效的結(jié)合,才能提升對二次函數(shù)的學習效率.
部分學生在解決求解二次函數(shù)問題時,通常會采用一般的表達式來解析,但是二次函數(shù)還存在交點式和頂點式的解析式.
如果問題中限制了解二次函數(shù)的解析式,會導致一部分習慣使用一般式解二次函數(shù)的學生,在采用頂點式和交點式解決問題時較為生疏,對于解設過程存在自我疑惑,容易出現(xiàn)錯誤.
這一問題導致很多學生在解析式的求解問題中,只會硬套公式求解,缺乏在套用公式時的靈活思考.這就要求學生在解答二次函數(shù)實際問題時,盡量思考周全,聯(lián)系題目與日常生活的,根據(jù)答案的實際意義找出符合題目實際問題要求的結(jié)果.
另一方面,當二次函數(shù)應用問題涉及利潤單價、售價等生活實際單位時,學生容易混淆價格關(guān)系,也就無法確定如何建立關(guān)系式時,導致無法正確解答問題初中數(shù)學的授課內(nèi)容具有抽象性的特點,尤其以二次函數(shù)為代表的知識內(nèi)容抽象性較強,學生在理解的過程中無法直觀地進行分析思考.
教師在教學的過程中,需要引導學生將無法具象化的抽象內(nèi)容,比如,定理概念和練習題等,寫在書本上,方便進行后續(xù)的分析判斷.
在與圖形有關(guān)的問題上,教師可以運用教具以及新型的新媒體技術(shù),將學生在腦海中難以構(gòu)建出來的圖形結(jié)構(gòu)用更為直觀的方式體現(xiàn)在黑板或者多媒體上,讓學生通過直觀的觀察來接受新的數(shù)學知識,培養(yǎng)學生對二次函數(shù)學習的形象化思維能力,達到深度學習的目的.
3 結(jié)語
結(jié)合以上的分析,可見在初中階段的數(shù)學教學中,開展深度學習的教育方式,對于培養(yǎng)學生的數(shù)學學科核心素養(yǎng),能夠起到重要的作用.
在深度學習的指導下,學生能夠轉(zhuǎn)變機械學習方式,在數(shù)學學習中不斷鍛煉思維能力,在學習新知識時,能夠聯(lián)系過去的知識經(jīng)驗,在學習的過程中意識到理解力的發(fā)展,對于提升數(shù)學學科成績具有重要的幫助.
在今后其他學科的學習中也能把知識要素放在一起理解記憶,形成自己獨有的一種整體知識結(jié)構(gòu).
教育工作者未來也應對數(shù)學教學中的深度學習應用原則加深學習和理解,以提升教學能力和教學工作質(zhì)量.
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