陳國良
(江蘇省太倉高級(jí)中學(xué) 215411)
深度學(xué)習(xí)是一種基于學(xué)生理解的學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者以高階思維的發(fā)展和實(shí)際問題的解決為目標(biāo),以整合的知識(shí)為學(xué)習(xí)內(nèi)容,積極主動(dòng)地、批判性地學(xué)習(xí)新的知識(shí)和思想,并將它們?nèi)谌氲揭延械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中去,并能將已有的知識(shí)遷移到新情境解決問題的一種學(xué)習(xí).課堂提問是師生交流互動(dòng)的重要方式,也是促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的重要手段[1].正如數(shù)學(xué)家哈爾莫斯所說“問題是數(shù)學(xué)的心臟”,問題也是數(shù)學(xué)教學(xué)的心臟,從某種程度上講,課堂教學(xué)的成功與否體現(xiàn)在課堂的提問上.但是,當(dāng)前部分教師由于新課程理念的缺失,對學(xué)生的學(xué)情研究不夠以及對教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)把握不準(zhǔn),在教學(xué)中沒有適時(shí)提出能促進(jìn)學(xué)生思考的問題,或提出的問題并沒有觸及數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì),不能有效地將學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)與新知識(shí)產(chǎn)生聯(lián)結(jié),加之留給學(xué)生進(jìn)行思考的時(shí)間較短,造成學(xué)生對問題的思考往往停留于表層或淺層狀態(tài),難以達(dá)到深度思考的水平.那么,提出什么樣的問題可以促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)呢?基于深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵特征,筆者認(rèn)為在深度學(xué)習(xí)理念下,能整合關(guān)鍵學(xué)習(xí)內(nèi)容,能激發(fā)學(xué)生深層動(dòng)機(jī),能引導(dǎo)學(xué)生自主活動(dòng),能推進(jìn)學(xué)生高階思維培育的貫穿整節(jié)課的數(shù)學(xué)任務(wù)或數(shù)學(xué)問題.
基于深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵特征,有利于導(dǎo)引深度學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)課堂問題應(yīng)具備以下特征:
(1)本質(zhì)性
指向深度學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)問題能夠反映數(shù)學(xué)的本質(zhì),數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的本質(zhì)通常寓于數(shù)學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)體系之中,只有從知識(shí)體系的整體架構(gòu)上進(jìn)行提問,以結(jié)構(gòu)化的方式引導(dǎo)學(xué)生思考,讓學(xué)生在系統(tǒng)思維的指引下解決問題,進(jìn)而感悟數(shù)學(xué)的本質(zhì)[2].
(2)指向性
強(qiáng)調(diào)問題的指向性,在于深度學(xué)習(xí)的過程需要引導(dǎo)學(xué)生展開方向明確的自主建構(gòu),尤其是要超越淺層思維的束縛,運(yùn)用指向性明確的問題去培養(yǎng)學(xué)生的反思思維、批判思維、創(chuàng)新思維等高階思維.像“是不是”“對不對”這類問題對學(xué)生的學(xué)習(xí)毫無教學(xué)價(jià)值,“大家還記得指數(shù)函數(shù)的定義嗎?”這類問題也只能喚醒學(xué)生大腦中的靜態(tài)知識(shí),無法推進(jìn)學(xué)生自主建構(gòu),更談不上高階思維的培養(yǎng)了.
(3)層次性
由于一節(jié)課中往往會(huì)有一個(gè)具有統(tǒng)整性的問題,也就是“大問題”,而大問題往往具有統(tǒng)整性,學(xué)生是很難一步到位進(jìn)行回答的.這就需要教師在教學(xué)中根據(jù)學(xué)情需要,將大問題分解成學(xué)生能夠解決和思考的子問題,子問題間具有一定的層次性,它們之間是遞進(jìn)關(guān)系或平行關(guān)系,當(dāng)學(xué)生解決完這些子問題,大問題就得以解決.
(4)實(shí)踐性
學(xué)生學(xué)習(xí)的過程就是進(jìn)行分析、思考與探究等一系列學(xué)科實(shí)踐的過程,一個(gè)具有實(shí)踐性的問題可以引導(dǎo)學(xué)生深度參與、深度思考與深刻反思,整個(gè)問題解決的過程就是學(xué)生深度學(xué)習(xí)的過程,就是學(xué)生獲取知識(shí)、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)并通過反思建構(gòu)自己知識(shí)體系的過程.
當(dāng)前數(shù)學(xué)教學(xué)中,存在知識(shí)理解淺層性、思維發(fā)展低階性等問題,如認(rèn)知膚淺,缺少思維支點(diǎn);知識(shí)碎片化,思維不成體系;啟發(fā)泛濫,缺乏思考空間;思考無序,思維水平處于低位.長期以往,學(xué)生將會(huì)出現(xiàn)思維固化、懂而不會(huì)、會(huì)而不精等問題.因此,教師應(yīng)更新教學(xué)理念,改進(jìn)提問方法,從而提高學(xué)生的思維力、學(xué)習(xí)力,促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí).
美國數(shù)學(xué)家赫斯說:“問題不在于教學(xué)的最好方式是什么,而在于數(shù)學(xué)到底是什么,如果不正視數(shù)學(xué)的本質(zhì)問題,便永遠(yuǎn)解決不了教學(xué)的爭議.”教師在教學(xué)中應(yīng)注重深度挖掘教材,引導(dǎo)學(xué)生追溯知識(shí)的本質(zhì)和內(nèi)核,促進(jìn)學(xué)生由表及里不斷深入理解知識(shí)的本質(zhì).
案例1點(diǎn)到直線的距離公式.
在幾何中,距離的本質(zhì)是兩個(gè)點(diǎn)集中元素之間距離的最小值,這是認(rèn)識(shí)所有距離的統(tǒng)一視角,也是揭示距離本質(zhì)的認(rèn)知方向.所以點(diǎn)到直線的距離的本質(zhì)應(yīng)是定點(diǎn)與直線上的任一點(diǎn)之間距離的最小值,由此提出問題:
問題1 點(diǎn)P(x0,y0)到直線l:Ax+By+C=0的距離,實(shí)際上是點(diǎn)P與直線l上的任一動(dòng)點(diǎn)Q之間距離的什么值?
此時(shí),一些學(xué)生可能會(huì)被復(fù)雜的結(jié)構(gòu)“嚇倒”,教師適時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生思考問題2.
問題2 函數(shù)的最值在圖象左右平移時(shí)會(huì)發(fā)生改變嗎?
該問題引導(dǎo)學(xué)生從圖象變換的角度來處理函數(shù)的最值,學(xué)生由此問題會(huì)想到借助平移變換研究函數(shù)的最小值,從而恰到好處地化解了學(xué)生在處理復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)的運(yùn)算困難.
上述兩個(gè)問題都是引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)的本質(zhì)上去進(jìn)行思考,這樣的提問能推動(dòng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維由低階上升到高階.
2.2 前后關(guān)聯(lián),在最近發(fā)展區(qū)提問
皮亞杰認(rèn)為:隨著學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的知識(shí)越來越多,就應(yīng)該讓他們認(rèn)清所學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系,主動(dòng)構(gòu)建認(rèn)知圖式.深度學(xué)習(xí)意味著聯(lián)系與建構(gòu),從學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)出發(fā),在最近發(fā)展區(qū)提出新問題,將學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的知識(shí)、方法或活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)作為新知識(shí)學(xué)習(xí)的先行組織材料,并能夠通過一些判斷準(zhǔn)則與邏輯依據(jù)將信息組織成一個(gè)結(jié)構(gòu)化的體系,形成一種批判性的認(rèn)知建構(gòu)方式與思維方式.教師要認(rèn)真研究教學(xué)內(nèi)容,找到與學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的相關(guān)知識(shí)的關(guān)聯(lián),促進(jìn)學(xué)生的思維走向縱深.
案例2平面的方程與研究.
問題1 我們知道,平面直角坐標(biāo)系中,方程x+y=1表示直線.那么,在空間直角坐標(biāo)系中,方程x+y+z=1表示什么圖形呢?
已知空間三點(diǎn)A(1,0,0),B(0,1,0),C(0,0,1),點(diǎn)P(x,y,z)是空間任意一點(diǎn),試探究點(diǎn)A,B,C,P共面的充要條件.
問題2 請你仿照上面過程:
(1)求過點(diǎn)A(a,0,0),B(0,b,0),C(0,0,c)的平面ABC的方程,其中a,b,c均是不等于0的常數(shù).
(2)已知n=(A,B,C)是平面α的一個(gè)法向量,且平面α經(jīng)過點(diǎn)P(x0,y0,z0),試求平面α的方程.
(3)已知平面α的方程為Ax+By+Cz+D=0,證明(A,B,C)是平面α的法向量.
整個(gè)過程從學(xué)生已有直線的方程出發(fā)逐步伸展到平面、平面的方程、向量研究平面的方程、點(diǎn)到平面的距離公式等維度,學(xué)生從理解、運(yùn)用到分析、探究,經(jīng)歷了深度學(xué)習(xí),增強(qiáng)了數(shù)學(xué)思維的深刻性,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程也呈現(xiàn)出生長性.
2.3 質(zhì)疑引思,在探究實(shí)踐處提問
思維往往從疑問開始的,在教學(xué)中,教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生對情境中的數(shù)學(xué)信息進(jìn)行充分的觀察、提取、概括,并聯(lián)系已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行聯(lián)想、加工,從而使他們產(chǎn)生疑惑,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)和提出問題[3].質(zhì)疑可以是生生互相質(zhì)疑,也可以是師生互相質(zhì)疑,關(guān)鍵是要能夠引領(lǐng)學(xué)生深度地思考.
案例3研究直線族(1-t2)x+2ty-2=0(t∈R)的包絡(luò)線.
為了準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)直線族的包絡(luò)線,可以提出以下問題:
問題1 直線l:(1-t2)x+2ty-2=0(t∈R)有什么與眾不同之處嗎?
學(xué)生會(huì)帶著這樣的問題去思考,怎么會(huì)有不同之處?這個(gè)不同之處是怎么產(chǎn)生的呢?必然注意到參數(shù)t,通過取一些t將這些直線畫出來形成最初的感性認(rèn)識(shí).為了幫助他們形成理性認(rèn)識(shí),進(jìn)一步地提出問題2.
問題2 你會(huì)求點(diǎn)P(1,0)到直線l:(1-t2)x+2ty-2=0(t∈R)的距離嗎?
問題3 是否存在定點(diǎn)P(m,n)到直線l:(1-t2)x+2ty-2t-4=0(t∈R)的距離為定值?
同樣地,學(xué)生運(yùn)用點(diǎn)到直線的距離公式可表示出距離d關(guān)于t的函數(shù),即
進(jìn)一步啟發(fā):要使d為常數(shù),必須滿足什么條件?引導(dǎo)學(xué)生觀察結(jié)構(gòu),思考恒等,進(jìn)而得出:當(dāng)且僅當(dāng)m=2,n=1時(shí),d=2.
在上述問題的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上,數(shù)學(xué)直覺思維好的學(xué)生能夠猜出該直線族的包絡(luò)線是圓,此時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生換一個(gè)視角去探究.
問題4 曲線C是直線族l:(1-t2)x+2ty-4t-6=0(t∈R)的包絡(luò)線,求曲線C的周長.
不難看到,在這個(gè)問題解決的過程中,通過問題1和問題2讓學(xué)生不斷地質(zhì)疑,在質(zhì)疑中形成最初的感性認(rèn)識(shí),逐步上升至對問題本質(zhì)的理解——恒等式.問題3超越了問題2的靜態(tài)表達(dá)的淺層認(rèn)知,而是引導(dǎo)學(xué)生在已明確的對象中探尋“動(dòng)中求定”的奧秘,這是一種高階思維,而問題4則是在已有成果基礎(chǔ)上進(jìn)行的深度探究.在課堂上,提出層次鮮明的問題,可以很好地調(diào)動(dòng)所有學(xué)生主動(dòng)參與的積極性,有了主動(dòng)參與就可能發(fā)生深度參與,進(jìn)而發(fā)生深度學(xué)習(xí).
2.4 多維思考,在思維進(jìn)階處提問
深度學(xué)習(xí)意味著遷移與應(yīng)用,發(fā)散思維具有多向性、變異性、獨(dú)特性的特點(diǎn),即思考問題時(shí)注重多途徑、多方案地去思考,解決問題注重舉一反三,觸類旁通.在課堂上,為了讓學(xué)生運(yùn)用不同的知識(shí)和方法從不同角度解決同一問題,或?qū)τ诮o出已知條件得出不同結(jié)論而合理創(chuàng)設(shè)問題情境.通過一題多變、一題多問等方式,來引導(dǎo)學(xué)生多維思考,促進(jìn)思維有效進(jìn)階.
案例4bg糖水中含糖量為ag,現(xiàn)加入mg糖,糖水的味道會(huì)變得越來越甜.
問題1 能將問題中的不等關(guān)系寫成不等式嗎?
如果僅僅這樣就題論題,就大大弱化了它的教學(xué)功能.可進(jìn)一步發(fā)散成問題2.
問題2bg糖水中含糖量為ag,現(xiàn)加入mg水,糖水的味道會(huì)變淡,請把此數(shù)量關(guān)系寫成不等式.
這是一個(gè)逆向問題,離開了具體情境,它表示什么?這是從抽象到具體的逆向思維,問題沒有固定的答案.在上述問題1~3的過程中,學(xué)生經(jīng)歷了由具體到抽象、由抽象到具體的雙向表征的過程.
問題4 你能根據(jù)上述問題編制一個(gè)相關(guān)命題嗎?
問題4的出現(xiàn)給學(xué)生的思維提供了一個(gè)廣 闊的空間,其中交織著學(xué)生相互之間的討論、 交流、辨析等思維活動(dòng),學(xué)生在問題導(dǎo)向下進(jìn)行 思考與探索,真正實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)地思考,促進(jìn)了深度學(xué)習(xí).
課堂是教學(xué)的主陣地、主渠道,通過恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)課堂問題設(shè)計(jì),能實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)從知識(shí)主線到問題主線、從問題主線到思維主線的轉(zhuǎn)變,把學(xué)生在知識(shí)獲得中學(xué)習(xí)知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樵趩栴}解決中學(xué)習(xí)知識(shí).這既是數(shù)學(xué)深度學(xué)習(xí)賴以發(fā)生的孵化器,更是數(shù)學(xué)深度學(xué)習(xí)得以維持的助推器.教師要研究課標(biāo)、研究教材、研究學(xué)生,深度挖掘教學(xué)內(nèi)容的教育價(jià)值,設(shè)計(jì)具有思維空間的挑戰(zhàn)性的問題,主要以問題鏈的形式在課堂教學(xué)中適時(shí)呈現(xiàn),提升學(xué)生的高階思維能力和思維品質(zhì),促進(jìn)深度學(xué)習(xí)在課堂教學(xué)中真實(shí)發(fā)生.