【摘要】隨著高中數(shù)學教育工作步入核心素養(yǎng)時代,更加強調(diào)學生必備品格與能力的發(fā)展,教師需要帶領(lǐng)學生由淺表的認知學習,走向調(diào)動高階思維的深度學習,引導(dǎo)學生將知識不斷創(chuàng)新遷移?;诖耍疚姆治隽松疃葘W習的概念和優(yōu)勢,梳理了當前高中數(shù)學教學中存在的問題,在此基礎(chǔ)上從教學目標制定、數(shù)學文化滲透、教學情境創(chuàng)設(shè)、引導(dǎo)自主探究、解決實際問題以及完善教學評價等方面提出了策略,以期推動數(shù)學教育工作的創(chuàng)新發(fā)展,引導(dǎo)學生走向深度學習。
【關(guān)鍵詞】深度學習" 高中數(shù)學" 核心素養(yǎng)" 教學策略
【中圖分類號】G633.6 " 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2024)07-0103-03
《普通高中數(shù)學課程標準(2017年版)》指出:在教學實踐中,要不斷探索和創(chuàng)新教學方式,不僅重視如何教,更要重視如何學,引導(dǎo)學生會學數(shù)學。由此可見,高中數(shù)學教育工作的創(chuàng)新絕不是教師自己的創(chuàng)新,而是需要推動學生學習方式的變革,讓學生能夠養(yǎng)成學習興趣和提升學習能力。想要推動這一變革的落地,教師需要帶領(lǐng)學生實現(xiàn)由被動聽課到主動探究的轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)淺表學習到深度學習的過渡。然而,在應(yīng)試教育和升學壓力下,高中數(shù)學課堂上仍然存在灌輸填鴨式的問題,導(dǎo)致學生的高階思維難以被調(diào)動起來,對于數(shù)學知識未能形成真正的熱愛。對此,需要教師在課標的引領(lǐng)下,全面探索深度教學的落實路徑。
一、深度學習的概念以及優(yōu)勢
深度學習這一概念最早出現(xiàn)于機器學習和人工智能領(lǐng)域,于20世紀70年代引入教育領(lǐng)域,學者們開始探討人的深度學習,與淺層學習相區(qū)別。在教育工作中,淺層學習指碎片化的機械式學習,學生往往只關(guān)注具體的知識內(nèi)容,缺乏對本質(zhì)的系統(tǒng)思考,這種學習是被動且短暫的;而深度學習指主動的、深入的、系統(tǒng)的學習,能夠?qū)⑿碌闹R內(nèi)容融合到已有的知識體系中,并完成創(chuàng)新與遷移,強調(diào)學習過程和結(jié)果的深度。
相較于一般性的淺層學習,深度學習具備尊重學生主體、把握知識本質(zhì)、提高學習質(zhì)量以及喚醒學生內(nèi)在力量等優(yōu)勢,有助于促進學科核心素養(yǎng)的落地。在當前教育理論成果中,并無統(tǒng)一的深度教學策略,僅有一般性的實施原則,需要教師結(jié)合自身學科內(nèi)容和學情,探索出更加有效、更具針對性的教學策略。
二、當前高中數(shù)學教學中存在的問題
(一)教育觀念落后,導(dǎo)致舍本逐末
教育觀念是教學行動的引領(lǐng),只有先進的、科學的、優(yōu)秀的教育理念才能催生出適合學生成長需求的教學模式。但是,在高中數(shù)學教學工作中,教師受既有工作經(jīng)驗的影響和升學率的壓力仍然沒有從本質(zhì)上更新教育理念,對新課標、新教材、新高考所倡導(dǎo)的教育發(fā)展方向沒有完全吃透,導(dǎo)致教育工作中存在舍本逐末的問題。在深度學習視域下,學生的關(guān)鍵能力以及品質(zhì)素養(yǎng)為本,而階段性考核與應(yīng)試成績應(yīng)當為末,當學生具備了關(guān)鍵能力,應(yīng)試成績的提升自然是水到渠成的事。急功近利的心態(tài)導(dǎo)致教師迫切想要學生提高卷面成績,隨之而來的題海戰(zhàn)術(shù)、模板式教育,讓數(shù)學這門學科完全變成了解題訓(xùn)練。
(二)忽視育人價值,能力發(fā)展受挫
在新高考導(dǎo)向和立德樹人教育根本任務(wù)的要求下,高中數(shù)學教育工作應(yīng)當發(fā)揮出自身的育人價值,關(guān)注學生數(shù)學審美、協(xié)作能力、解決實際問題以及獨立探究等能力成長,為學生進一步發(fā)展成長奠定基礎(chǔ)。但是,在現(xiàn)階段教學實踐中,教師往往將更多的精力放在知識屬性的教學上,導(dǎo)致學生學科關(guān)鍵能力的發(fā)展受挫,學科育人價值難以發(fā)揮。例如,學生完成指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)這部分知識的學習后,教師往往只會設(shè)置對應(yīng)的習題讓學生進行鞏固,卻未能及時帶領(lǐng)學生構(gòu)建知識體系。假設(shè)教師能夠精心設(shè)計問題鏈,讓學生根據(jù)自己的理解畫出本章節(jié)的框架結(jié)構(gòu)圖,借助結(jié)構(gòu)圖引導(dǎo)學生,就指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)等相近的知識點進行梳理總結(jié),更加有利于避免出現(xiàn)知識點混淆的情況。進一步地,教師可以創(chuàng)設(shè)真實的情境,如茶水的最佳飲用時間的數(shù)學建?;顒樱寣W生提出問題,親歷問題解決和優(yōu)化的過程,在數(shù)學復(fù)習課上落實數(shù)學的學科育人價值,從而推動深度學習的落地。
三、深度學習視域下高中數(shù)學教學優(yōu)化策略研究
(一)明確教學目標,關(guān)注素養(yǎng)發(fā)展
在高中數(shù)學教學工作中,教學設(shè)計以及實踐需要在教學目標的引領(lǐng)下實施,想要帶領(lǐng)學生走向深度學習,教師需要重構(gòu)教學目標,由簡單的知識導(dǎo)向轉(zhuǎn)化為核心素養(yǎng)導(dǎo)向,促進學生品質(zhì)與能力的發(fā)展。高中數(shù)學新課標指出,數(shù)學核心素養(yǎng)包括直觀想象、數(shù)學建模、邏輯推理、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)學運算等內(nèi)容,這些要素之間彼此獨立又存在關(guān)聯(lián)。所以,教師在設(shè)計教學目標時,應(yīng)當將學生成長的落腳點放在具體的學科素養(yǎng)上,讓學生能夠以核心素養(yǎng)為引領(lǐng),由淺表的知識學習走向系統(tǒng)的深度學習。舉例而言,在帶領(lǐng)學生學習“等差數(shù)列的通項公式”這部分知識時,必然不能將教學目標淺顯地設(shè)置為“會推導(dǎo)公式、記憶公式,靈活地應(yīng)用于各類題目中”。而是需要系統(tǒng)地分析這一學習活動背后的核心素養(yǎng),引導(dǎo)學生在推導(dǎo)公式的過程中發(fā)展“邏輯推理”素養(yǎng);在解決現(xiàn)實中數(shù)列問題的過程中,發(fā)展“數(shù)學建?!彼仞B(yǎng);在通項公式和前n項和的求解過程中,實現(xiàn)“數(shù)學運算”素養(yǎng)的發(fā)展……在以核心素養(yǎng)為教學目標的導(dǎo)向下,學生更加容易透過數(shù)學學習掌握知識本質(zhì),從而達成深度學習。
(二)注重文化滲透,豐富教學內(nèi)容
分析近幾年高考真題能夠發(fā)現(xiàn),數(shù)學課程變得更加有“溫度”,大力融合、滲透人文要素,跨學科學習過程讓數(shù)學知識嚴謹?shù)拿婷捕嗔巳宋臍庀ⅲ浞滞怀隽藬?shù)學課程的廣度和深度。例如,2019年新課標一卷的“斷臂維納斯身高”這一真題,生動地體現(xiàn)了這一趨勢。所以,依托文化滲透,豐富數(shù)學課程內(nèi)容,也是引導(dǎo)學生走向深度學習的關(guān)鍵。這也有助于學生收獲更加生動的課堂內(nèi)容,加深對數(shù)學課程的認識。在具體的課堂教學實踐中,教師可以融入傳統(tǒng)文化、數(shù)學名人軼事、紅色故事以及“四史”等內(nèi)容,讓學生領(lǐng)略到數(shù)學知識的魅力。舉例而言,我國著名數(shù)學家劉徽發(fā)現(xiàn)并采用的一種用于計算球體體積的方法,稱作“牟合方蓋”,即當一個正方體用圓柱從縱橫兩側(cè)面作內(nèi)切圓柱體時,兩圓柱體的公共部分即為“牟合方蓋”。他提出“牟合方蓋”的內(nèi)切球的體積與“牟合方蓋”的體積比為定值,但對于具體的求解直到南北朝時期祖暅提出理論“緣冪勢既同,則積不容異”才得到解決,即“在等高處的截面面積總是相等的幾何體,它們的體積也相等”。那到底如何計算“牟合方蓋”的體積呢?在解決這一數(shù)學問題的過程中,學生既了解了我國古代數(shù)學家的杰出貢獻,也完成了對知識的思考和練習。
(三)以情境為載體,開展深度教學
深度學習強調(diào)學生的思維深度和廣度,需要學生具備在各種情境下解決問題的能力。所以,教師必須重視教學情境的創(chuàng)設(shè),根據(jù)所學知識設(shè)計精彩的導(dǎo)入活動,引導(dǎo)學生集中注意力投入到學習中,建立起新知識與舊知識之間的聯(lián)系,從而實現(xiàn)高效學習以及高階思維的發(fā)展。例如,教師在教學“橢圓”相關(guān)的內(nèi)容時,可以依托信息化教學設(shè)備的特點,為學生展示太空中行星運動的動畫和軌跡,當學生被浩瀚的星空所吸引時,很快能夠集中注意力。這時教師可以提問:“在多媒體設(shè)備上,我們看到了美麗的星空,這些行星是以什么樣的軌跡運動呢?”當學生答出“橢圓”時,教師可以繼續(xù)引導(dǎo):“早在小學時期,我們就接觸過橢圓這一平面圖形,但對于它的認識非常淺薄,并不能用數(shù)學的語言去描述它,通過今天的學習,我們能夠更加深刻地了解橢圓,用數(shù)學知識去定義它?!苯酉聛淼慕虒W中,教師可以組織學生完成對直線、圓以及拋物線方程的復(fù)習,將這些知識之間的內(nèi)在邏輯梳理明晰。最后,帶領(lǐng)學生開始學習橢圓的定義、標準方程等知識,在教學情境的帶領(lǐng)下引導(dǎo)學生達成深度學習。
(四)引導(dǎo)自主探究,強化思維素養(yǎng)
數(shù)學知識具有嚴謹?shù)倪壿嬓裕邆湟欢ǖ耐评砟芰Σ拍茏寣W生更好地思考與解決問題。在具體教學活動中,教師應(yīng)當引導(dǎo)學生形成發(fā)現(xiàn)問題并提出假設(shè)的能力,讓他們通過自主探究強化思維素養(yǎng)。以“等差數(shù)列通項公式”這部分知識為例,數(shù)學教師可以組織學生進行推理思考,讓學生明白這一公式從何而來,從而提高應(yīng)用和變通的水平。首先,教師可以為學生提供若干不同的等差數(shù)列,然后引導(dǎo)學生思考它們是否具備通項公式,如果存在請嘗試給出。學生在思考過程中,教師可以進行適當提示,讓學生觀察數(shù)列的每一項與其對應(yīng)的位置有什么關(guān)聯(lián),從而更好地找到規(guī)律。其次,教師可以先要求學生根據(jù)等差數(shù)列的定義,總結(jié)出幾個數(shù)列的通項公式,接下來讓學生進行自主探究,如何將這些成果推廣到一般情況,組織學生根據(jù)概念進行歸納。可以得出:a2-a1=d, a3-a2=d, a4-a3=d…進而易得:a2=a1+d, a3=a2+d, a4=a3+d…當學生思考至此時,可以要求學生再次進行總結(jié)思考,直到得出最終的答案。最后,教師可以讓學生自己寫出幾個等差數(shù)列,驗證自己推導(dǎo)出的公式是否正確,檢驗自己的推理成果。在上述探究過程中,教師通過引導(dǎo)觀察、類比歸納以及驗證結(jié)論的思路,讓學生完成對未知知識的推理,強化了他們的數(shù)學思維能力。
(五)解決實際問題,知識應(yīng)用遷移
在深度學習視域下,教師需要為學生創(chuàng)設(shè)應(yīng)用數(shù)學知識的情境,讓學生將理論知識與實際問題相結(jié)合,從而實現(xiàn)更為深刻的掌握。根據(jù)數(shù)學信息和數(shù)據(jù)進行科學準確的分析最終得出正確的結(jié)論,是高中生進行數(shù)學學習的關(guān)鍵能力之一。以此為例,教師在進行具體教學設(shè)計時,需要為學生創(chuàng)造親歷收集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的機會,讓學生在實踐中提升能力。在收集數(shù)據(jù)方面,學校每天用多少水電?有多少垃圾被分類回收?影響學生脊柱側(cè)彎和視力的負面因素有哪些?某一企業(yè)的產(chǎn)品合格率怎么樣?這些問題的解答都需要數(shù)據(jù)收集和分析作為支撐,可以說解決現(xiàn)實問題的首要前提就是數(shù)據(jù)的收集。在數(shù)據(jù)分析時,如果基數(shù)太大則需要抽取樣本,從而更加方便操作。例如,兩組學生分別到A、B同類型的企業(yè)中進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)他們同樣生產(chǎn)一種規(guī)格為20厘米的產(chǎn)品,在分別抽樣20件后得到兩組數(shù)據(jù),在分析數(shù)據(jù)時可以借助求平均數(shù)和標準差的方式進行計算研究,平均數(shù)與20越貼近說明產(chǎn)品質(zhì)量越好,平均數(shù)與20差距越大說明產(chǎn)品質(zhì)量越差;標準差越大,質(zhì)量越差;標準差越小,質(zhì)量越好。在這一過程中,學生參與了數(shù)據(jù)收集和分析的過程,感受到了數(shù)學在解決實際問題中的重要作用。
(六)完善評價機制,提升教學效果
有什么樣的評價標準,就會培養(yǎng)出什么樣的學生,這正是教學評價的價值。在深度學習視域下,教師需要改變完全以分數(shù)論高低的評價習慣,更多地關(guān)注學生的核心素養(yǎng)以及相較于自身而言的發(fā)展,充分突出教學評價的引導(dǎo)價值。首先,需要引入更多的評價主體,在教師評價學生之外,鼓勵學生相互評價、學生自主評價,突出評價的激勵和診斷作用,從而讓學生能夠在自我反思和相互建議中實現(xiàn)成長。其次,教師需要根據(jù)具體的教學活動確定評價標準,讓學生能夠在自我評價以及評價他人的過程中有依據(jù)和參考,更為明確地掌握自身的得與失。此外,教師要加強對全體學生成長動態(tài)的關(guān)注,做到全程性的跟蹤評價。例如,教師可以將學生的數(shù)學學習興趣、參與活動中存在問題、教學任務(wù)完成量以及學生的知識掌握的難點等數(shù)據(jù)整理出來,并以Excel表格進行分類標注,這樣就能夠為每個學生建立一張“學習情況記錄卡”,他們的學習狀態(tài)和能力特長會變得清晰可視,而非以籠統(tǒng)的分數(shù)形式呈現(xiàn),從而促進學生的成長以及教學效果的提升。
四、結(jié)束語
綜上所述,在深度學習視域下,教師應(yīng)當加強對新課標以及新教材的學習,領(lǐng)會我國教育改革的核心思想以及導(dǎo)向,從而更好地為學生的成長發(fā)展提供助力。在高中數(shù)學教學工作中,帶領(lǐng)學生走向深度學習有著重要意義,既是幫助學生從根本上提高成績的不二法門,也能幫助學生奠定長遠發(fā)展的基石。立足于教學工作中普遍存在的教學觀念問題、教學方法問題以及對學科育人價值的忽視問題,教師應(yīng)當結(jié)合具體教學內(nèi)容以及學科核心素養(yǎng)歸納出有助于學生深度學習的教學策略,從教學目標制定、數(shù)學文化滲透、教學情境創(chuàng)設(shè)、引導(dǎo)自主探究、解決實際問題以及完善教學評價等方面優(yōu)化教學策略,促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。
參考文獻:
[1]陳明選,都書文,彭修香.促進深度理解的高中數(shù)學項目化學習設(shè)計研究[J].電化教育研究,2023,44(3):84-90,98.
[2]陳華江.深度學習視角下的高中數(shù)學定理教學實踐探究[J].科普童話,2023(20):63-65.
[3]張永國.基于深度學習的高中數(shù)學教學策略實踐與研究[J].數(shù)理化解題研究,2023(12):23-25.
[4]郭衛(wèi)華.深度學習與高中數(shù)學命題學習的融合實踐路徑[J].上海中學數(shù)學,2023(Z1):46-48.
[5]洪雪佳.深度學習視角下高中數(shù)學教學的優(yōu)化策略探究[J].教師,2023(11):42-44.