深度學習視域下小學數學課堂教學策略探究

曹志芹

在當前“雙減”政策背景下,深度學習既是減負提質所需要的學習方式,也是發展學生核心素養的有效途徑。而深度學習方法又非常適用于小學數學課堂,它有助于發展學生的數學眼光,有助于培養學生的數學思維,有助于豐富學生的數學語言,從而發展學生的核心素養。文章將對在深度學習視域下小學數學課堂中該如何開展教學展開論述。

一、 小學數學開展深度學習的意義

第一,有利于培養學生的邏輯思維能力。深度學習是讓學生針對某一特定的問題,進行發散思維,大膽思考,大膽嘗試,根據自己的理論思考大膽寫下自己的想法并加以驗證。這樣學習的過程往往會使學生記憶深刻,久而久之,學生的邏輯思維能力會在學習過程中鍛煉出來,學生的判斷能力、信息讀取能力以及知識的運用和構架能力都會有質的提高。第二,有利于提高學生的學習能力。數學作為邏輯性以及嚴謹性較強的學科,能培養學生識別問題關鍵所在的能力,對需要大量背誦記憶的學科也有很大的幫助。學生可以構建知識框架,找到大量知識之間的聯系,有效地、理解地記憶會減輕學生的學習壓力,增強學生的學習自信心,為學生往后的學習奠定基礎,也可以促進學生發掘出更多屬于自己的有效的學習方式。

二、 小學數學深度學習的基本原則

(一)還原性原則

還原性原則,是指老師在課堂上讓學生返回到認識原點,再逐步形成認識的學習過程,它可調動學生的內源性學習動力,使其體會數學的產生、發展和實質。還原性原則注重讓學習者把握科學內容的本質屬性,并感受科學知識從無到有的發生發展過程——即讓學習者接觸到科學知識形成的根據、方式以及背后所蘊含的深刻含義,也使學習者感悟到了解客觀世界的艱辛、求真探究的艱辛,從而激勵學習者形成不懈探索的鉆研精神。

(二)情境性原則

情境性原則是指教師在課堂中創造一個環境,以調動學習者的認知趣味,使其積極展開探索、解決疑問的方式。教師要善于發掘和探索適用各類知識提出的場景,并恰當地根據教學內容構建教學情景。在營造課堂教學情境時,教師必須使其直指課堂目標,因為此類情境中隱含的不確定性和挑戰性,可以引發學生的意識沖突,擴大其思考空間,為素養的孕育與成長提供良好環境。

(三)活動性原則

活動性原則是指教師應在充分重視學生身體發展與學習發生等特點的前提下,通過設計合理的教學活動,使學生可以獲得專業知識的掌握、才能的提升,以及情感的感受。教師所設計的教學活動應當符合以下兩個特點:一是重要性。教學活動并不是越多越好,而是要嚴格按照教育要求,為學習者更好地實現教育目標服務,促進學生了解專業知識、培養能力、發展素質。二是符合性。教學一定要符合學生的認知特征、性格差異,滿足其個性化學習需要。學生在學習過程中可以和他人有效交流協作,共同克服困難,并具有積極主動的情感感受。

三、 深度學習視域下小學數學課堂教學策略

(一)創設有價值的數學問題,引導學生深度思考

問題是數學的心臟,設置圍繞數學本質的有挑戰性的核心問題,能讓學生真實地參與學習的過程,并能持續深入地思考。圍繞核心問題展開的交流,學生通過批判地理解和表達、深度對話和說理、清晰地建構知識,能真正地走入深度學習

比如,在教學“圖形的放大與縮小”的知識時,在全課總結環節我是這樣創設問題情境的:我提問通過本節課的學習,你有什么收獲?學生們給出了以下回答:“我知道了,圖形的放大或縮小,是指把圖形的每條邊都按一定的比進行放大或縮小。”“我知道了,圖形放大或縮小后圖形的大小會發生變化,但形狀不變。”“圖形按一定的比放大或縮小這個比的前項是變化后的圖形。”

我接著問:今天的學習,讓你想到過去學習的哪些知識呢?學生們回答道:“我想到了比和比例。”“我想到了圖形的邊擴大a倍,面積就會擴大到它的平方倍。”

我繼續問:如果將一個長方體的模型按2∶1放大,放大后的長方體體積應該是原體積的多少倍?學生答:“放大后的長方體體積應是原體積的2×2×2=8倍,這是因為放大是指把長、寬、高都放大到原來的2倍。”

我最后問:我們還可以由此來理解,相鄰長度單位之間的進率是10,為什么面積單位間的進率是100、體積單位間進率是1000呢?

就這樣通過這樣層層設問,步步引導,激發學生深度思考,讓學生在認識圖形的放大與縮小的過程中會從線段的關系認識到面積的關系,再上升到體積的關系,從而獲得系統、合理的知識結構,形成多維的知識模塊,有效地培養了學生的核心素養。

(二)加強問題解決教學,通過數學任務引向深度學習

核心素養培育大背景下,問題解決是促進數學深度學習的基本方式,要以教材內容、學生學情等為導向設計問題,架構主題框架深入理解數學本質,重新解構教學設計,形成實踐策略,并利用數學任務來推進深度教學,從關注學生學習結果轉向關注學生的學習過程。

比如,在教學“因數和倍數”時,提出問題,組織探究:用12個同樣大的正方形拼成一個長方形,可以每排擺幾個、擺成幾排?在本課之前,學生已在實際問題中多次接觸“倍數”關系的兩個量,因此對本課的課題,學生既熟悉又陌生,適時追問“因數與倍數的知識是不是與大家想的一樣呢”,既激發了學生的探究欲望,又幫他們找到新知的生長點。然后,展開交流,初識概念。組織交流擺法及相應的乘法算式,并適時追問:3×4=12和4×3=12這兩種擺法一樣嗎?最終明確這兩個長方形的形狀是相同的,只是位置不同,所以屬于同一種擺法。

(三)辨析知識的內在聯系,構建科學認知結構

深度教學不能僅停留于對單個知識點的理解,而是要讓學生辨析知識間的內在聯系,達到對數學本質的真正理解以及對知識的融通和其間聯系的把握,從內容、方法、過程等方面進行建構,幫助學生建立起穩定、清晰、整體化、系統化的認知結構。

比如,在教學“多邊形的面積”時,我從平行線間的距離相等出發,并以此作為幾種平面圖形的高,在不斷的變形中溝通了幾種平面圖形面積計算公式推導的內在聯系。再從數格子和乘法意義出發,讓學生在推導面積計算公式的過程中不斷經歷轉化策略的使用過程(平行四邊形轉化為長方形,三角形轉化為平行四邊形,梯形轉化為平行四邊形),在觀察、對比和抽象、概括中深度理解這幾種平面圖形的面積計算公式。課堂的最后,在進一步溝通平面圖形面積計算公式的內在關聯時,班級有同學竟然說出了“長方形、正方形都是特殊的平行四邊形”“三角形可以看作特殊(上底為0)的梯形”這樣的精彩發現,實在讓我感受到整體建構的價值所在。

(四)深入解讀教材,挖掘數學核心素養

教材是教師開展創造性教學活動的得力助手,它呈現了知識的形成過程,提供了許多可行的實踐操作,能夠幫助教師反思自己的教學過程,有助于教師的專業成長。但是,教師不應該把教材當作全部,在教學中教師應該通過教師用書從不同的視角去解讀、分析,了解同行的教學設計,取長補短,通過對比來提高自己的教學質量。因此,教師在教學過程中應靈活使用、深入解讀教材,挖掘其所蘊含的核心素養,促進學生深度學習。

例如,在教學“觀察物體(三)”這一課時,教師要讓學生從不同的空間角度審視物體,并能夠畫出物體在某一空間角度的平面圖。教師就可以結合教材知識,充分調動學生的動手能力,讓學生分小組學習,為每一個小組準備一些平面構成簡單的物體,可以讓小組成員輪流體驗或者是共同合作探索不同角度下所看到的物體的平面,并嘗試用筆畫出平面圖。接下來,還可以反其道行之,給學生幾件固定物體,由教師在多媒體上出示這些物體在多個空間角度的平面圖,讓學生據此擺弄手中的物體。通過巧妙地運用教科書中提供的范例和方法,拓展教學資源,從而更好地培養學生的數學核心素養,實現課堂的深度學習。

(五)挖掘生活素材,培養學生數學意識

生活化教學不單是將生活的元素引入小學數學課堂,更重要的是讓學生利用已有的知識與生活經驗進行自主探索,創造性地解決生活問題。所以,在教學中,我們要認真挖掘生活素材,為學生構建一個生活化情境,促進深度學習,并培養學生的數學意識。

比如,在教學“分數的意義和性質”的時,筆者在課前對教材進行了仔細研讀,在此基礎上,對生活素材進行了挖掘與斟酌,以融入教學當中。課本中的情境圖呈現的是學生分物品,因而,生活中的很多素材都可以作為學生認識分數的途徑。筆者選擇了西瓜這一水果,而不是課本中的蘋果。原因在于,通常情況下,西瓜是要分而食之的,而蘋果則不會。分西瓜這一生活素材就能夠很好地切合本節的知識點。由分西瓜引出分數的概念與意義,能夠讓學生對數學學習產生親切感,同時也能夠促進學生形成以數學眼光看生活的習慣,培養學生的數學意識。

(六)理論結合實踐,知識延伸

學生的數學學習不應局限于理論,而應與實踐密切相關,使數學知識能夠更好地指導生活,實現所學知識的應用。因此,小學數學教師應做好課堂轉型,從理論知識解釋到教學實踐,為學生提供足夠的時間和機會參與實踐,感受數學知識的生成和發展,注重應用實踐,即解決數學問題,讓學生思考如何運用數學知識處理生活問題,感受數學的意義和價值,產生知識應用的概念和能力。

例如,在教授“長方體和正方體”時,教師可以讓學生回顧生活中類似正方體和長方體的物品,如,粉筆盒、包裝盒等,并根據實際物品說一說兩組圖形的差異。同時,教師還可以準備好材料帶領學生制作長方體和正方體,從實踐中體會立體圖形的結構特點。

(七)小組合作,深化單元整合教學

在小學數學學科教學優化和創新之中,單元整合教學思想應深入到教師的教學理念之中,所以在設計單元整合教學基本結構和內容過程中,小學數學教師需要從單元整體入手,分析學生對課程知識理解與認知的基本情況,在促進學生合作交流與合作學習的基礎之上,大幅度提高學生綜合學習能力。所以,在教學改革和優化之下,借助小組合作方式能夠深化單元整合教學的效率和效果,并引導學生通過合作探究、合作交流與合作型學習等形式,完成教學的基本目標。

比如,在教學“簡易方程”時,可以讓學生結成小組,通過具體的操作,為學生探究問題、尋找結論提供真實的情境,讓學生經歷解決問題的過程,并在問題的解決中發現并掌握知識,提升探索能力。在探究等式的性質時,應盡可能讓學生合作進行操作活動,通過實踐活動,學生親自參與了等式的性質發現過程,真正做到“知其然,知其所以然”,而且思維能力、空間感受能力、動手操作能力都得到了鍛煉和提高。

(八)明確單元聯系,實現知識融會貫通

例如,教師在講解小數的認識和加減法時,可結合認識分數進行教學。分數與小數之間存在很多的相同點,又有不同之處,教師就可以讓學生回想分數,將兩者進行溝通對比,有效地將兩種數的不同性質呈現給學生,讓學生對其有更好的認識。這樣分類型的單元整合教學方法能夠使學生更精確地認識到每一個知識點的特點,可以促進小學數學課堂教學效果提升。

(九)創設問題情境,深度探究

提問是數學教學的基本要素。問題的設置和提出有賴于一定的思維方法,同時,也能充分激活學生的思維,使學生能夠獨立思考問題和數學知識。因此,小學數學教師應結合重難點數學知識,科學設置問題串,產生問題鏈,使問題成為學生的靈感點,迅速激活學生的思維,使其能進行深入分析、推理、探索難題,了解數學知識,掌握數學規律,了解數學思維和方法,提高核心素養。

比如,教授“分數乘法”時,教師創造問題情境,通過多媒體展示幾組插圖:人和小貓的心臟跳動頻率,小貓心臟每分鐘跳動160次左右,而人的心臟跳動頻率是小貓的3/5,那么人的心臟跳動頻率是多少次?仔細觀察內容,你能發現什么數學問題?經過仔細觀察,學生們獲得了不同的數學信息。教師可以讓學生試著思考如何解決問題,在草稿紙上完成計算,在學生獨立思考并給出答案后,教師邀請學生在講臺上演示他們的解決方案。通過報告和展示,可以影響學生的思維,引導學生了解本課程的學習難點。

(十)強化過程性評價,提升學生總結反思能力

《深化新時代教育評價改革總體方案》指出要“改進結果評價,強化過程評價”。深度教學的課堂是促進學生個性化發展、提升學生思維創新、培養學生學習能力的課堂,正好迎合了國家對課堂評價改革的要求。所以在教學實施過程中,可以采取自評、生生互評、教師點評等多種形式,對學生“學”的參與度,思維的廣度、深度、關聯度,以及發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力等方面進行過程性評價。通過互評、點評,提升學生總結歸納能力;通過自評,提升學生自我反思的能力。另外,對學生進行過程性評價,有利于增強學生學習數學的自信心,有利于提高其學習數學的興趣,有利于其養成良好的學習習慣,還有利于促進學生核心素養的發展。

(十一)滲透數學思想,培養學生發散思維

對數學學科來說,或者說對解決數學問題來說,發散性思維是一項非常重要的能力。具備發散性思維,就能夠由已知推導未知,通過構建數學模型、知識遷移,更快更好地實現問題的解決。要想培養學生的發散思維,就需要在教學中注重數學思想方法的滲透,讓學生進行有效的思考,舉一反三,有效克服思維的狹隘性,實現深度學習。

在教學“折線統計圖”時針對教材情景,筆者設計了一個教學活動:“進入21世紀,中國科技發展迅猛,中國青少年機器人大賽舉辦方想要了解近年來參賽隊伍的數量,那他們需要做哪些工作呢?”以問題為導向,讓學生明白提出問題、收集和處理數據的必要性。教師將數據隨意擺放,讓學生明白對數據的收集與整理的必要性。通過對比,統計表和條形統計圖凸顯條形統計圖在表示數據多少上更直觀。

筆者以問題為導向,順勢引出“除了從條形統計圖中可以直觀看出每年隊伍參賽數量,你還能看出這幾年參賽隊伍數量的變化情況嗎?”,讓學生觀察統計圖進行深入思考,再請學生上臺用手勢直觀演示變化情況,并將變化情況用線段連接起來,此時統計圖中既有條形圖也有折線圖。這樣的教學活動,引發了學生深度思考,發散了學生的思維,達到了深度學習的效果。

盜墓者不知道何良諸與礦區有啥瓜葛，卻看出他一心維護礦山人。盜墓者的話，挺重，是許諾。何良諸目送盜墓者走下站臺，迎著落日走去。何良諸如釋重負！趙集、小勺等人，因綁架罪被繩之以重典的危險，消失了。至于你，有權保持沉默。

(十二)創設有挑戰性的學習活動,喚醒學生高階思維

深度學習的課堂是培養學生學會學習、學會探索、學會思考的課堂,它是通過多種多樣的學習活動促進學生智的增長和思的提升。因此在課堂教學中教師要對教材中提供的素材進行改編或重組,創設有挑戰性的學習任務,設計有價值的數學活動,喚醒學生高階思維。

比如,在教學“可能性”時,深度學習的教學設計重點在于精心設計問題情境和學習任務,引發學生認知沖突,組織深度探究的學習活動,關注對學習的持續性評價。教師根據學生的年齡特點和生活經驗,利用學生非常熟悉且感興趣的“摸球”游戲來代替教科書中的主題圖,使學生在有趣的游戲中初次接觸“可能性”,直接感受到“可能性”與現實生活的聯系,喚起學生探究新知的欲望,不僅增加了數學學習與學生活動的聯系,更貼近學生的實際生活。

(十三)調動多種感官,深化概念體驗

多種感官是通向深度學習的必要關口。在進行概念教學時,教師可以采用讓學生動手操作和用語言概括的方法讓學生親身體驗,使學生手、口、眼、腦等多種感官協同活動,發揮學生的主體作用,培養學生的創新意識。

比如,在“長度單位”時,我是這樣設計的——

互動故事一:“天降巨石”到底有多寬?猜猜沒有尺子的古人是怎么量的?認識“1庹”。

完成活動一:用“庹”做單位量一量黑板有多長。

互動故事二:“小裁縫”為啥把衣服做小了?認識“1拃”。

完成活動二:用“拃”做單位量一量課桌有多長。

互動故事三:“你做的竹笛有多長?”認識“1腳長”。

完成活動三:用“腳長”做單位量一量教室有多長。

三個活動結束后比較與思考:老師和同學量出的結果一樣嗎?為什么?此時學生很容易就能回答出用不同的單位長度,量出的結果就會不一樣。那怎么辦呢?老師可以順勢介紹我們現在常用的統一的長度單位:厘米、分米、米。“聽”與“看”,都不及讓學生“做”來得有意思。

在上面的三項活動中,學生會一次次體會到,老師和學生用同樣的方式,測量同樣的物體長度,但所得的結果并不一樣。接著,老師分別出示1厘米長的小棒、1分米長的小棒和1米長的小棒,并在黑板上將三根小棒一端對齊,對比呈現,同時在相應小棒后面板書:1厘米,1分米,1米。這個時候再讓學生將他們準備的1厘米長的小棒拿出來,學生拿在手中,真切感受1厘米有多長,比如1厘米差不多是拇指的寬度,將厘米與自己的身體部位長度建立起聯系,充分感知1厘米有多長,然后按照這一方法繼續學習分米和米。學生在建立1厘米量感的過程中動手、動眼、動腦,循序漸進地體驗概念。

綜上所述,小學數學教學活動的組織與構建,能夠進一步推動學生對數學知識產生直觀性理解和運用,也可以在深度學習的指導之下,使學生加深對數學知識的基本認知。教師應為學生提供一個深度學習的平臺,發揮單元整合教學的作用和功能,指導學生通過對數學知識的歸納與總結進行深入的探究,逐步增強學生數學學習能力,為學生綜合素養發展奠定良好的條件和基礎。