深度學習視域下高中數學教學探究

鐘波

【摘要】基于深度學習視域開展高中數學教學，對于提升學生數學認知水平，促進學生綜合素養形成與發展有著積極意義.文章論述了深度學習的內涵，分析了深度學習的教學理論依據，并結合高中數學實際教學案例，指出教師可以從優化設計、開發資源、創新方法、完善評價角度出發落實深度學習教學工作，以期為進一步強化高中數學深度教學效果提供一些參考.

【關鍵詞】深度學習；高中數學；教學；策略

深度學習是一種以能力為本位，注重學生學習思維進階式發展的教學模式.教師從深度學習的視域出發開展高中數學教學工作，能夠解決學生淺層學習的問題，促進學生的綜合發展.高中數學教師必須做好此方面的教學研究，并將研究成果不斷應用于實踐教學中，在理論研究、教學實踐中不斷總結經驗方法，不斷推進高中數學教學的發展.

一、深度學習的內涵

深度學習（DeepLearning）這一概念源于機器學習，最早的“深度”指代超過一層的神經網絡.在教育學領域，深度學習是一種與淺層學習相對的學習模式，具體體現為：深度學習提倡學生作為學習的主體，圍繞具有挑戰性的問題理解知識，內化知識，并總結知識的應用方法；深度學習注重培養學生的創新思維、批判思維，主張學生在自主學習、合作探究的過程中批判理解、聯系建構所學內容，形成完善的知識體系.即深度學習是一種以學生為主體，注重培養學生批判性學習思維，發展學生自身高階思維能力的一種學習模式.

二、深度學習的教學理論依據

（一）建構主義學習理論

建構主義學習理論以行為主義學習理論為基礎，對學習者有效的學習方式進行研究.該理論提出“有意義的學習”這一概念，強調學習者基于自身既有知識體系主動建構知識意義的必要性，指出學習者可以通過閱讀、交流、討論、實驗、實踐等方式發現問題、總結規律、歸納原理，繼而達到深刻理解知識的學習狀態.根據建構主義學習理論，教師可以明確深度學習視域下的高中數學教學思路，并規范教學實施步驟：基于學生現有的數學學習水平創設情境激發認識，通過講授的方式講解新知提高認知，將應用、拓展等問題應用到練習教學中促進遷移，組織學生討論，驅動學生創新.如此，根據建構主義學習理論搭建系統的教學框架，為深度學習視域下高中數學教學工作的有序開展提供了確切思路.

（二）布魯姆教育目標分類理論

布魯姆教育目標分類理論指出，學生的學習目標可被分為認知目標、情感目標、動作技能目標三類.此理論根據認知領域的維度提出了認知層次的觀點，指出認知層次由低到高可被分為識記、理解、應用、分析、綜合、評價.根據布魯姆教育目標分類理論，可以明確受教育者的認知水平是逐級提升的.教師可以綜合布魯姆教育目標分類理論設計深度學習視域下的高中數學教學目標，并根據不同層次的教學目標組織相應的教學活動.通過逐級提升教學目標，依次組織教學活動促進學生思維的生成與發展，使學生在深度體驗、深度參與、深度反思的過程中實現深度學習.

三、深度學習視域下的高中數學教學策略

（一）優化設計，規劃教學路徑，引發學生有序思考

要想在深度學習視域下更好地開展高中數學教學工作，教師必須在教學準備階段做好教學設計，為相關教學工作的有序開展指明方向.鑒于深度學習與傳統教學模式的區別，教師在教學設計時應考慮學生思維的生成、發展路徑，同時基于深度學習的特征明確教學目標，并依據教學目標梳理教學思路，為相關工作的實施做好準備.

（二）開發資源，集合多種資源，促進學生思維進階

深度學習的重點在于引領學生探究教學內容的本質.然而，只將教學目光聚焦于教科書呈現的理論知識及案例習題，容易限制學生的學習視野，造成學生的淺層學習問題.為避免這一教學問題發生，教師應從深度學習的視角出發，挖掘教科書中適用于深度教學的教學資源，開發教科書外的教學資源，并做好資源的整合與利用工作，確保學生在豐富教學資源的支持下實現深度學習.下面，文章將結合人教A版數學必修第一冊“二次函數與一元二次方程、不等式”一課的教學案例，分析如何開發利用數學課程教學資源促進高中生深度學習.

1.滲透數學思想方法，提升學生認知水平

數學思想是對數學事實與理論的總結概括，是數學思維活動產生的結果.將數學思想融入高中數學課程教學過程，有益于加深學生對課程教學內容的體會.在實際教學中，教師可以挖掘課程教學內容中蘊藏的數學思想教學要素，并基于課程特征從多種渠道收集有關數學思想方法的教學內容，引導學生聯系數學思想、應用數學方法探究新課內容，促進學生認知思維的形成與發展.

例如，在教學“二次函數與一元二次方程、不等式”時，教師可以挖掘本課中的數形結合思想教學內容，同時開發相關教學資源，使學生應用數形結合思想確定一元二次函數與一元二次方程的關系，學會用二次函數圖像求一元二次方程的實數根與不等式的解集.比如，教師可以基于數形結合思想開發問題鏈，應用問題鏈教學資源驅動學生獨立思考、深度探究.

教師可出示不同二次函數的解析式與圖像引導學生觀察，使學生在觀察圖像、分析代數式的過程中體會二次函數與一元二次方程的關系，如：針對方程ax2+bx+c=0（a≠0），函數y=ax2+bx+c（a≠0）的函數值等于0時，所對應的自變量x的值是方程的解；拋物線y=ax2+bx+c（a≠0）與x軸的交點的橫坐標是方程的解.

2.融入拓展教學習題，促進學生遷移應用

習題教學具有鞏固學生學習基礎，鍛煉學生遷移應用能力的功能.教師根據深度學習教學需要收集更多練習題目，并將問題應用到課程教學過程中，對于進一步開闊學生的視野，提高學生的應用能力有著積極意義.在“二次函數與一元二次方程、不等式”一課的教學過程中，教師可以整合生活中相關知識的應用案例，并將其編制為拓展習題，通過出示習題讓學生體會教學內容的應用意義，培養學生的知識遷移應用能力.

綜上所述，當年產量為100臺時，該廠獲利最大，最大利潤為850萬元.

如此，教師通過出示拓展習題將理論知識與實際生產應用問題有機聯系在一起，使學生認識到高中數學知識的應用意義，使學生在應用所學知識解決問題的過程中形成深刻認知，提高學生的知識遷移與應用能力.

（三）創新方法，組織多樣活動，促進學生綜合發展

深度學習并非被動接受知識注入，機械重復既有方法，而是對學習內容的批判思考與意義建構.在此視域下，教師不能再重復使用注入式、灌輸式教學方法，應將更多具有啟發作用的，能夠促進學生批判思考、實踐創新的教學方法用于教學過程中.下面，文章將結合人教A版高一數學必修第二冊“復數”一章教學案例，分析如何應用情境教學法、任務教學法提高學生深度學習的效果.

1.情境教學法驅動探究，激活學生深度學習能力

情境教學法是利用文字、圖片、視頻、音頻等教學資料創設教學情境從而集中學生注意力，激發學生學習興趣的一種教學方法.將情境教學法用于高中數學課程教學中，有利于激發學生的新知探究意識，對于發展學生的深度探究思維有著積極意義.

例如，在“復數”的教學中，教師可以創設如下教學情境，驅動學生對“復數”的概念進行探究：大家都知道“數”是數學中的基本概念，也是我們生活和科學技術時刻離不開的語言和工具.前幾天，我遇到了這樣一個與數有關的問題，大家看看應該怎樣解決呢？（板書問題：已知x+y=3，xy=3，求x和y的值.）

教師由此情境驅動學生構建關于x的一元二次方程，讓學生利用既有知識體系求解問題.在情境運算過程中，學生發現這一問題可能無解.這時，教師繼續完善情境，驅動學生進一步探索：既然問題是要求出x和y的值，說明確實有這樣的數存在，該怎么求呢？你又是怎么想的呢？在此過程中教師組織學生分小組進行合作討論，讓學生在討論過程中提出更多想法，并嘗試利用更多方法求解問題.在此基礎上，教師順勢引出數系的擴充歷程、復數的定義、復數的分類、復數的相等等知識，促進學生對“復數”一章教學內容的認識、理解內化、吸收.

2.任務教學法驅動實踐，培養學生深度學習能力

任務教學法是借助任務驅動學生發現問題、討論問題、解決問題、反思問題的一種教學方法.將任務教學法用于深度學習視域下的高中數學教學課堂中，能夠進一步增強學生課堂學習的主體性，對于培養學生的邏輯能力、抽象能力、運算能力、應用能力等多種數學能力有著積極意義.深度學習視域下，教師可以在“復數”一章的教學中布置如下教學任務，利用任務驅動學生深度探索.

任務1：我們知道，非負數可以開平方，負數只能開奇次方.那么，如何解決負數開偶次方的問題呢？

結 語

綜上所述，深度學習立足學生現有的發展水平，以發展學生遷移、應用、創新思維為目標，具有極高的教學應用價值.要想在高中數學教學過程中發揮深度學習的作用，高中數學教師要充分掌握深度學習的教學理論依據，從現實角度出發設計深度學習教學方案，開發深度學習教學資源，為落實深度教學做好準備.同時，教師應不斷優化教學方法，完善教學評價體系，通過組織多元教學活動，實施跟蹤教學評價等方式強化深度學習的教學成效，進一步促進學生的綜合發展.

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