邱金繁

摘 要:近年來,在高中數學教學中,廣大數學教師深入開展以知識整合重建為抓手、以批判性思維為導向的深度學習。數學教師通過設計合適的深度學習目標、加強對數學教學本質的理解、基于數學核心素養建構深度學習課堂、注重培養學生的數學思維等教學策略,進而幫助學生更好地理解和掌握數學的學科思想、學科本質和學科方法,最終達到發展學生數學核心素養的目的。
關鍵詞:深度學習;高中數學;教學效率
近幾年來,以知識整合、知識重建為抓手,以批判性思維為導向的深度學習逐漸走進基礎教育領域,廣大中學數學教師接受并采納了深度學習的課堂教學模式,深度學習已經成為當前課堂教學改革的新熱點、新亮點。如何運用深度學習來提高高中數學課堂教學的高效性?如何利用深度學習的教學方式來發展學生的數學核心素養?已成為擺在廣大高中數學教師面前的重要理論研究和實踐研究的重大課題。
一、 深度學習的由來及其內涵
深度學習最早是由美國人工神經網絡研究專家于20世紀70年代提出的一種深層次的學習方式,它強調理論聯系生產、生活實際,運用人類已有的理論知識來解決實際諸多問題的能力。近年來隨著云計算、大數據、人工智能等信息技術的飛速發展,國內教育技術專家將信息技術與學科教學進行深度融合,將深度學習理論廣泛運用于學科課堂教學之中。
基礎教育領域中的深度學習,就是指教師通過創設課堂教學情境,引導學生利用課本理論知識解決生產、生活中的實際問題,在解決問題的過程中體會其中蘊含的數學思想和數學方法,完成理論知識的內化和遷移,達到舉一反三、觸類旁通的目的,進而發展學生核心素養的一種學習方式。它強調,學生要敢于直面問題,要不畏權威,勇于向教材和專家挑戰;學生要端正學習態度,刻苦學習,深入思考,要善于運用已有知識解釋新知識、解決新問題。
二、 在高中數學課堂教學中巧用深度學習策略
相對于初中數學而言,高中數學知識的深度、廣度、難度大大增加,教材編寫者注重數學知識在生產生活中的實際應用,要求學生要善于運用數學教材中的理論知識、數學方法、數學思想解決工農業生產、國防建設、信息技術以及人類社會活動、家庭生活中的實際問題。因此,如何運用深度學習來提高高中數學課堂教學的有效性?如何利用深度學習的教學方式來發展學生的數學核心素養?成為高中數學教師的重大研究課題。筆者在課堂教學實踐中對深度學習做了初步的研究,取得了一定的成果,感悟分享如下,僅供高中數學教師參考。
(一)給學生提出具體的學習目標,有效開展深度學習
如何開展高效的深度學習?教師通過制定具體的學習目標引導學生開展深度學習尤其重要。首先,教師要深入學習2017年新版《普通高中數學新課程標準》,掌握數學核心素養目標,明確課本知識結構的整體性,對課本知識從點、線、面三個層面進行適當的補充和拓展,幫助學生將教材中分散的知識點重構成系統的知識網絡,充分運用概念圖、知識網絡圖、思維導圖等有序開展深度學習;正確處理好課時教學、章節教學、單元教學和模塊教學的關系,由簡單到復雜、由淺到深有效開展深度學習;要根據所教班級學生的年齡特點、心理特點、學習特點和學生已有的知識,對教材內容進行適當的整合調整,有效利用分層教學方式,讓不同層次的學生都能學有所獲,學習成績得到進步,學習信心得到提升。其次,教師要抓住教材中的大概念、中心概念、核心概念,圍繞骨干知識、核心知識進行深度學習。教師要善于傳授有效的數學學習方法,充分利用數學課本中的數學概念、符號、公式、圖形與定理等突出重點知識,采用多媒體設備突破難點知識。數學教師還要善于培養學生的數學思想、數學思維,幫助學生掌握有效的數學解題方法。要完成上述目標,教師的課堂教學語言就要做到準確、精煉、簡潔,要通俗易懂、言簡意賅。所以,教師要不斷鉆研課本教材,深入研究新課程標準,努力學習教育教學理論,并在教學實踐中不斷總結完善,形成自己特有的教學風格。
例如,在學習高中數學“橢圓的簡單幾何性質”這部分內容之前,筆者做了一次問卷調查,對學生的知識儲備進行初步的了解。調查結果顯示,絕大多數學生對橢圓的概念、圓的方程已經具有初步的認知,對橢圓和圓有了一定的知識儲備,為本節課的深入學習奠定了很好的知識基礎。此外,調查還發現,學生在學習完成“冪函數”內容后,不僅掌握了“冪函數”的定義概念、解題方法和技巧,還能親手制作“冪函數”圖形,學生的這些知識儲備和解題技巧為“橢圓的簡單幾何性質”新知識的學習打下了良好的知識基礎。
(二)培養學生的數學思想,提高深度學習效率
任何一門學科都有其獨特的學科思想和學科方法,高中數學學科也不例外。高中數學中的概念、定理都來源于實踐,是人類在改造自然的生產、生活實踐中總結出來的理論知識,是一門為人類社會進步發展服務的學科。因此,學生要想理解數學學科的本質,就必須深入研究數學學科發展歷史,體會數學理論知識形成的過程和數學家探索真理的方法、得失,要做到以史為鑒,才能提高學習效率,最終達到學以致用的目的。
高中數學學科的深度學習其實質就是由表及里、由淺入深、舉一反三、觸類旁通、理論聯系實際的多維度的綜合性學習過程,它特別倡導在自主學習基礎上的富有個性化的探究性學習,特別重視數學課堂教學中的生生互動、師生互動和師生交流。例如,筆者在教學“復數”內容時,倡導學生各抒己見,提出自己特有的解法:
【例】 已知復數z的模為2,求|z-i|的最大值。
解法一(代數法):設z=x+yi(x,y∈R),x2+y2=4。
|z-i|=x2+(y-1)2=5-2y。
∵|y|≤2,∴y=-2時,|z-i|max=3。
解法二(三角法)、解法三(幾何法)、解法四(運用模的性質):略(限于篇幅,不一一闡述)。
富有個性化的深度學習,展示出學生不同的學習方法和解題技巧,在交流互動中提升,能有效發展學生的數學核心素養,最終達到提高課堂教學質量的目的。