基于深度學習的高中數學優化教學研究

李萬川 (甘肅省慶陽市鎮原縣屯字中學,甘肅 慶陽 744500)

一、引 言

在新課程改革不斷推進的背景下，深度學習是當今素質教育思想的一個產物，教師要想進一步提高教學質量及教學效果，就必須加強對深度學習的重視，尤其是在高中階段，教師更應該根據實際情況對教學方案進行調整，從而最大化地發揮深度學習的有效性.

二、高中數學教學深度學習的必要性

(一)提高學生的學習能力

深度學習作為新時期課程改革的新型教學模式，已經被廣泛應用于高中數學課堂教學的各個階段.這不僅有助于對學生的自主學習能力進行培養，還可以促使學生更加積極主動地投入高中數學的課堂教學活動中去，從而幫助學生養成良好的數學學習習慣，為今后學生高效地學習和掌握數學知識奠定一定的基礎.

(二)提高學生解決問題的能力

高中階段的數學教學涉及的內容相對較多，為了能夠最大化地發揮教學的效果，教師應該做好更為全面的分析，并有效地將各環節的教學內容進行優化，確保可以通過深度學習整合教學問題，引導學生養成獨立思考的習慣.而且，學生在遇到難題的時候，如果能夠進行深度學習，就可以在一定程度上促使學生發揮自主性，從而促進學生在數學這門學科中核心素養的培育與形成.

(三)促進學生的全面發展

高中生面臨高考的壓力，而且學習時間有限.為了讓學生全面發展，教師必須加強對素質教育的重視.同時，教師要在實際教學的過程中摒棄那些陳舊的教學理念，不斷更新教學方法，以幫助學生對數學知識進行理解和掌握，發揮學生的主體作用，從而促進學生綜合素質的全面提高，最大化發揮深度學習的優勢.

三、高中數學教學深度學習的現狀

(一)學生角度

高中數學知識相對零散，而且具備一定的抽象性，同時難度相對較高，這就為學生的學習增加了一定難度，再加上高中生正處于青春期，具備群體意識，經常會受其他人的影響而導致學習動機不強，自控能力較差，無法端正學習態度，從而使學習效率難以有效提升，限制學生的學習及未來的發展.

(二)教師角度

現階段，有很多學校在實際開展高中數學課堂教學的活動時更注重學生的學習成績，而忽視學生的學習主體地位，使得實際的課堂教學無法滿足學生的學習需求，甚至難以豐富數學教學形式，限制了學生的數學學習和未來的發展.再加上高中生人數相對較多，教師無法掌握每個學生的學習情況，更難以進行“一對一”的指導，從而導致學生無法有效地進行深度學習.

(三)家庭角度

高中階段，數學的深度學習不僅與學生和教師有著一定的關系，而且與家庭環境也有著不可分割的關系.家庭環境對學生學習產生的不利影響很難消除，所以，家長必須為學生樹立榜樣，這樣可以對高中生進行更加有效的指導.與此同時，家長也有必要與學生進行充分的溝通交流，以使得學生對數學這門課程有一個良好的學習態度.除此之外，家長還應加強對學生的鼓勵，提高其學習數學的信心，使學生更加高效地完成學習任務.

四、基于深度學習的高中數學優化教學策略

(一)創設情境，優化深度教學

高中數學這門課程所包含的內容比較多，學生學習起來要比初中時難度更大，這就使得學生在實際學習數學知識的過程中很難理解所學的內容.因此，教師要想幫助學生更好地理解數學知識，就要引導學生進行深度學習.教師應該有效地聯系學生的實際生活，并結合學生對數學知識的認知，創設符合學生年齡段的情境，引導學生對數學問題進行深度思考，使得學生能夠在學習中發現問題，理解數學問題中的實際內涵，從而有效提高學生的理解能力.這樣做還有利于學生從生活中發現數學的實際價值，并將數學知識當作解決生活問題的重要工具，轉變他們的思想偏差，使其最終達到活學活用的境界.在這一過程中，教師需要在創設情境時做好更加全面的分析，注意情境創設中存在的問題，全面優化設計，這樣才能保證學生可以進行更好的深度學習，幫助學生理解、掌握數學知識.例如，教師在教學“任意角的三角函數”一課時，要想有效調動學生學習數學的積極性，引導學生進行深度學習，就要根據現實生活中學生所熟悉的場景進行情境創設并優化.教師可以引導學生對汽車車輪的旋轉與汽車里程表的指針擺動關系進行分析和探討，如先將汽車的車輪半徑設定為3，再簡化里程的計算方式.之后，教師就可以提出問題：“同學們，如果在汽車的車輪上取一個點，你們可以對車輪的運動變化情況進行描述嗎？”教師通過創設這樣的問題情境，可以讓學生對本節課的相關知識點進行理解及掌握，加強學生對數學問題的深度分析，從而實現深度學習.

(二)掌握學習本質，優化深度教學

在傳統的教學過程中，部分學生只是記憶相關的數學公式，并沒有真正對其進行理解，這就會影響學生綜合能力的發展.所以，為了能夠有效解決這個問題，高中數學教師有必要對學生的成長特點和學習需求進行分析，從而有效提高課堂的教學質量及教學效率.在設計數學問題探索活動及對問題進行求證的過程中，教師要考慮學生的心理接受能力，這樣不僅可以幫助學生掌握并理解數學知識的本質，還可以讓學生更易于接受知識，從而最大化地發揮教育可以有效解決當前課堂教學面臨的問題的作用.例如，在高中數學實際教學“等差數列的前n項和”一課時，教師不應將公式直接告訴學生，如果直接將公式呈現給學生，就會使得學生對相關的新知識只有機械的記憶，從而影響學生數學學習能力的提高.因此，教師應該合理地引導學生利用倒序相加的方法推導出等差數列前n項和的公式，從而完成問題的解答，最大化地發揮教育的功效.這樣不僅可以使學生更加輕松地掌握數學知識，還可以實現有效提升學生數學綜合能力的目標.

(三)注重知識遷移，優化深度教學

在高中數學課堂的教學過程中，要想促進學生數學水平的提升，教師就有必要加強學生對數學知識的掌握程度，并引導學生將學過的數學知識進行遷移.在這一過程中，教師可以實施強化策略，提高學生運用知識的熟練度及準確性，讓學生將相關知識有效地融入課堂學習中，使其能夠根據解決問題的需要有效檢索公式及線索，這樣不僅可以發揮深度學習的作用，還能鞏固學生所掌握的理論知識.教師在教學時可以將焦點放在尋求解決問題的核心論點和概念上，這樣可以幫助學生對數學知識進行有效遷移，引導學生參與實踐，使得學生對問題的主要來源及如何解決有一個更為清晰的思路，這樣不僅會對學生的知識遷移能力進行培養，還可以引導學生對數學知識進行有效的學習.例如，教師在教學“余弦定理”一課時，要想避免出現學生產生思維定式的現象，就應該合理地將公式進行變形，并得出相對簡化的概念，以幫助學生對所學的數學知識進行透徹理解，提升學生的數學學習效果.

(四)利用信息技術，優化深度教學

在科學技術發展的推動下，信息技術已經廣泛地融入教育領域，并取得了很好的效果.這就要求教師在實際開展教學活動的過程中利用信息技術對數學教學模式進行優化，明確深度學習的要點，并構建數學思維導圖，完善知識體系，整合學生所學的數學知識，從而使得比較困難的問題變得更加簡單，讓學生可以最大限度地完成教師布置的任務，讓學生的數學學習能力得到提高.與此同時，教師在教學的過程中對信息技術加以利用，將其與深度學習的內容進行有機結合，為學生制訂更加有效的教學內容，可以促使學生自主構建知識體系，引導學生進行深度的思考和探究.與此同時，教師可以借助信息技術直觀地展示數學知識點，這樣不僅會提高學生學習的積極性，還可以有效提高課堂教學的效果.例如，教師在教學“函數”一課時，可以利用幾何畫板為學生展示更加具體的數學內容.不過，教師也需要給予學生充足的時間，讓學生通過課前預習、課后復習反復地學習數學知識內容，從而更加全面地掌握函數的作圖要點，進一步內化課本知識，提高深度學習的效果.

(五)合理設置問題，優化深度教學

教師不僅應該對信息技術進行運用，還需要在現有的基礎上合理地設置數學問題，并分析學生在解題過程中存在的問題，從而對實際的課堂教學方案進行調整，調動學生學習數學的積極性，有效激發學生的探索欲望，實現課堂教學質量的提高.例如，教師在教學“立體幾何初步”一課時，就可以先將簡單的幾何體展現在學生面前，并通過問題的設置，讓學生對簡單旋轉體及多面體進行分析，同時對教學的內容進行擴展，這樣不僅可以使得學生對立體圖形的知識有很好的理解，還可以幫助學生形成空間觀念.除此之外，教師要注意所設置的問題要由簡到難，層層推進，這樣就可以讓學生獲得成功的喜悅，從而使得學生學習數學知識的信心得到提高.

(六)培養學生興趣，優化深度教學

高中生經歷了九年的系統學習，在自我認知、興趣發展等方面已經具備雛形，他們找到了符合自我特長的興趣點，而且能夠將這些興趣點運用到實際學習中.對于學生的個體差異問題，教師需要先對學生的興趣點進行綜合考慮和分析，有針對性地找到學生興趣點中和教學內容相契合的部分，并將這些興趣點進行分類處理，將其中的共同點、存在的問題等進行挖掘，尋找適合培養學生數學學習的部分，并制訂出詳細的教學計劃，因勢利導地培養學生的學習興趣.例如，教師在教學“圓的方程”一課時，如果發現一些學生對工程類繪畫感興趣，便可以借助此興趣點，結合圓的各種特點對工程作圖的影響，以及具象化作圖中一些投影關系等，通過逐步引導，讓這類學生將工程繪畫的興趣融入數學學習中，發揮學生對抽象事物的洞察力，進而培養他們學習數學知識的興趣.

(七)利用小組合作模式，優化深度教學

邏輯推理能力是數學思維的主要表現形式之一，也是學生主動提出、發現、解決問題的必要手段，還是讓學生運用自身的知識結構對命題進行分析和論證的能力，它有助于提升學生數學學習的實效性.一些學生成績提升較為困難，很大程度上與其邏輯思維有關.對此，教師需要告知學生，只有精準地掌握基礎知識，打牢知識體系的根基，選擇具有代表性的習題進行分析，才能最大限度地提升數學學習能力.教師在教學實踐中可借助小組合作模式的優勢，以小見大地布置小命題，通過假設、推理的分析過程，將最后探究得到的數據信息進行歸納和類比，從而得到正確的結論.在這一過程中，小組成員能夠展開良好的互動交流，通過取長補短、互相學習的形式優化自身的邏輯思維.例如，教師在教學“集合與常用邏輯用語”一課時，可通過小組合作的方式為每個小組分配學習能力水平均衡的學生，并讓責任心較強的學生擔任組長，以監督其他學生的日常學習.教師在布置學習任務的過程中，需要讓學生對幾何的基本概念、集合間的關系進行認知，通過小組討論的形式選出小組代表匯報學習成果.在小組交流過程中，學生能夠進一步認知集合的相關知識.之后，教師要向學生闡述教學目的，讓學生對各種集合類型有基本的認識.教師還可以利用多媒體設備繪制韋恩圖以強化學生的理解，并讓學生自主對集合中的全集、補集等內容開展學習探究，做到能夠根據定義、性質等對其進行區分和比較.

(八)總結知識內容，優化深度教學

教師在教學中不能一味地追趕教學進度，這樣不利于學生對知識的吸收和復習，要適當停下來，對以前學過的知識進行歸納，這也是學習的重點，可以幫助學生發現自身的不足.數學是訓練學生解題能力的一門課程.所以，教師應幫助學生對階段性的知識內容進行整理，引導學生在學習一段時間后對所學知識進行總結，從而檢驗學生的學習效果，培養學生的數學核心素養.為了達到高效復習的目的，教師可引入思維導圖，協助學生建立數學知識框架.思維導圖能呈現人們思考的過程，它以中心詞為核心，形成了向外擴散的思維形式，是提升學生創造力的有效工具.教師將思維導圖應用于復習課中，可以使學生直觀地了解數學知識體系的構成.例如，學生在復習“三角函數”這一單元時，可以從知識梳理、重難點總結兩大方向入手.在知識梳理中，二級關鍵詞可以是三角函數的圖像和性質，緊接著擴展出奇偶性、周期性、對稱性等三級關鍵詞，以此類推，最后逐漸完善整個思維導圖.我們可以發現，雖然整個單元的知識點繁多復雜，但使用思維導圖整理后，明顯會讓復習思路更加清晰，從而保證了復習效率，符合深度學習的要求.

五、結束語

伴隨著當今的教育改革，教師若想更加有效地提高課堂教學質量和教學效率，就要進行相對全面的教學分析，確保可以有效地將深度學習理論融入高中數學課堂教學的每一個環節，對當前的教學模式進行不斷的創新，對學生的邏輯思維能力進行培養，加強學生對課本知識學習的重視，為學生的數學學習提供幫助.