基于深度學習的數學課堂教學有效性研究

【摘要】數學在小學課程體系中占據著重要地位，是培養學生理科思維的主要學科。深度學習可以促進學生對數學知識的吸收與內化，將其融入小學數學課堂教學中，能夠提升課程教學質量。文章根據小學數學課堂教學的實際情況，分析了深度學習的概念、特征及相關教學理論，提出了有效教學的新思路。

【關鍵詞】小學數學；深度學習；課堂教學；理論現狀；思路

【中圖分類號】G623.5【文獻標志碼】A【文章編號】1004—0463（2022）19—0079—04

小學數學是一門基礎性學科，其涵蓋的內容十分豐富，具有較強的應用特征與實踐特征。淺層學習模式無法使學生對數學知識深入思考，使數學教學效果不盡如人意。為解決現階段小學生數學學習深度不夠、思維不靈活、應用能力欠缺的問題，教師有必要加強深度學習教學，結合學生的具體需求不斷優化教學思路，通過科學教學理論指導，創新有效教學方法，落實小學數學深度學習。

一、概念解讀

（一）基本概念

深度學習是一種由表及里的學習，它是淺層學習的進一步發展和延伸。布魯姆在《教育目標分類學》中將學習分為知識、理解、應用、分析、綜合、評價等六個等級，其中，前兩個等級指向淺層學習，后四個等級指向深度學習。近年來，國內外學者系統地研究了深度學習，并為其做出了概念界定，即深度學習是一種以理解為基礎的學習，要求學習者以發展高階思維、鍛煉解決實際問題能力為目標的一種整合性的、批判性的、遷移性的學習[1]。

（二）學習特征

1.批判性特征。深度學習以理解為學習根據，要求學生理解知識的本質，而不是盲從權威、機械記憶知識[2]。深度學習過程中，學生應持有懷疑態度，堅持“打破砂鍋問到底”，在批判、思辨的過程中完成學習任務。

2.高階思維特征。思維分為低階思維與高階思維兩種。低階思維表現為低層次的認知水平，包括“知道”“領會”“應用”，這種思維具有復制性強、機械性強、表層性強的特點。高階思維表現為高層次的認知水平，包括“分析”“批判”“創造”“評價”。學生在學習過程中靈活應用以上高階思維解決復雜問題，這一學習行為被稱為深度學習。

3.實踐性特征。深度學習強調挖掘教科書中的理論知識本質，旨在通過實踐活動讓學生親身經歷知識的生成過程，從而加深其對知識的理解與感悟。學生在分析、假設、操作、總結的過程中抽絲剝繭地探究知識本質，將新知識學習納入自身知識結構當中，完成深度學習。

（三）理論現狀

1.建構主義理論。建構主義理論指出學習是一個意義建構的過程，即學生在教師、同學的引導、幫助下使用具體的學習素材對未知問題進行探索而得出新的知識的過程。在這一過程中，學生使用同化、順應的方法對新知進行批判性的學習，從而完成對既有知識體系的優化。在深度學習中使用這一理論，有助于教師確定自身的指導教學地位，使教師關注學生的“最近發展區”并設計合理的教學方案，有效激活學生的高階思維。

2.認知靈活理論。認知靈活理論對知識類型展開深入討論，提出良構領域知識與非良構領域知識這兩個概念。良構領域知識多指概念、原理、規則，是指向淺層學習的知識，非良構領域知識多指應用方面的知識，是指向深度學習的知識。將這一理論應用到深度學習中，可以解決課堂教學與實踐應用教學的矛盾，幫助學生將良構領域知識轉化為非良構領域知識，實現學生高階思維能力的有效培養

3. SOLO分類理論。SOLO分類理論又被稱為可觀察學習結果理論，提出“前結構層次”“單點結構層次”“多點結構層次”“關聯結構層次”“抽象拓展結構層次”等五個學習層次[3]。這一理論的內容與深度學習內涵高度契合。教師應用這一理論確定學生的學習層次，并為其量身制訂教學計劃，進一步增強深度學習的教學效果。

二、深度學習教學思路

（一）精心設計教學目標

蒙田曾言：“沒有一定的目標，智慧就會喪失。”要使教學活動的進行、結果符合預期，需要設置具體的教學目標。深度學習的教學目標應指向培養學生高階思維能力。設計時，教師要對教學內容進行深度分析，包括課程主題、課程主要知識點、課程中的基礎性知識技能、蘊含的思想方法，等等，以此確定教學的主要方向。同時，教師還要深入分析學生的深度學習情況，包括學生的學習基礎、認知水平、能力水平、學習態度等，以此確定教學預計達到的高度。

（二）有機整合教學內容

深度學習是一種遷移性的學習，教師應以教科書內容為基礎，有機整合課內外教學材料，為開闊學生的學習視野，發展學生多元思維做好準備。

（三）合理選擇教學方法

“工欲善其事，必先利其器。”應用科學有效的教學方法可以使深度學習的效果達到事半功倍的效果。教學過程中，教師應根據所授知識的種類選擇合適的教學方法，如情境教學法、問題教學法、合作教學法等。通過合適的方法提高學生的課堂學習積極性，使其主動學、主動問、主動用，從而養成其深度思考、深度探究的習慣。

三、基于深度學習的小學數學有效教學策略

（一）“精”預習——提前認知助理解

完整的學習過程包括預習、聽課、復習、作業等多個環節，其中，預習學習對學習效果的影響巨大。朱熹說過：“讀書之法，在循序而漸進，熟讀而精思。”學生掌握正確的預習方法，幫助其在預習過程中提前了解、認知數學知識，對學生的深度學習打好堅實的基礎。教師應做好小學數學課程的預習指導工作，為學生指明預習方向，傳授有效的預習方法，加深學生對知識的理解[4]。比如，在組織學生預習人教版二年級數學上冊“角的初步認識”一課時，為了提高學生的課前預習效果，教師要指導學生明確預習目標，如了解角的概念，知道構成角的各部分的名稱，感知角的大小，提前了解比較角的大小的方法，等等。有了明確的預習目標，才有預習學習的方向。同時，教師還應為學生布置具體的預習任務，如“找到生活中的角”的觀察任務、“比較生活中角的大小”的操作任務等，通過任務調動學生主動預習的積極性。通過明確的預習目標、布置預習任務讓學生在腦海中形成確切的預習思路，初步形成本課的思路框架。在此基礎上，教師還可以用動畫導學視頻，將數學知識點直觀呈現出來，提前幫助學生認知、理解數學知識。此過程中，教師盡量細化預習步驟，使學生在精細化預習的過程中掌握自主學習、獨立思考的方法，體會預習的必要性。這樣，學生能夠逐漸擺脫淺層學習的思維習慣，為高效率的深度學習做好準備。

（二）“細”講授——有效互動助遷移

課堂教學是培養學生綜合能力、發展學生數學思維的關鍵階段。在這一階段，教師必須使用有效的教學方法引導學生對所學內容思考、探究，實現學生深度學習的目的。教師可通過創設情境激發學生的興趣，引導學生主動思考，也可通過討論問題引領學生探究問題本質，通過解答不同類型習題培養學生舉一反三的數學思維。

1.搭建教學情境，引導深度思考。“為學之道，必本于思，思則得知，不思則不得也。”課堂上引領學生深度思考，可以幫助學生理解知識的本質，提高其學習水平。結合建構主義教學理論，教師可從小學生的學習心理出發，設計與實際生活相貼近的教學情境。通過情境的誘導，引發學生的認知沖突，激發學生應用已掌握的知識、技能解決問題的意識，使學生在深度思考的過程中打破固有認知，建立新的知識體系[5]。需要注意的是，搭建情境時要讓學生有參與感，使學生在身臨其境的情況下探索生活現象，引發對數學問題的探究。例如，教學人教版三年級數學上冊“分數的初步認識”一課時，教師在課上創設“切蛋糕”的教學情境，通過切蛋糕、分蛋糕讓學生比較蛋糕哪個更大，從而引發學生對分數問題的深度思考并借機引入分數的概念，幫助學生理解相關內容，使其在學習知識、反思現實問題的過程中充分吸收數學知識，將所學新知內化為自身知識體系的一部分。

2.分析數學問題，實現知識內化。完成基礎理論知識的講解后，教師應著手培養學生解決問題的關鍵能力。在課上展示與教學內容相關的典型例題，與學生就問題展開深度交流，通過交流想法幫助學生認識問題的本質，使學生掌握問題分析、問題解決的方法與技巧。首先，教師可使用多媒體將數學問題直接呈現在學生面前，讓學生在閱讀題目的過程中掌握數學問題的關鍵信息。其次，教師圍繞問題與學生展開討論，如討論出題者的真實意圖、題目中蘊藏的數學信息、題目考察的數學知識點等。需要注意的是，討論并不是以教師提問、學生回答為主，教師應鼓勵學生主動發現并分享問題中潛藏的數學信息，讓學生主動分享、主動質疑、主動探究，在討論過程中提升學生的思維水平。最后，教師組織學生依照討論所得內容轉化為數學問題，師生共同解答問題并歸納其中呈現出的教學方法。可見，教師圍繞問題展開討論活動，使學生的課堂學習主體性得到充分發揮，從中增強學生對數學知識點、數學問題的認識，使其真正實現對數學知識、數學解題技巧的內化與吸收。

3.創新變式習題，發展遷移思維。遷移思維的特征在于學生掌握了一種解決問題的方法，并能夠將這種方法靈活運用到其他問題的解題過程中。培養學生的遷移思維是小學數學深度學習的教學目標之一。然而，遷移思維的養成不在一朝一夕，教師應充分利用課堂教學時間對學生進行思維訓練，使學生在長期的訓練過程中形成遷移思維。教學時，教師先引入典型數學問題，并講解常規的解題方法，使學生掌握典型例題的解題方法。但是，小學階段學生的解題思路并不靈活，難以舉一反三地思考數學問題。對此，教師將典型習題的變式習題引入課堂，為學生展示變換問題條件、變換問題內容的題目，使學生從創新的角度看待數學問題。在學習完人教版四年級數學下冊“數學廣角——雞兔同籠”一課內容時，為了培養學生的遷移思維，教師先為學生出示典型的雞兔同籠問題，然后，把雞兔同籠的變式習題引入課堂，例如，王某錢包里一共有2元、5元的人民幣27張，總金額是99元，你能計算出王某錢包里分別有5元、2元人民幣多少張？通過出示變式習題讓學生關注解決雞兔同籠類型問題的數學思想，使其掌握問題本質，形成舉一反三的數學思維。

（三）“引”案例——多元拓展助應用

“專讀書也有弊病，所以必須和現實社會接觸，使所讀的書活起來。”魯迅的這一句名言與深度學習的教學思想十分契合。教師不僅要對教科書中的數學概念、算理、算法進行精細化的講解，還應不斷將生活中的應用案例引入課堂。具體教學過程中，教師應結合教學需求引入適當的應用案例，通過引入應用案例讓學生意識到小學數學的重要性，激發學生的數學應用意識。同時，教師還應圍繞應用案例展開理論應用、解題技巧的培養教學，使學生樹立利用數學知識、數學技能解決實際問題的數學應用觀念。比如，教學“簡易方程”時，教師將汽車行駛問題引入課堂，讓學生探究汽車行駛里程、時間、速度之間的關系，使其意識到方程在生活中的廣泛應用，建立實際生活與數學知識的良好關聯，從而提升數學綜合應用能力。

（四）“活”反思——整體總結助構建

反思是一種高階思維，只有讓學生學會反思，才能夠真正達到深度學習的教學目標。反思教學時，教師可根據SOLO分類理論對學生的學習行為進行評價，使學生明確自身所處的學習層級，做好學習定位，從而實現更好地提升。比如，教師完成教學任務后，組織總結活動，在活動中組織學生圍繞著“今天我學會了某某知識”“我在學習某某知識時存在某項不足”等主題展開討論，使其在討論過程中回顧、總結已學習的知識，反省學習中的不足，找出彌補不足的方法，使學生在討論過程中構建出清晰的數學知識脈絡，形成良好的數學構建思維。

綜上所述，在小學數學中落實深度學習，有利于提高學生的數學學習思維，使學生更加深刻地理解數學概念、定理及算法，從而幫助學生更加靈活的遷移、應用數學知識，確保學生的思維有序發展。小學數學教師要不斷學習科學的教學理論，有效的教學方法，從小學生的具體需求出發設計深度學習教學方案，助力學生對數學知識的理解、遷移、應用與內化。

參考文獻

[1]王創行.談小學數學深度學習與高階思維的培養[J].新課程，202（01）：106.

[2]邵愛琴.引導學生深度學習發展小學數學高階思維[J].新課程，2022（01）：204.

[3]龍月琴.小學數學概念深度學習的“五化”策略[J].福建基礎教育研究，2021（12）：85-87.

[4]李香.深度學習視閾下小學低段數學學習活動設計策略研究[J].教育界，2021（52）：38-40.

[5]牛海宏.基于深度學習的小學數學單元教學探索[J].求知導刊，2021（52）：76-78.

編輯：徐春霞