基于深度學習的小學數學結構化教學策略研究

金一洲

摘 要：深度學習是以學生的認知結構為基礎，以學生的主動思考、積極探究、合作交流等為主要學習方式，讓學生在知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀等多方面得到持續而深入的發展。在新課標理念的指導下，進行深度學習的小學數學結構化教學策略的研究，旨在通過整合建構、意義構建、操作實踐等多種活動，讓學生在已有知識結構的基礎上，實現知識結構的重組，獲得新的知識結構和數學思維能力。研究從問題入手，通過“問題串”“知識樹”“微課題”三個層次構建數學深度學習教學策略。

關鍵詞：深度學習；小學數學；結構化；策略

【中圖分類號】G623 【文獻標識碼】A 【文章編號】2097-2539（2023）24-0147-03

小學數學教學是培養學生數學思維、發展數學素養的主要途徑。深度學習有助于學生將知識“裝”進自己的大腦，培養自主學習、深度思考和獨立探究的能力，在“做中學”“用中學”，促進數學核心素養落地生根。結構化教學策略是在分析學生現有知識結構的基礎上，以“問題串”為主線，通過知識的內在聯系進行知識建構與應用的一種教學策略。本文研究基于對深度學習和結構化教學策略的理解，針對深度學習的小學數學結構化教學提出一些相應的策略，希望能夠給一線數學教師帶來一定的參考價值。

一、深度學習的小學數學結構化教學策略研究的可行性

深度學習是基于學生認知發展規律和核心素養提升而提出的教育理念，它要求教師在教學過程中實現“學生學習方式變革”。在教學中，教師要以學生為本，以“學會學習”為核心，幫助學生獲取知識，發展思維。深度學習理念強調，在學習過程中，學生對所學知識的意義建構是學習的關鍵，而“結構化”就是促進學生進行意義建構的一種方式。作為一種教學策略和學習方式，結構化教學需要在具體的教學內容、教學情境中實施。因此，我們應該充分認識到深度學習和結構化教學是相互依存的兩個方面。在數學學科的教學中，教師要以學科課程標準為指導，從學生實際出發，注重學生知識結構的建構和思維能力的提升，需要將深度學習和結構化教學有機結合起來，從整體上理解二者之間的關系。

結構化教學是指教師在教育過程中基于知識結構、學科核心素養和學生學習需求等多個方面對學科內容進行重組和設計，從而幫助學生獲得新的知識結構和數學思維能力。傳統的數學教學是以教師為中心、以講授為主的課堂模式，這種模式下學生學習存在一些明顯的問題，比如被動接受知識信息，無法將所學知識融會貫通，缺乏將知識與現實生活相聯系等問題。

深度學習是對傳統課堂不科學的教學模式進行改進和超越的結果，它強調在學習過程中關注學生自主學習和探究學習能力的培養，強調以學生為中心、以問題為導向、以解決問題為主要學習方式。

從本質上看，結構化教學是一種基于學生發展需求而提出的新教學理念，其核心思想是“關注學生理解、創造和應用數學知識”。它將結構化教學作為一種有效載體來培養學生數學學習能力與數學思維能力。

二、深度學習的小學數學結構化教學的策略

（一）問題是深度學習的起點

所謂“問題”，就是引導學生學習的方向以及學生進行探究的動力。數學問題是數學學習的核心，也是學生深度學習的起點。教師需要基于教材內容，依據學生已有經驗，精心設計富有挑戰性的問題，讓學生在探究中提出問題、解決問題，實現深度學習。

首先，教師要以真實情境為載體，創設深度學習的問題情境。在教學中要創設與生活緊密聯系的情境，引導學生感受生活中數學的存在、數學知識與現實生活之間的聯系等，將實際問題轉化為數學問題，以數學知識作為載體促進學生深度學習。

例如在教學“角的認識”時，教師可以創設以下問題情境，“教室里有四個角，分別是講臺、講臺后面、窗臺和天花板。你能找到它們各自的角嗎？你能用它來擺一個角嗎？”在這個情境中，教師以問題為線索，將學生帶領到真實的生活情境之中，引導學生從現實生活中尋找與角有關的信息，在解決問題的過程中學習角的特征，為后續學習“角的大小比較”做好鋪墊。這種情境設置也有利于培養學生用數學的眼光觀察、認識世界，感受數學與生活的聯系，發展學生的抽象能力和推理能力。

另外，要以真實問題為載體，引發深度學習的問題表征。教師需要在深入研究教材內容、了解學生已有知識經驗的基礎上，關注數學知識與學生已有經驗之間的聯系，精心設計有挑戰性、有意義和富有價值的問題。

例如，在教學“軸對稱”時，教師設計了這樣一個問題，“一個長方形的正方形的對角線和對角線相交的點與長方形的長相等，那這個長方形是什么樣子的呢？”學生通過觀察會發現這個長方形其實是一個正方形，教師再讓學生思考為什么是這個結果。隨著教師的問題，學生的思維不斷發散，會提出了很多不同的猜測，有的學生說，“因為長方形的長就是它的對角線長度”。有的學生回答，“因為長方形有4條邊，所以它有4個頂點”……這些答案都是合理的，但學生不能明確說出這個圖形是什么樣子，因為他們不知道這些猜測是根據什么依據提出的，此時，教師再向學生講解“軸對稱”的相關知識點，加深學習印象。

（二）“問題串”，指向核心素養的深度學習

“問題串”是指教師為學生設計一連串具有一定邏輯關聯、難度遞進的問題，并圍繞這些問題引導學生進行思維活動，從而實現學習目標。它指向核心素養的深度學習，它可以引導學生由淺入深地展開思考，培養學生自主學習、深度思考和獨立探究的能力，提升學生解決問題的能力。

“問題串”一般包含三個方面的內容：一是教學目標，即從知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀等多個方面設計教學目標；二是教學內容，即根據教學目標，選擇或設計合適的教學內容，并將其轉化為“問題串”；三是問題結構，即從“為什么要這樣教”“教什么”“怎么教”三個方面來設計“問題串”。例如，在六年級下冊“平移與旋轉”的教學中，教師可以設計以下“問題串”：

A.同學們知道在平面圖形中，平移和旋轉都能使圖形發生變化嗎？

B.如果讓你從一個平面圖形中找出一個圖形（平移）和另一個平面圖形（旋轉），你能用什么方法計算出它們之間的距離呢？

C.在平面圖形中，平移和旋轉都會使圖形發生變化，如果要讓你找出平移和旋轉后的圖形，你能用什么方法計算？

D.下面我們來探究平移和旋轉對圖形的影響。

通過以上“問題串”的設計，教師可以使學生在逐步深入地思考中，把握并理解“平移”與“旋轉”這兩個概念的內涵、外延和聯系，從而發展學生的數學思維能力。以“平移與旋轉”為例，教師可以通過“問題串”引導學生對“平移”和“旋轉”概念進行深入理解，并以此為切入點開展教學活動。學生在思考“問題串”時可以有多種不同的角度和思路，例如，可以先將平面圖形進行平移或旋轉處理，再計算它們之間的距離；可以將圖形進行平移和旋轉處理等等。

（三）“知識樹”，是深度學習的基本路徑

“知識樹”就是在教師的引導下，學生自主建構知識體系的過程。通過知識的梳理、歸類、抽象、概括，學生經歷從感性到理性的發展過程，從而建構起自己的知識結構。

小學數學教師應重視知識結構的分析，通過對學生認知基礎和思維水平的分析，把握學生所掌握的基本概念和基本技能，進而通過分析知識之間的內在聯系，把新舊知識連接起來形成一棵完整、系統的“知識樹”。這棵“知識樹”上“長”著各學科中常見的基礎概念，如三角形、平行四邊形等，教師通過創設問題情境、建立數學模型、進行圖形轉換等方法幫助學生理解新知。這棵“知識樹”就像一個智慧的大腦，承載著學生知識建構的能力。在教學中，教師可利用“知識樹”梳理教學內容，理清教學脈絡，明確教學重點、難點，有針對性地開展教學。

比如在教學“分數的初步認識”時，教師可以將學生已有知識經驗進行梳理，構建出關于分數的知識網絡，根據“分與分之間有什么聯系”這一問題，教師可以設計如下活動：

A讀一讀。你能從這個圖中看到什么？你認為圖中有什么變化？

B說一說。把自己畫的“分”的圖形讀給大家聽，并用自己的語言描述一下你畫的“分”圖形。

C拼一拼。你能用自己畫的“分”圖形去拼一拼嗎？

這樣，通過知識結構分析，學生可以清楚地認識到分數的基本性質、分數的除法計算以及分數和除法之間的聯系與區別，進而把握教學內容。

再如，在教學“三角形的三邊關系”時，教師可根據學生已有的經驗，通過建立“三角形”模型來引導學生探索三角形的三邊關系。在探究過程中，學生發現兩條邊分別是相等的，但是不一定相等；兩條邊分別為長度相等的，但是不一定相等；兩條邊分別為長度和寬度相等的，但是不一定相等。接著，學生又發現了三條邊分別為長度、寬度和高度的三角形模型。通過一系列活動，學生深刻體會到了三角形有三個角的特性。在這個過程中，教師不再是知識的灌輸者，而是把選擇權交給學生，讓學生經歷知識生成和運用的過程，在真實的生活情境中建立并完善對三角形知識的理解。

（四）“微課題”，讓學生學會學習

《小學數學課程標準》指出，“學生是學習的主人，教師是學生學習的組織者、引導者與合作者。”課堂上教師要尊重學生，從學生的角度出發，設計有利于學生自主探索、合作交流的問題，讓學生成為課堂的主人。數學教師要關注課堂上每一位學生的學習情況，根據不同層次學生對知識的理解程度，有針對性地設計“問題串”，讓每個學生都能參與到教學中來。

微課題是指教學內容中的重點、難點或疑點、需要突破的關鍵點。通過對微課題的學習，能夠讓學生在課堂上活躍起來，為課堂上的深度學習打下堅實的基礎。“微課題”有兩個核心：一是突出重點難點；二是突出關鍵問題。在課堂上，教師可以把教學內容中的重點、難點或疑點，用幾個微課題進行呈現，讓學生在自主學習中逐漸理解和掌握。

如在“計算乘除法”這一單元的教學中，教師在課堂上提出“你知道嗎？”“你想做什么？”“你會做嗎？”“如果老師能有辦法讓你們都知道，你們想做什么呢？”這幾個問題，既能激發學生的學習興趣，又能讓學生學會思考，調動學生自主探究的積極性。通過“微課題”的學習，學生不僅能夠掌握乘除法的算理和算法，還能體會到數學知識的廣泛應用和數學的魅力。

微課題是把教師的“教”與學生的“學”聯系起來的一種有效途徑。在這個過程中，教師要改變傳統教學模式，讓學生成為課堂學習活動的主體，通過教師對關鍵問題的設計、學生自主探究、小組合作交流、師生互動等環節，引導學生在思考中感悟數學知識間的內在聯系。

（五）結構化，構建數學知識網絡

結構化教學策略的核心是知識結構化，它強調通過對數學知識結構的分析，以“問題串”為主線，構建學生的知識網絡，使學生通過思考與比較，對所學知識進行靈活運用和遷移。

以《認識時間》教學為例，教師可以將教學內容以時間為主題，設計三個“問題串”，分別是過去做過什么事情？在做的過程中，你是怎么想的？想一想現在你在哪里、時間都去了哪兒？通過“問題串”進行復習回顧。

在對“問題串”進行討論的基礎上，可以延伸其他的學習探究內容。例如，交流討論：過去做過哪些事情？哪些是重要的事情？設計實踐活動：選擇自己喜歡的時間單位，進行一次旅行；展示交流：將自己的旅行經歷寫成日記；評價反思：根據這次旅行經歷，你發現了什么？還可以做些什么？

通過以上活動，學生的知識結構得到梳理和提升，并且建立起新舊知識之間的聯系，形成清晰的認知結構，能夠建立起完整而有效的知識網絡。

三、結論

結構化教學，就是以學生的認知結構為基礎，通過“問題串”的方式進行知識建構與應用，使學生在“做中學”“用中學”，實現數學核心素養的持續深入發展。結構化教學，從“如何教”到“怎么學”，以問題為線索，以知識為載體，讓學生在實踐中發現問題、解決問題。結構化教學的實質就是以學生為中心、以深度學習為主線，將教與學有機地融為一體。結構化教學，不僅能促進學生深度學習，也能使學生成為有思想、有能力的人。總之，在小學數學教學中引入結構化教學策略是一種新的嘗試與探索，在今后的教學實踐中還需要不斷地探索與完善。

參考文獻

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