基于深度學習的高中數學教學策略實踐與研究

摘 要：隨著新高考制度的不斷推行、完善，為高中數學教育提出了新的要求，也為高中教育指明了教學改革的方向，為健全和完善高中教育體系提供了科學依據.高中數學作為踐行素質教育，促進學生深度發展的重要學科之一，引導學生深度學習對優化高中教學改革起到了關鍵性作用.文章通過查閱大量文獻，首先闡述深度學習的概念以及特點，然后對高中數學應用深度學習理論的價值進行探究，最后重點提出了基于深化學習的幾點高中教學策略，以期為相關教育工作提出借鑒價值，希望對高中數學教育改革產生積極的影響.

關鍵詞：深度學習；高中數學；教學策略

中圖分類號： G 632 文獻標識碼： A 文章編號：1008-0333（2023）12-0023-03

收稿日期：2023-01-25

作者簡介：張永國（1979.8-），男，甘肅省天水人，本科，中學高級教師，從事高中數學教學研究.

基金項目：本文是甘肅省教育科學“十四五”規劃課題“基于深度學習的高中數學教學策略研究與實踐”階段性成果 （GSGH B1274）

高考是社會、教育領域乃至每個高考家庭重點關注的問題，高考既是

對高中階段學習的一次重大考驗，也是決定學生未來命運的一個重要轉折點，因此高中教育工作者承受著很大的教育壓力.為提高學生學習成績，老師盲目采用機械訓練、重復練習、題海戰術，以此來提高學生的考試技巧和考試成績.在這種滿堂灌教育、機械教育的指引下，學生成為學習的機器，被動地運轉著.這種引導學生淺層學習、被動學習的教學模式，已經不符合當今教育形勢發展.深度學習符合新課程改革標準，是將學生作為獲取知識、解決問題的主體.經過實踐調查可知，引導學生進行深度學習是促進老師專業能力發展的重要途徑之一，也是考驗老師綜合教學能力的關鍵性因素.因此作為新一代的高中數學教育工作者，應該深刻意識到引導學生深度學習在高中教學改革中的應用價值，并在此認識基礎上利用不同的教學方法引導學生深度學習.

1 深度學習概述

深度學習理論“發源地”并不是在教育領域，而是源于對人工神經網絡研究領域，后來，美國學者發現深度學習同樣適用于教育領域，深度學習可以不斷挖掘學生學習潛力、培養學生學習能力、提高知識運用能力并且能夠自主建立個性化的學習體系.新課程改革更為學生的學習提出了更高的目標，在完成記憶、領會內涵的基礎上還要學會應用、分析、評價、創造的學習.深度學習是學習層次的一種，是相對淺層學習而言的.淺層學習更多的是被動輸入，而非主動吸收，在短時間內是有學習效果的，但是從長時間來看，輸入再多也會很快忘記.再有，淺層學習更加追求知識獲取的數量和速度，并沒有將知識轉化為自己的知識體系.而深度學習更加強調學生是學習發展的主體，更加強調對知識的輸出，更加強調對知識的反復加工和反復聯合.能夠利用學習經驗以及知識儲備量自主解決問題，并能做好融會貫通、舉一反三，甚至完成對知識的創造.深度學習屬于高質量的學習，可以有效完成學習的最高目標，深度學習的主體是學習者而非傳授者，可以從最初的“學問階段”過渡到“學會階段”，而且深度學習在知識反復“咀嚼利用”之下，知識的留存率會更高.

筆者認為深度學習要具備以下特征：首先，學習者要具備強烈的學習欲望；其次，能夠在學習上做到全身心投入；最后，完成自我教育、親身經歷和多維建構的學習過程.

2 高中數學教學應用深度學習的價值

2.1 構建起數學知識學習的意義

學習數學知識的意義就是需要學生學習到知識當中所有關于提高人類思想、培養人類精神以及發展人類能力的內容.在學習的過程中汲取知識，其實就是指學生在一個固定的情境當中，通過新的知識經驗和舊的知識經驗相互作用，從而進一步拓展已經學習到的知識或總結出來的經驗.高中生通過對數學知識的深度學習，可以在自己認知和知識背景的基礎上，對一些新的知識主動地進行加工和處理，從而最終將書本當中的新知識消化掉，成為自己的知識.

2.2 有效提高了高中生的思維品質

有關教育學家指出，可以將思維分為低階思維和高階思維.低階思維的思考過程具體體現為對知識的記憶、理解以及運用，只采取淺層學習的方式就可以完成；而高階思維的思考過程就是對于知識點的分析、創造和評價，必須采取深度學習的方式.通過深度學習可以幫助學生掌握解決問題的能力、自主學習的能力以及創造性思維能力等，使高中生的這些思維能力得到良好的鍛煉并快速進步，從而有效提高高中生的思維品質.

2.3 幫助高中生提升了數學核心素養

廣義上講，為了發展學生的數學核心素養就必須培養高中生適應社會發展需要的能力，以及終生學習的能力.核心素養其實是技能、知識、思維方式、學習態度和主觀情感等多方面的綜合表現.學生通過對數學知識的深度學習，能夠最大程度地完成培養學生數學核心素養的教學任務.深度學習教會了學生通過觀察淺層的知識現象分析出更為深刻的內在規律.在進行深入學習的過程中，通過質疑、爭論、獨立思考、舉一反三等方式，有效提高了學生的數學學習能力，培養了學生的數學核心素養.

3 基于深度學習的高中數學教學策略分析

3.1 基于深度學習，進行單元教學設計

高中數學更加考驗老師整合教學信息的能力，單元教學設計既要明確教學目標的整體性，又要對系統知識進行有效的把控，也就是說優秀的單元教學設計實現了教學整體性和系統性的協調發展.高中數學知識點繁多，學習內容更加強調知識點和知識點之間的銜接.基于這一認識，高中數學可以重點發揮單元教學設計優勢，引導學生進行深度學習.基于深度學習背景下，單元整體教學設計要滿足以下原則：首先，將整體教學思想作為單元教學的核心思想，同時也要兼顧知識的獨立性；其次，單元教學要實現“有章可依、按序進行”，單元內前面的知識點是為學習后面新的知識點準備的，只有舊知識點領會得足夠清晰，才能夠為新知識點的學習提供理論依據，不能盲目在單元教學這個“大圈子”內本末倒置；最后，單元教學要引導學生發現單元內知識點的相關性，只有正確地將每個知識點結合起來，才能實現單元整體的深度學習.

在單元教學中引導學生深度學習可以借助以下幾個途徑：①老師要制定整體性教學目標，強化學生的整體學習目標意識；②體現以生為本教學理念，在單元教學設計中制定差異化的學習任務，通過小組討論、自主探究的形式，引導學生自主明確本單元知識的困惑點和難點，并借合作交流，發現學生存在的問題和提高點；③總結學生核心問題，并以此為依據，制定局部知識點的教學順序；④在完成單元教學之后，要求學生獨立完成單元知識的可視化導圖，優化復習形式，從傳統的輸入轉變為知識的輸出.從而加深了學生對知識的理解程度；⑤檢驗知識的應用程度.深度學習的最高目標就是創造和應用，老師可以打破傳統的測驗方式，引入學生互評形式，通過小組合作，發現小組的做題短板，讓其他同學站在解決者的角度幫助學生解決問題.還可以通過一道單元習題，鼓勵學生進行一題多解，誘發其創造性和對知識的應用能力.

3.2 提問有道，培養學生思維能力

深度學習的基礎就是要落實“以人為本”理念，通過不同的教學情境和教學方法調動學生積極性.在過去和現階段的教學中，高中數學老師在引導學生進行深度學習的時候，經常借助“問題環節”來提升學生解決問題能力和開發學生思維品質.提問的目的就是引導學生成為解決問題的主角，而經調查顯示，由于不恰當的問題內容和提問動機，導致學生形成一種“為了回答問題而解決問題”的錯誤心理.正確的提問內容是吸引學生深度學習的第一環節，那么提問的“道”在哪里？提問什么？什么時候提問才有助于學生深度學習呢？

3.2.1 設計差異化問題，激發學生的學習欲望

引導學生深度學習的第一步就是要不斷激發學生學習欲望，致使其能夠全身心投入地解決老師提出的問題.而學生在理解力、概括力、分析力、學習能力以及知識的留存率方面是存在很大差異的，基于這一認識，老師要摒棄傳統的“一刀切”提問，借助差異化提問內容，來激發學生的探索欲.

3.2.2 設計生活類題目，優化問題情境

高中生的知識儲備量較大，已經具備解決問題的能力，并且很多高中生迫切需要一個實現數學應用價值的機會.而生活元素就是實現數學應用價值的重要橋梁和紐帶，因此老師應該在引導學生深度學習的時候，多設計一些和生活息息相關的題目.比如在學習函數方程的時候，老師可以在課前準備一副羽毛球拍和一個羽毛球，在課程講完之后，請兩名同學在講臺前展示打羽毛球這一動作，當羽毛球被另一個同學打回來的時候，老師讓學生觀察羽毛球在空中劃過的軌跡像我們數學課上的哪個知識點（拋物線）？那么你能運用二次函數問題分析一下羽毛球的滑行軌跡嗎？這個滑行過程中涵蓋了什么樣的二次函數關系？通過這樣生活化的問題，對深化課程知識進行了有效延伸，實現學生高質量的深度學習.

3.2.3 利用現代化教學資源，實現高中數學的深度學習

基于深度學習背景下，現代化教學資源不但為老師提升深度教學能力提供了科學的教學資源，也為高中老師帶領學生進行深度學習提供了多樣化的教學手段.比如被廣泛推行的微課、翻轉課堂、慕課都是提升學生自主學習意識、增加知識留存率的重要教學手段.老師可以利用多媒體視頻中多樣化、直觀化、形象化的動畫、圖片提升學生的理解能力.老師還可以利用多媒體資源向學生分享關于數學家的故事，讓學生從優秀的學者身上學到數學精神，并鼓勵學生面對學習上的困難不能放棄，要積極尋找解決問題的方法，從而學生可以以一種健康的心理素質進行深度學習，并且可以強化學生的數學文化意識，不斷激發學生揭開數學知識的神秘面紗的探索欲.另外，學校的專業老師還可以建立自己的數學資料庫和線上交流平臺，以此來激發學生深度學習的欲望，并且當學生遇到學習困境的時候，可以通過線上交流，自主地找到解決問題的方法.為學生進行深度學習提供強大的后盾.

綜上所述，引導學生深度學習、優化高中教學策略是符合高中數學教學改革發展趨勢的，同時引導學生深度教學體現了高中教育工作者的“牽引作用”，將獲取知識過程的主角轉向了學生.面對高中抽象、內容繁雜的數學內容，老師要明確深度學習理論的重要性，并且要將引導學生深度學習作為提升學生學習效率的重要手段，為學生全方面發展奠定堅實基礎.

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［責任編輯：李 璟］