深度學習視域下高中數學教學策略研究

摘 要：新課改背景下，高中數學課程的育人內涵得到了全方位升級，其教育核心已不再圍繞“概念理解”與“公式運用”等基礎層面來進行，而是強調學生在深入把握數學本質的前提下，運用教材中的知識內容來對生活事物進行表達與創造，幫助學生形成獨特的學科思維。面對著全新發展目標，教師需要主動改變傳統的教學觀念，同時立足于深度學習視角，引導學生全方位感知數學知識的深刻內涵，有效提高學生的數學學習效率。基于此，文章從深度學習的概念與特征入手，對高中數學教師實施教學的具體策略展開了思考，提出了有效建議，希望能夠促進數學教學質量的全面提升。

關鍵詞：深度學習；高中數學；教學策略

深度學習是當下教學領域的熱點話題，有助于學生實現知識體系的完整性與延展性，獲得對現實事物的深刻認知。這一學習狀態不僅能夠有效提高學生的學習質量，同時也可以幫助學生積累豐富的學習經驗，使其在數學學習中，獲得源源不斷的發展動力，符合學生的終身發展需求。在實踐教學過程中，教師需要正確理解深度學習的內涵，借助有效的教學手段幫助學生實現對數學本質的深刻理解，全面提高學生的綜合能力。

一、深度學習的相關概述

（一）深度學習

深度學習是指學生在特定情境下與教師展開互動，根據外界提示，對知識的內在邏輯進行思考，構建完整的知識體系。

深度學習概念源于西方教育心理學專家B.S.Bloom對于學習六大層次做出的描述，分別是“記憶、理解、應用、分析、評價和創造”。人們普遍認為傳統的“淺層學習”僅僅停留在“記憶”與“理解”層面，也就是通過機械化的重復訓練來達到掌握知識的水平；而深度學習則是指向“應用、分析、評價和創造”等更高等級的心理機能反應，是學生在對知識產生深刻理解之后，形成的一種具有關聯特征的認知重構或意義遷移，在這一過程中促使學生對知識產生新的理解[1]。

深度學習狀態之下，學生對知識的理解將會變得具有延展性與關聯性，使學生能夠真正意義上擺脫教材的范圍限制，實現根據自身的現實需求來對知識展開全面探索，使學生具備了無限的發展動力。

（二）深度學習的主要特征

《義務教育數學課程標準》（2022年版）在“課程理念”這一節對于課程體系化進行了描述，即“重視數學結果的形成過程，處理好過程與結果的關系”。可見數學學科的深度學習不是強調學生的學習結果，而是要求教師從“過程”入手，引領學生從不同角度去探索數學知識的形成過程，在這一過程中深化學生的知識理解程度，發現更多的數學知識規律。在教學實踐過程中，深度學習狀態主要表現出了以下幾種教學特征。

1.本質性。通過對深度學習的概念描述不難發現，這一學習狀態所指并非學生對數學公式概念的掌握，而是要求學生通過對教材信息的深層解構，發現其中內在的邏輯規律，將數學知識與熟悉的事物內容聯系起來，形成具有體系化特征的學習經驗。高中數學教師在課堂中需要從宏觀層面入手，引導學生在系統思維的作用下，分析數學概念的形成經過，準確發現各類學習線索，解決問題[2]。

2.指向性。深度學習是一種基于建構主義形成的學習理論，強調凸顯學生的主體地位，鼓勵充分調動學生的經驗與認知來對學習內容展開探索，在這一過程中使學生形成立體知識體系。在教學過程中，教師需要避免采用單向灌輸的方式來為學生教學，而是充分借助環境、語言、工具以及教材的引導作用，幫助學生擺脫淺層思維的束縛，有效實現學生的自主發展，使學生從靜態思維模式走向動態發展道路[3]。

3.層次性。高中階段，學生接觸的知識內容開始體現出抽象化與邏輯化的特征，不同知識點間往往有著微妙的內在聯系，需要學生層層分析才能夠準確掌握知識之間的聯系。教師在實踐教學過程中，需要遵循學生的“最近發展區”原則，貼近學生真實認知水平，為學生劃分學習層次，關注不同層次之間的遞進或平行關系，鼓勵學生獨立完成學習任務，形成與自身認知經驗相符的知識體系，最終確保學生完整地掌握數學知識。

4.實踐性。深度學習的主要特征之一，便是超越了教材范圍限制，不單純從理論層面來引導學生思考，而是要求學生通過對數學理論的深入探索，逐漸與生活事物聯系起來，根據知識的特點，思索其在現實生活中的應用領域。通過這樣一種方式，不僅培養學生發散思維，同時也可以促使學生通過反思來建構自身的知識體系，最終促使學生的綜合能力獲得有效提高。

二、深度學習視域下高中數學教學策略

（一）設置情境導入，喚醒學生初級認知

深度學習視域下，教學實施的核心不在于教師“教什么”，而是在于幫助學生明白“學什么”，應幫助學生明確了學習的主要目的，引導學生對知識的本質與內核進行追溯，由表及里地展開全方位的探索。在課堂教學過程中，教師需要圍繞知識點，建立契合學生認知的學習情境，使學生充分聯系自身的生活經驗，嘗試利用數學視角，對數學知識進行解讀，幫助學生達成對數學知識的深層理解[4]。

以人教版高一必修第一冊《三角函數的圖像與性質》為例，在進行這一課教學的過程中，教師可以從最基本的知識點入手，為學生引入熟悉的“摩天輪場景”——已知一個摩天輪直徑為103m，其距離地面的最小距離是6m，完整運行一圈為20min，且設備運行期間始終保持勻速不變。那么假設艙從最低點出發，經過分鐘之后，到達了另外一點。請問的高度會隨時間在坐標軸中發現怎樣的變化。根據這一情境，教師可以引導學生嘗試建立坐標圖像，使學生在充分調動自身既有經驗的基礎上，進一步對函數公式的性質進行探索。如此一來，不僅降低了學習難度，也確保學生能夠借助熟悉的事物模型，對知識展開多層次的探索[5]。

（二）提供問題線索，逐步深化學習層次

皮亞杰提出的建構主義學習理論認為：“隨著學習者學習的知識越來越多，就應該讓他們認清所學知識之間的聯系，主動構建認知圖式。”教師在引導學生展開深度學習的過程中，需要從知識的發展規律入手，為學生設置清晰而具有明確指向的學習層次，鼓勵學生充分將已有的方法、經驗、知識作為構建性質的先行組織材料，遵循特有的邏輯，將碎片化的知識信息整合為體系，深化學生的理解，有效拓展學生思維。

例如，在人教版高一必修第一冊《函數的基本性質》一課中，教師在為學生講解“函數單調性”的知識時，可以圍繞知識特點來為學生設置一些問題線索。

問題1：畫出函數，，

的圖像，分析三個函數分別具有哪些特征？

問題2：聯系等式與不等式性質的學習經驗，討論什么是“函數的性質”？

問題3：聯系圖像，討論函數的性質具體包括哪些內容？

問題4：根據圖像，觀察到函數的性質，發現其與函數解析式之間有著什么規律呢？請在不借助圖像的情況下分析函數的性質。

通過教師的問題指引，學生首先聯系以往的學習經驗來思考“什么是函數性質”這一關鍵問題。隨后按照教師劃分的學習層次，學生可以分別從對象、性質、聯系以及應用等不同視角，系統化地展開探索，通過自主探索形成了對函數性質的體系化認知[6]。

（三）引發認知沖突，回溯數學問題本質

學習層次的深化，需要以學生認知上的沖突作為起點。當學生形成了淺層知識體系之后，教師還需要引導學生進一步向更深層次進行拓展，如此才能接近知識的核心，發現數學本質。在這一過程中，教師可以采取主動設疑的形式，引發學生對于知識的猜想，引導學生通過對教材信息的提取、想象、觀察、概括，跳出當前學習框架，向問題的本質進行追溯，確保學生逐漸實現深層學習的狀態。

以“導數與函數單調性之間的關系”為例，教師在幫助學生探索知識點之間的關聯時，可以從習題入手，為學生創造質疑條件與思考動機，引導學生根據習題線索來對教材中的知識內容進行回顧重組。如“現有一函數，假設其導數為恒成立，那么通過這一條件可以判斷函數在定義域中單調遞減”。學生在判斷這一說法的準確性時，會逐漸引發新舊知識經驗之間的沖突，特別是在聯系“反比例圖像”來進行觀察之后，發現教師說法中的不合理之處，以此作為突破口，引導學生順利跳出現有認知，對知識展開更加深刻的探究[7]。

（四）展開多維思考，促使學生思維進階

深度學習的本質是強調學生不應局限于單一層面來思考問題，而是要實現對數學內容的深刻理解和有效拓展。學生在這一過程中，往往會表現出變異性、發散性、多向性以及獨特性的學習特點，為引導學生充分利用現有知識進行多維度的探索，教師需要充分把握學生當前的學習狀態，為其設置更多方向的學習契機，一方面引領學生形成更為完整的知識體系，另一方面也有助于啟發學生的思維，使其在這一過程中查漏補缺、觸類旁通，實現思維進階。

以人教版高一必修第一冊《等式性質與不等式性質》一課為例，教師在學生掌握了基礎知識內容后，可以通過以下幾個方面來進一步向學生提出問題：

1.認知基礎。利用數學語言準確表達出生活中最常見的不等式關系。如“某橋梁限重50t”“某品牌零食的成分表中，顯示其中的蛋白質含量在2.3%以上但不超過2.5%”“三角形任意兩邊之和，與其第三邊之間的關系”等。進一步引導學生回顧生活中的不等式，掌握數學表達的正確方式。

2.應用能力。超市中一款水杯售價為30元時，每天銷售量可達到8萬個。但每提高1元售價，水杯的單日銷售份額便會減少3000個。請問標價為多少時，才能保證水杯的銷量不低于5萬個？

3.自主拓展。在現實生活中你能夠想到利用不等式解決哪些問題？

通過這種方式，使學生目光不再僅僅局限于教材層面，而是將視角延伸到現實生活當中，聯系更加豐富的生活經驗來對知識進行解讀，有效提高學生的學習質量。

（五）打造課后項目，使學生的自主學習能力在探究實踐中提高

深度學習體現的是學生自主發展，具體表現為學生在回歸現實之后，也能夠主動對數學知識展開思考，將自身的生活與學習經驗聯系，開展更多層面的學習探索。在實踐教學過程中，教師需要掌握恰當時機，從學生的學習行為中抽離，將學習活動完全交由學生獨立完成，進一步深化學生的學習認知，使其形成良好的自主學習習慣。

例如，在完成了人教版高一必修第一冊《三角函數的圖像與性質》之后，教師可以結合課前給出的“摩天輪”案例，要求學生進一步使用三角函數去對海洋潮汐、食品包裝以及氣溫變化等生活現象進行探索，使用函數圖像來建立其具體的數學模型，在這一過程中逐漸加深學生對知識的理解。如教師可以結合2019年6月25日上午，遼寧艦穿越臺灣海峽的新聞來為學生設置課后實踐項目。通過為學生提供中國海事網站的網址鏈接，要求其自動下載25日當天的海洋潮汐表，根據其中的數據資料來建立相關的三角函數圖像，同時計算“遼寧艦”返航時的海洋潮高數據。通過這樣的方式，不僅建立學生良好的數學情感，同時也有助于增強學生對知識的應用，使其在實踐探索中，發現數學知識間更多的聯系，有效促使學生進入到深度學習狀態之中。

結束語

綜上所述，本文分析深度學習在高中數學教學中的實踐策略，提出教師應圍繞學生的現實發展需求，對數學學習任務進行分解與重組，遵循知識發展的螺旋上升梯次，引導學生有序展開數學探索，全面提高自身的數學學習能力的實踐策略。

參考文獻

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[2]謝祥俊，高正雷，康冬梅，等.深度學習在高等數學教學策略中的應用[J].高等數學研究，2022，25（4）：15-18.

[3]朱慶云，宋淑英.指向深度學習的初中數學課堂微觀公平教學模式例析[J].福建教育學院學報，2022，23（5）：42-45.

[4]李卓穎，劉建岐，朱佳萍.基于數學核心素養的深度學習單元教學實踐探索：國際高中環境下的“指數函數與對數函數”單元教學探索[J].中外交流，2021，28（7）：641-642.

[5]陳薇，沈書生.小學數學教學中深度問題的研究：基于專家教師課堂提問的案例分析[J].課程.教材.教法，2019，39（10）：118-123.

[6]張立，陳江濤，熊芬芬，等.基于多元學習的多可信度深度神經網絡代理模型[J].機械工程學報，2022，58（1）：190-200.

[7]徐冉冉，裴昌根，宋乃慶.建構主義課堂環境與初中生數學學習動機的關系研究：基于東、中、西部9省（市）調查數據的分析[J].西南大學學報（自然科學版），2022，44（4）：1-11.