基于深度學習的小學數學單元整體教學中學生思維能力的培養

【摘要】深度學習主張學生在學習過程中理解知識本質，真正掌握并能夠熟練運用知識解決相關問題.小學數學教學落實深度學習，對發展學生的數學思維有著積極意義.文章著眼于深度學習，分析了基于深度學習開展小學數學單元整體教學的意義，同時結合“小數的意義”這一單元教學實例對如何在深度學習視域下培養學生思維能力展開研究，指出了教師可以通過明確思維培養目標、整合單元教學內容、優化單元預習方式以及組織多樣教學活動的方式創新教學模式，發展學生的數學思維.

【關鍵詞】深度學習；小學數學；單元整體教學；思維能力

單課時教學固然具有教學內容少、教學壓力小的教學優勢，但其也存在教學內容不連貫、教學深度不夠等缺點.教師在小學數學課堂上持續進行單課時教學，難免造成學生知識體系不完善、思維發展不連貫的問題.在實際教學中，教師應認識到傳統教學模式的不足，并基于深度學習推進小學數學單元整體教學改革，通過優化教學目標設計、整合單元教學資源、創新單元教學活動等多種方式增加課堂的活力，以此發展學生的數學思維，實現對學生的全面培養.

一、深度學習的內涵及單元整體教學概述

（一）深度學習

深度學習是機器學習領域中一種基于對數據進行表征學習的算法，包括卷積神經網絡、深度置信網絡、遞歸神經網絡等.深度學習在人工智能、生物信息學等領域取得了良好效果，并被用于教育領域.教育領域中的深度學習指的是超越淺層學習狀態的一種學習，包括對知識的深度理解、內化吸收與遷移應用.深度學習注重學生對學習內容的批判分析，主張學生在批判分析所學內容的過程中將知識點整合，形成對所學內容的深度理解.深度學習具有以下特征：

1.具有理解特征.深度學習提倡學生對知識的本質進行探索，主張在識記知識的基礎上理解知識的內涵，并將舊知、新知整合成一個完整的知識體系.

2.具有反思特征.深度學習是一種指向高階思維培養的學習，主張學生作為學習的主體了解知識，內化知識.學生只有反思學習內容、反思學習過程，才能夠更好地彌補自身學習紕漏，達到內化吸收的學習狀態.

3.具有整合特征.深度學習主張學生在學習過程中聯系已掌握內容、新學習內容的知識要點，并將相關知識點整合成一個知識體系，這對學生的建構思維能力水平有所要求.

（二）單元整體教學

單元整體教學是將學習單元看作一個整體，通過系統規劃、整合設計、關聯建構等手段展開教學的一種教學模式.單元整體教學的優勢體現在以下幾方面：第一，單元整體教學與課程教學不同，其連接了整個單元的教學知識點，具有系統性較強的特征.通過單元整體教學，學生系統看待整個單元的教學內容，進一步完善知識儲備.第二，單元整體教學是以單元整體內容為藍本，主張學生作為學習主體的一種教學模式，具有生本性強、整合性強的特征.通過單元整體教學，學生能夠從基本的概念、理論知識入手，逐漸探析知識本質，從而達到深度理解、內化吸收、遷移應用的學習狀態.教師落實單元整體教學，可以進一步推進結構化教學改革，這對提高教師教學、學生學習質效有著積極的意義.

二、基于深度學習的小學數學單元整體教學中培養學生思維能力的必要性

單元整體教學以教學單元為核心，涉及較多的理論性知識與技巧性方法.如果教師采取“灌輸式”教學手段開展單元整體教學工作，那么很難發揮單元整體教學的育人價值，從而導致無效教學.深度學習以“探析本質內容、培養關鍵能力”為特征，是一種有效的思維型教學方式.教師基于深度學習開展小學數學單元整體教學，能夠進一步增強小學數學單元整體教學的邏輯性，確保學生能夠在認識、理解、內化、吸收、遷移、應用的過程中真正掌握單元整體教學內容.但是，小學階段學生的思維能力不足，其在理解掌握新知、內化吸收新知、遷移應用新知等學習過程中存在缺陷.要從根源上解決學生單元整體學習后繼乏力、成效不顯著的問題，教師需要做好學生思維能力培養工作.在實際教學中，教師只有明確學生完成深度學習需要具備的思維能力，并根據小學數學單元整體教學需要采取合適的教學手段，才能夠確保學生在小學數學教學活動中學有所得、學有所獲.

三、小學數學單元整體教學中培養學生思維能力的策略

（一）明確思維培養目標，篤定深度學習方向

深度學習建立在建構主義理論、布魯姆教育目標分類理論等多種理論的基礎之上.教師只有深刻領會相關理論的內涵，并基于理論內容設計單元整體教學目標，才能夠保證深度學習的有效發生.同時，在設計單元整體教學目標時，教師應當分析主題—單元—課時的數學知識與核心素養的聯系，從而從整體的角度出發，確定單元整體教學的方向.

以“小數的意義”單元整體教學目標設計為例，本單元整體教學內容包括小數的意義、小數的讀寫、小數的性質、小數的大小比較、小數點位置移動引起小數大小變化等.教師可以結合教學內容與學生的思維發展特征設計思維培養目標：第一，理解小數的意義、小數的性質等基礎知識，同時揭示小數問題的本質屬性，從而培養學生良好的數學抽象思維；第二，學會運用符號運算、形式推理等不同方法比較小數的大小，同時運用數學思維分析問題，從而培養學生良好的數學邏輯、數學推理思維；第三，學會應用小數的相關知識解決簡單的現實問題，同時建立數學世界與現實世界的聯系，從而培養學生的數學運算、數學應用思維.教師通過明確知識教學目標、思維培養目標，為學生深度學習指明方向，確保學生逐步掌握知識內涵，最終形成良好的數學思維.

在上述案例中，教師以單元整體教學內容為設計藍本，結合數學課程教學要求、思維培養要求設計知識講解目標和思維發展目標，為學生指明思維發展的方向，確保學生能夠集中精力進行自我提升.

（二）整合單元教學內容，提升深度學習質量

深度學習以超越記憶教學、理解教學為發展目標，指向培養學生綜合分析、質疑批判、創造應用的學習思維能力.在此視域下，教師不應將育人目光局限在基礎的數學理論上面，還應關注其他教學內容.教師進行單元整體教學時，要關注單元內知識之間的內在邏輯關系，如不同知識之間的關聯性、遷移性等.綜合分析單元整體教學內容后，教師應從學生深度學習的角度出發，提煉單元整體教學的重點、難點與疑點，并圍繞重難點知識導入、講解、分析、探究教學內容.

在上述案例中，教師在教學前提煉關鍵教學內容，并圍繞重點、難點、疑點提出關聯性較強的問題，以此提升學生的深度學習質量，發展學生的分析、類比、綜合思維.

（三）優化單元預習方式，發展自主學習思維

學生自身具備良好的自主學習思維是深度學習的前提.在深度學習視域下，教師開展單元整體教學時可以借助“互聯網+”的教學資源，通過合理利用線上教學工具、線上教學視頻引導學生提前感知、理解、探究單元整體教學內容，久而久之，可培養學生自主預習的習慣.同時，教師可以結合單元整體教學需要設計驅動性問題，引導學生對單元整體教學內容進行主動閱讀、主動探索，進一步提高學生單元整體學習思維水平.

以“小數的意義”單元整體教學的預習為例，教師可以將微課與導學案結合使用，通過線上布置預習任務的方式驅動學生自主探索新知內容，從而培養學生的自主學習思維.一方面，教師可以利用導學案布置前驅性探究任務，如“0.1是幾分之一？”“1米可以寫作多少分米、多少厘米、多少毫米？”“1角等于幾分之幾元，還等于多少元？”“小數是怎樣產生的？”“小數的意義是什么？”教師通過布置以上探究任務，可激活學生的自主探究思維，使學生帶著目的預習.另一方面，教師可以利用微課為學生講解具有一定難度的理論知識，如小數的意義、小數的計數單位、小數單位間的進率等，使學生能夠在預習中初步理解相關知識，并能夠回答導學案中的相關問題.如此，學生在預習過程中經歷了自主發現、自主探索、自主答疑等學習過程，其自主學習思維得到了充分發展.

在上述案例中，教師綜合應用了導學案與微課視頻兩種預習方式，通過布置前驅性任務，提前解釋疑難問題，加深了學生對新知的理解，實現了對學生自主學習能力的充分培養.

（四）組織多樣教學活動，發展深度探究思維

1.組織問題探析活動，發展數學邏輯思維

邏輯思維是一種觀察問題、比較問題、分析問題、抽象問題、概括問題、判斷問題的能力.要在小學數學單元整體教學中培養學生良好的數學邏輯思維，教師需要在課上組織問題探究活動.在深度學習視域下，教師要關注學生思維形成、思維發展的過程.因此，在組織問題探究活動時，教師應當控制問題的難度，通過設計梯度性的問題鏈引導學生逐層探究知識本質，以此發展學生的數學邏輯思維.

在上述案例中，教師圍繞主要教學內容設計難度遞增的問題鏈，并基于問題鏈組織問題探究活動，使學生產生深刻認識，真正掌握相關知識，并學會根據已知內容推理未知問題，從而培養學生良好的邏輯思維能力.

2.組織數學實踐活動，發展數學應用思維

《義務教育數學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）指出，學生通過數學學習，能夠運用符號運算、形式推理等教學方法，分析、解決數學問題和實際問題.要滿足新課標這一教學要求，就需要培養學生良好的數學應用思維.在深度學習視域下，教師應基于小學數學單元整體教學內容的基本特征組織具有現實意義的實踐活動，引導學生體會數學基本概念、數學運算公式與現實世界的聯系，逐漸發展學生的數學應用思維.

以“小數的意義”單元整體教學活動為例，教師可以組織如下實踐活動：向陽榨油廠機器更新，每10千克向日葵籽可以出油1.6千克，榨油廠收了100千克向日葵籽，可以榨出多少千克的油？這一實踐活動充分考查了學生靈活應用數學知識解決實際問題的能力.有的學生先計算出每千克榨油量，之后用每千克榨油量乘100，即得出答案：1.6÷10=0.16（千克），0.16×100=16（千克）；還有的學生將每10千克向日葵籽的榨油量作為單位“1”，計算出100千克向日葵籽可分成多少個單位“1”，之后進行計算，即100÷10=10，10×1.6=16（千克）.由此可見，學生能夠從不同角度出發，利用小數知識解決實際問題，其數學應用思維得到有效發展.

在上述案例中，教師將生活中的常見問題作為實踐活動的素材，設計探究問題，組織學生從不同角度應用小數的相關知識解決問題，從而培養學生的數學應用思維能力.

結 語

綜上所述，基于深度學習的小學數學單元整體教學具有整體性強、連貫性強的特征.教師應當立足教學實際，充分發揮單元整體教學的優勢，在教學過程中激活、發展、強化學生的數學邏輯、數學運算、數學創新等思維能力，確保新時期下小學數學育人任務圓滿完成.為此，教師應當以深度學習為教學基準點，規劃單元整體教學方向，優化單元整體教學內容，不斷提升小學數學單元整體教學質量，確保學生能夠在課上學足、學好，最終促進其全面發展.

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