高中數學深度學習教學策略的研究

黃彰穎

【摘? 要】隨著新課改的不斷深入，在實施素質教育的過程中，深度學習是素質教育的必然要求。故此，高中數學教師在教學當中應要注重學生知識深度學習，使之成為一種教學常態，這樣才能有效地提高教學效率。深度學習教學策略的良好運用必須配合與之相適應的教學方式，尤其是要在高中數學中推廣深度學習，就應該從激發學生的動力、構建知識結構、注重遷移等方面入手。這是對教師教學方式的變革，也是對教師教學能力的挑戰。將深度學習運用于高中數學，可以增強學生的深度理解和深度思考能力。本文以高中數學人教A版（2019版）為例，從三個角度探究了高中數學的深度學習教學策略。

【關鍵詞】高中數學;深度學習;教學策略

一、深度學習綜述及研究意義

深度學習是深入學習，即基于原有知識能力之上，以學習者主動參與為前提，重視知識結構建立和認知策略的元認知過程，并且以知識遷移和認知策略遷移解決實際問題為最終目標。因此，深度學習重點是培養學生的學習主動性、思考能力和知識構建能力、知識遷移和應用能力，而不是單純的理論知識的記憶。這與傳統意義上的學習有很大的不同。隨著我國教育事業的發展，近幾年，深度學習成為教育教學領域關注的熱點，許多專家和教師也對深度學習進行了研究。而對高中數學這一學科而言，既注重培養數學的核心素養，同時也講求學生知識系統的建立以及理論聯系實際的能力。但是，這里面涉及到的素養和理念，比如舉一反三、遷移應用、融會貫通等等，都是高階思維的，所以，必須要進行深度學習，才能真正地把握其根本，使學生們得到發展，從而達到培養的目標。從這一點可以看出，研究深度學習的教學策略十分有必要。

二、何為深度學習及數學中的深度學習

（一）深度學習

基于深度學習的原始概念，在經過對深度學習的深入分析后，黎加厚教授得出結論深度學習的另外一個解釋：深度學習的根本在于了解學習，在學生了解了某一項后，再加以批判性接納，就可以完成對該知識的整合，從而使其知識的結構更加充實，從而達到知識遷移的目的。所以，深度學習是一種能夠幫助學生解決問題的方法。深度學習的關鍵是對內在性的吸收和了解，進而深入剖析，形成結構框架、內涵等，是一種對師生都有很大需求的高等學習形態。理解、系統、關聯、反思是深度學習的一個主要特點。

（二）數學中的深度學習

在數學中，深度學習是以數學的基本原理為基礎進行探索性的研究，通過把知識和體驗結合起來，培養學生對數學的獨立思考，提高學生的邏輯性和創造性。深度學習是一種高階的學習方式，它要求學生主動學習、思考、聯想，從而建立起自己的知識系統。深度學習是一種“三思”的學習方式，即在對一道問題進行深入的思考之后，系統地、嚴謹地認識這一點，再對其進行深刻的理解和深度學習。在高中數學學習中，深度學習和淺層學習有明顯的差別，而淺層次的學習需要學生熟悉基本的定義、公式和規則，比如熟悉三角函數公式，深度學習需要對數學公式推演進行全面的分析。在深度學習中，對知識的構建提出了更高的需求，因此，在老師的指導下，要在現有的知識積累下，構建知識的結構和信息的整合。在這個過程中，學生必須進行深入地學習，并將其遷移和轉化，進而更好地掌握知識。

三、高中數學教學中應用深度學習的價值

（一）增強學生自主學習能力

在高中數學教學中運用深度學習可以提高學生的自我學習水平。在新課程改革中，深度學習是一種全新的理念，它對培養學生的自主學習具有十分重要的意義。它要求學生有著主動積極參與的態度，同時既要認識已有的知識，又要從理解的角度去探索這些知識之間的關系，建立起知識的系統結構。而學生要提高自我的學習水平，就可以正確地認識到這些知識之間的關系，從而使他們對數學的學習產生濃厚的興趣，以此來能夠有效地使他們對數學的認識發生變化，從而對數學產生更積極的態度，繼而進入一個數學學習以及數學能力培養的良性循環。

（二）培養解決數學問題的思維

對于現階段的高中學生而言，提升學生們的數學解題水平是至關重要的，不管是生活當中的實際問題，還是在解決數學問題上，學生們的思維能力都尤為重要。深度學習能夠更好地提升學生的數學解題水平，這就一定要學生們深度參與，主動進行思考，讓學生對數學問題有一個清晰的認識，并熟練掌握公式的推演過程，以此來使學生們能夠正確解決數學問題，在不斷的思考、反復實踐當中正確理解數學知識，發現數學問題，并解決問題。學生們可以利用自己的方法，借助深度學習，對數學問題有自己的見解。

（三）推動學生實現全面發展

“深度學習”是在新課程和素質教育發展的大環境下提出的。然而素質教育的主要目的是更好地培養綜合型發展人才，以及為滿足市場需求，培養具備創新性思維的高質量人才。對教師來說，要在教學過程中不斷提高自己的教學水平，確立正確的教育理念，把深度學習與教學結合起來，并在高中數學的教學中探討深度學習的方法，以此來提高學生的深度學習意識，提高學生對數學思考的邏輯推理和系統化，以達到培養學生全面發展的目的。

四、深度學習在高中數學教學當中運用的相關策略

（一）從深層內涵和知識發展出發解析課程的策略

深度學習的先決條件是要對課程進行科學的分析，了解其本質，發掘其深刻的意義，為教師在教學中應用數學知識提供方便。在推進深度學習的高中數學教學中，教師應從深層次的內涵入手，了解其本質，找出數學教育與數學史的聯系，剖析其脈絡，厘清其已有的數學知識，并在了解數學史的過程中，不斷地了解數學家們是如何解決問題的，知識系統是如何發展的，從而在提高知識對學生的吸引力和提高學生對數學的興趣的基礎上，使學生自主探究，掌握知識，并且構建知識發展的脈絡。在持續的思考中，老師會逐步建立自己的深層思維，并進一步了解深度學習，使其更好地進行深度學習。要真正了解數學的本質，必須對教材進行全面的把握，對教材的結構和重點以及中心進行清晰的界定，并遵循數學發展的邏輯，實現對數學思維的遷移。例如，在高中數學人教A版（2019版）必修第二冊第七章《復數》的教學中，要引入復數的概念，可以先引入從自然數到實數的數系擴充的數學史，讓學生了解數系發展的歷程，可以特別介紹無理數的發現引發了歷史上第一次的數學危機的故事，讓學生意識到數學知識發展的源遠流長，產生自主探究復數概念的主動性，同時借用數系發展的數學史脈絡，引導學生總結出新的數系發展的目的是為了解決原有數系無法解決的問題，同時探究出數系擴充的路徑和需要滿足的條件，從而讓學生意識到引入復數的必要性以及探究復數數系建立的方法。在這個過程中，雖然只是復數概念的教學，但是學生已經完全進行了一次徹底的深度學習。

（二）任務驅動促進數學理解性學習的策略

既然是深度學習，最關鍵的就是學生的學習環節。在課堂教學中，教師要根據課程內容進行多種形式的教學活動，以提高學生的學習興趣，豐富學生的學習環節。通過分組討論，探討不同問題之間的解法，從而提高學生的探究能力。在數學中，理解性學習是一個讓學生了解和認識數學的本質的過程。在教學過程中，教師應采取問題導向、啟發式教學、批判式質疑等方法，以促進學生對理解性學習的認識。而既要豐富教學活動，提高學生探究能力，又要采取相應的方法讓學生進行理解性學習，從而促進深度學習，則可以使用學習任務來驅動。比如，在高中數學人教A版選擇性必修二第九章《分層隨機抽樣》的教學中，布置給學生一個課前任務：“以小組為單位，結合第一節所學習的簡單隨機抽樣方法以及自己的分析判斷，用自己認為合適的抽樣方法，抽取本年段20名同學得到他們的身高數據作為樣本，并且用樣本平均數來估計總體平均數。”上課的時候，讓學生分組匯報本組所使用的抽樣方法以及得到的樣本平均數。教師對比各小組結論，并采用問題導向，設置如下啟發式的問題：“1.為何有些小組得到的樣本平均數和實際相差很大？2.為什么會出現極端數據？3.如何避免因出現極端數據而使統計不準確？”接著通過上述問題，得到學習分層抽樣的必要性，以及探究出分層抽樣的具體方法。而在整節課的最后，可以讓學生再次通過課前的任務對比簡單隨機抽樣和分層抽樣方法，并思考是否每次分層抽樣出來的結論都比簡單隨機抽樣的出來的結論更準確。在這個實例中，一個課前任務，驅動了整個學習過程，而在此過程中，教師采用了加深學生理解性學習的啟發式的方法，讓學生由因到果，主動參與，充分達到了深度學習的目的。

（三）從拓展與反思的角度加強深度學習的策略

拓展與反思是深度學習的關鍵。在學生掌握了一定的數學基礎之后，必須通過拓展反思來提高對知識的認識。高中數學思維的培養和知識的建構更是離不開反思。這里所說的拓展與反思指的是學生理性、系統地歸納、總結、運用已有的數學知識進行推理、判斷，不斷分析，把握其學習規律的過程，從而有能力去解決更多未知的問題。為了提高學生的反思意識和拓展意識，教師需要尋找盡可能多的方式，比如利用筆記本、整理錯題本等方式提高學生的反思意識以及通過課后延伸問題和應用思考問題，來培養學生知識拓展的能力。例如，在進行高中數學人教A版選擇性必修三第六章第二節排列組合知識教學時，老師可以適當地使用反思，當學生對問題的認識有偏差時，再給出正確的答案。引導學生對錯誤認識的原因進行反思，以提高學生對錯誤的認識，從中汲取經驗，并能不斷糾正，歸納出不同問題的思考方法，做到考慮問題不重不漏。又如，在前文提過的復數概念的教學這一課的最后，可以提問學生：“復數是否已經是最大的數系，是否有比復數更大的數系？”將這個問題作為課后的拓展延伸，讓學生意識到數學學習的道路永無止盡，需要我們不斷地探索和反思，這也是深度學習的真諦。

五、結束語

隨著我國素質教育的不斷深化，對學生進行素質教育的需求越來越大，故此，在高中數學教學當中逐步運用深度學習，這就對高中數學教師的教學提出了較高的相關要求。在高中數學教學過程中，需要以學生為主，以教師為引導人，強調運用教育手段和充分使用各種教學策略，提高學生學習的積極性和主動性，通過從深層內涵和知識發展出發解析課程、任務驅動促進數學理解性學習、從拓展與反思的角度加強深度學習等方式，推進高中數學的深度學習。

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