以深度學習為基礎的高中數學單元教學設計研究

董凌云

摘 要：深度學習剛剛興起，便引起教育界高度關注。深度學習在很大程度上強調了教育應該以學生認知為導向，并以此為基礎，發展學生批判性思維和知識遷移、應用。但高中階段數學單元教學和普通教學存在較大差異，它要求學生在深度學習中完成知識構建，以及由此而產生的學習能力。本篇文章主要對以深度學習為核心的高中數學單元教學情況進行研究分析，并給出相應的建議。

關鍵詞：深度學習；高中數學；單元教學

深度學習在最近幾年得到了廣泛重視，究其原因，主要是因為受到應試教育的影響，人們希望學生能夠實現真正高效的學習，并且深入研究和了解這一學習的狀態。高中學生在進行數學學習的時候，若僅了解知識表面含義顯然遠遠不夠，唯有開展深度學習，數學學習才是比較有意義的。

一、深度學習概述

深度學習屬于更廣泛的范疇，在計算機領域應運而生，此后在教育領域中得到了廣泛應用。在高中數學教學中應用深度學習理念具有十分重要的意義。深度學習一般是指學生能夠對新觀點進行批判性學習，并能結合原理，這樣就可以解決這個問題。從這個意義上來看，深度學習就是一種基于學習者已有認知結構的“再創造”活動。由此可知，深度學習，其實就是指學生的學習過程，也指向了學生的認知環節。因此，深度學習應該體現出一種“問題意識”，而不是僅僅追求“答案性任務”。此外，深度學習還要求教師要有一定的學科素養，這樣才能夠促進學生發展和提升課堂效率。此外，深度學習還強調了學生的學習批判性，能夠積極主動、批判性地構建知識，由此可見，只有在特定情境下，深度學習才能夠把它本身的功能發揮到極致。

二、高中數學單元教學要求進行深度學習

單元教學一般按“章”進行，有時仍由若干主要篇章合并而成。因此，在設計單元時一定要把握好各個小單元之間的關系。現行蘇教版高中數學教材各單元主線清晰，主題鮮明。因此，對每個單元進行系統而全面分析與研究就顯得很有必要了。如：學習函數的內容，可以通過函數這個概念來實現函數簡單性質及映射概念等幾個部分所構成的大單位。因此，在進行數學課堂教學時要注意從不同角度展開對這個整體內容的理解與掌握，并以此來構建完整而系統的知識體系。具體地說，某一單元有確定的課題，在教學過程中，教師需要以“主題”為依據，對教學主線進行梳理，進行教學設計。同時，教師還要根據不同的教學內容進行適當的調整與整合，以促進課堂效率的提高。由于單元教學教師通常一堂課難以完成，因此教師在進行單元教學的時候，深度學習的應用常常起到事半功倍的作用。比如在進行數學課堂教學前，教師可以引導學生對相關數學知識展開思考，這樣能夠幫助他們理解教學內容。

如：學習《概率》這一章的內容時，通過激發學生產生隨機事件的思維，這樣，學生就可以在本單元中樹立起一個貫穿始終的學習思維，開發深度學習價值等。數學課堂應該注重培養學生的思維能力和解決問題能力，讓其形成自主探究與合作交流的習慣，這是學好高中數學的關鍵一環。單元教學也有其批判性，這是因為高中數學是一門要求學生運用思維來進行學習的課程。因此，數學課堂中培養學生的思維能力非常重要，也有利于提高教學質量[1]。

三、基于深度學習的高中數學單元教學實施步驟

以深度學習為主線，高中數學單元教學的實施大致可分為以下三大環節：

清楚地了解期望的學習結果。教學能否達到應有的效果，它和教學目標的制訂有非常重要的聯系。以深度學習為依托進行高中數學單元教學，才能達到事半功倍之效，明確學習目標很重要。教師需結合高中數學課程教學標準，兼顧高中學生認知規律，聯系生活與學生興趣點，做好時間安排，在確保教學內容有相應含義的前提下，明確學習目標后，教師可從“學”開始，利用逆向思維，將教學內容與高中數學課型的特點相結合，制訂出有關教學路線。這時，就要求教師在知識的遷移、意義的領悟和知識技能的掌握上下功夫。在知識遷移中，教師應以知識的“本源性”為出發點，對知識發生的脈絡、運用范圍和學生運用能力開發拓展。了解含義層面，教師應使學生了解對應單元中核心問題和有關數學對象的性質。在知識技能的掌握上，教師應該使學生明白這一單元所要求理解與掌握的特定知識與技能。同時，教師在教學中應考慮到學生個體差異情況，給他們制訂差異化的目標。

要確定合適的評估方法。在評價方法的確定上，教師首先要明確單元學習的目標、學生能力的培養目標，明確學生學習所應具備的質量水平，揭示了學習內容間可能存在的內部聯系。教師在決定評價的方法上，可按要求選擇進行分析和評估、等級描述型考核、SOLO的分類與評價等。其中，SOLO分類評價則是根據學生的回答思路、回答能力、回答的一致性和整體結構這四個特征，將學生的思維反應水平由低到高劃分為五個層次。

對有關教學過程進行策劃。在教學過程當中，合理應用數學思想是十分重要的組成部分，其內容有假設、符號化、轉化、類比、數形結合等，但要發展數學思想，就要由問題做導向。

四、高中數學單元教學中深度學習的應用

（一）基于問題遷移的單元教學

常規的以單元為單位進行教學的實踐活動，一般情況下，教師只會給學生安排幾套單元練習題，之后請學生獨立實踐。這種方式會使學生形成一種被動接受信息的心理狀態，而不愿意進行深入思考與探究。這種單元教學，不但不能把單元教學的內涵發揮得淋漓盡致，還會造成學生對數學概念理解不透徹。因此，為了提升教學質量和效率，就要創新單元教學策略，使其能夠更好地服務于學生。針對這種情況，高中數學教師在進行單元教學的時候，能夠利用深度學習，給學生呈現一道題，并且通過一道題，指導學生學得更加豐富。

高中數學教師在講授“立體幾何初步”時，便能以深度學習為導火線，撬開學生的心智，喚起學生批判意識，發展學生遷移知識能力。利用多媒體創設情境，引發學生批判性思考。在教材中，有許多知識點是以例題或習題的形式出現的。具體地說，教師可借助多媒體技術將一些涉及立體幾何的場景呈現在學生面前，并以此為基礎，引導學生針對問題進行探索和學習。同時，借助視頻資料和多媒體設備進行對比分析，讓學生從不同角度去理解抽象概念的內涵，從而加深學生對本節課教學內容的印象。這類教學可以為遷移篇章的內容提供依據。此外，教師也要注意借助數學思想方法來幫助學生理解數學知識，使他們能夠更好地掌握解題思路和技巧，提升解決問題的效率。面對深度學習的部分，教師也可通過探索矛盾問題，發展學生批判性思維。這一點對于提升高中生的思維能力和解決問題能力具有重要作用。批判性思維指的就是學生學習、建構知識時所采取的一種反思、批判的態度。在高中階段，數學知識比較抽象和枯燥，所以在這一階段進行數學學習時需要運用一些方法來提升自己的能力。批判性思維過程的運用具有復雜性，所以在這一環節中，一般情況下，有不少同學覺得數學學習很困難。例如：一些學生會覺得自己很笨，不知道怎么去解決難題，這說明他已經缺乏必要的批判性思維能力。這時，教師可指導學生對剛學過的知識進行批判性思考。通過這種方法來幫助學生掌握一些基本的數學知識和技能，并形成一定的思維能力，為今后更好地學習數學打下基礎。如此循序漸進地進行教學，既能激發學生學習數學的興趣，也點燃了他們思想的火花，促進其數學學習素質的提高[2]。

（二）基于問題導引的單元教學

高中數學單元教學過程，教師在教學中，要注重引導學生重視對有關數學知識的掌握，通過科學、合理的問題導引，有助于學生構建全單元主要知識脈絡，并揭示全單元基本的數學思想方法等。同時還要注重培養學生的自主探索意識和探究能力，從而促進他們對所學內容形成深刻理解與認識，實現整體把握。唯其如此，才有可能引起學生學習的積極性，并且在研究中深入。

如：在講解“數列”這一內容中，通過呈現概念的生成過程，使學生對數列有關概念有所認識。具體步驟如下：對大量有關生活實例進行剖析，就這些例子的共同點及其本質屬性進行探討，基于以上探索，抽象地提出數列這一概念；學生對數列概念產生認識，并且學會運用數列的概念?？v觀教學，教師均應以有關問題做導引，經過對有關例子的分析，教師提問：用一個集合來表達上面例子里的一個數列，并考慮集合元素和數的關聯。學生回答后，教師不斷地指導他們去描述數列這個概念，并引導學生想一想，實例中幾組數列有什么區別。學生在解答了以上的疑問后，教師也可不斷地引導他們思考區分有窮數列與無窮數列的準則。教師通過一步步地指導，實現使學生對數列概念進行深度學習。

五、對深度學習背景下高中數學單元教學的思考

通過以上內容，我們就會知道，深度學習是以學生認知為導向，以批判性思維為導向，發展他們知識遷移的能力。如何才能使深度學習有效落實？筆者以為，深度學習就是促進學生對零散知識的認知，掌握單元知識形成的鑰匙。同時，深度學習也為解決數學問題提供了一種有效的途徑。所以教師在運用深度學習進行教學時，要重視學生對數學知識建構過程中認知情況、情感因素的培養等。同時也要注重對深度學習理念進行合理滲透，讓學生感受到數學與生活之間存在著緊密的聯系。唯有如此，才有可能讓深度學習真正促進單元教學。

（一）以深度學習為基礎的數學單元教學遵循的原則

在進行以深度學習為核心的高中數學單元教學活動中，教師在教學過程中，需遵循一定的原則，從而較好地保證教學效果。一是堅持整體把握原則。根據筆者多年來的經驗來看，數學單元教學內容應該按照一定的順序進行編排和組織，教學要堅持整體性原則。整體指的就是對教學內容進行系統性分析和整理，以確保每個環節都能夠發揮出應有的作用。單元教學的核心指導原則就是整體性，但高中數學單元教學設計把全單元知識化難為易，化零為整，每個模塊之間應該保持適當的聯系性，各板塊知識既有一定獨立性，同時又可以有機地連接起來，解讀常見單元主題。如果沒有整體意識就不可能對教材有深入透徹的理解和靈活多變的應用，也不能使學生真正掌握數學知識體系，更談不上培養數學能力了。所以教師開展單元教學一定要有整體性的理念作為引導，注意細節時，應考慮到全單元話題，宏觀掌握單元內各知識點。二是教學一定要符合順序性的原則。每一次教學都有其特定的時間和空間，每個章節又可以分成若干個小專題，單元內知識點相互聯系，教師在教學時一定要按先后順序，這樣才會有循序漸進之效，并使學生看清各知識點間的關聯，為學習新知識打下良好的基礎，從而確保教學效果。三是教學要遵循相關性的原則。單元中的每一個知識點與其他知識點有著緊密的關聯性，如果教師能夠從相關的角度去組織課堂教學，就可以更好地激發出學生對于該學科的興趣，提高課堂效率。教師要指導學生找出單元內各知識點之間的聯系[3]。通過分析不同知識點之間存在的內在聯系來幫助學生形成完整而清晰的概念體系，使其對整個單元有一個全面深入的了解和掌握。唯有如此，學生才有可能把各知識點關聯在一個單元的整體中學習，從而總體上抓住這一單元主題內容，以及基于該方法的深度學習。

（二）以深度學習為基礎的數學單元教學運用的策略

在進行以深度學習為核心的高中數學單元教學活動中，教師在教學中應重視運用恰當的策略。通過情境創設提升學生自主學習能力。數學是一門邏輯性很強的學科，因此教師應該重視課堂導入環節問題的提出，教師可在教學中創設恰當的情境，使學生能積極主動地投入相應的情境去學習，從而走出被動學習的困境。另外，教師還應該結合具體教學內容設計出一些活動形式，讓學生能夠積極地參與其中，并與教師一起討論，以此來促進數學課堂效率的提升。教師創設情境的時候，要創設對應單元大情境，即設置情境線，在情境中包容單元中的各大知識點，這不僅可以達到單元教學的目的，還可以指導學生在情境的深度學習。同時教師還應該對不同類型的問題展開分類討論，以此來激發出學生對于數學學科的興趣和熱情，進而提高他們的學習效果。教師單元教學過程中，可采取以問題為導向進行教學，通過問題線或單元問題串的建立，使提問能貫穿于單元教學始終，并以問題為導向，引領學生更深層次地思考與研究。對于不同類型的題目，教師需要結合具體教學內容以及學情來選擇合適的教學策略。教師設計提問，要關注學生個體差異狀況，對學生分別進行必要的輔導，這將有助于構建一個知識體系，從而進行深度學習，并取得最好的單元教學效果。

結束語

簡單地說，在高中數學單元教學的實踐中，教師應該把深度學習納入教學中來，要注意把學生的主體地位突出地體現到數學課堂教學活動之中，并且在此基礎上激發其數學學習興趣，從而促進其能夠全身心地投入數學的學習中。同時，數學教師也應積極引導學生自主探索和合作交流，進而提高課堂效率。在此基礎上高中數學教師要不斷充實數學專業知識，提升自身綜合素養等。讓學生學會利用所學知識解決生活問題，使其真正成為課堂上的主人。這樣才能使學生在教學中掌握更多的數學知識，使其成為對祖國有用之人。

參考文獻

[1]曾慶國.基于深度學習的高中數學單元教學設計研究[J].學苑教育，2023（8）：49-51.

[2]衣曉寧.基于數學核心素養的高中數學單元教學設計的研究[J].數學學習與研究，2022（36）：122-124.

[3]張玉.聚焦高中數學核心素養的單元教學設計[J].數學之友，2022，36（24）：8-12.

本文系江蘇省南通市教育科學“十四五”規劃2021年度課題“深度學習視域下高中單元主題式教學的實踐研究”（編號：GH2021092）研究成果。