深度學習理論在小學數學課堂教學中的應用研究

馬小飛

【摘要】隨著九年義務教育改革的不斷深入，教育模式日益豐富.課堂教學又面臨一個重要難題，即如何通過探究教學、合作教學來提升小學生自主學習數學的意識.為了解決這一難題，教育研究者認為，教師應想辦法促進學生深度學習，讓其熟知數學的本質.文章從小學數學課堂教學時間出發，調查并分析了深度學習理論在實際數學教學環節的應用現狀，并從教學理念改革以及方法創新層面提出一系列教學優化方案，旨在強化小學數學課堂教學的實效性.

【關鍵詞】深度學習；小學數學；課堂教學

現如今，隨著素質教育以及新課程改革對學科教學的自主性、互動性、探究性要求進一步提高，以講授法為核心的傳統課堂教學手段逐漸成為過去式.該領域教學實踐表明，在小學數學課堂教學中應用深度學習理論，不僅有利于構建一種融洽、和諧的師生關系，還能重新建構教學內容、整合思維方式，進而激發小學生的數學學習興趣.可是，在實際教學環節不少教師對深度學習理論的理解有些偏頗，嚴重阻礙了學生的數學知識理解能力、邏輯思維能力以及建構能力的發展.由于小學數學知識具有復雜、抽象、邏輯分明等特點，所以導致很多學生在學習過程中往往無法做到透過現象看本質和有效運用.為了解決此問題，教育研究者認為應當通過深度學習理論來幫助小學生理解與整合數學知識，根據知識之間的邏輯關系來為每一名學生構建一個數學學習系統，為其后續學習奠定堅實基礎.簡而言之，小學數學教師在進行課堂教學時應將深度學習作為核心任務.

一、深度學習理論界定

早在20世紀八九十年代，就有人提出了一個機器學習模型，能從中找到深度學習理論雛形.而關于這一理論的內涵界定，教育界眾說紛紜.其中最為全面、權威的一個定義是由瑞典學者FerenceMarton、Roger Saljo首次于1976年提出來的，發表于《學習的本質區別：結果和過程》中.在文中，二位作者深入對深度學習與淺層學習進行了概念界定，并詳細闡述了二者的區別以及二者的關系.此外，我國教育專家、學者從學習動機、學習習慣、學習狀態以及評價反饋等不同層面對深度學習理論進行了深入研究.黎加厚教授認為，深度學習和淺層學習相比更強調理解，深度學習理念讓學習者能夠用一種批判、質疑的精神來優化數學知識結構，并將原有的知識、經驗融入現有的認知結構中，讓所有的知識點緊密銜接，形成小學數學知識串，并最終在具體的數學問題情境中做出科學決策.黎加厚教授關于深度學習理論的這一界定十分清晰、全面，獲得了更多同行以及教育研究者們的認同.

總體而言，深度學習不僅僅能幫學生理解知識，還是一種打破常規、打破固有學習模式的一種反思型與批判型學習方式，一種能夠實現知識架構優化的教學手段.無論對教師還是學習者而言，深度學習理論是一種新型的學習觀念和教學理念，對于優化小學數學教學設計以及激發學生自主學習動機有著積極的意義.

二、深度學習理論應用于小學數學課堂教學的意義

（一）促進小學數學課堂教學的變革

由于小學數學深度學習的聚焦點在教學內容中的核心知識點上，因此需要教師從中提煉出挑戰性、探究性強的教學主題，在進行教學設計的時候應圍繞著這些教學主題所對應的數學核心知識以及思維方法展開，訓練學生的類比、反思、知識遷移以及想象力，從而在解決與主題相關的復雜問題時做到舉一反三和觸類旁通，養成良好的運算習慣.因此，深度學習理論打破了數學課堂以某一單元、某一小節內容為一課的教學慣例，而是根據某一主題所蘊含的數學核心知識與數學思想方法來安排教學內容，這勢必促進了小學數學課堂教學從應試教育向數學核心素養教育的變革.

（二）促進小學生數學學科核心素養的提升

學生的核心素養一般包括兩部分，即共同核心素養、學科核心素養.深度學習理論視域下，學生在教師的引導下逐漸進入一種深度學習狀態，當其全身心積極參與時就會獲得一種奇妙的情感體驗、數學高階思維將獲得發展，學生也會迅速參與到獨立思考、互動交流以及深入探究等學習過程中去，聚焦某一核心內容背后的數學思維和方法，從而促進數學學科核心素養的提升.

（三）重構學習內容，培養學生深度思維

在小學數學學習過程中，不少學生產生這樣一個認知誤區：即以為“讀懂題意等于理解”“會背公式、概念等于理解”“會解題等于理解”，以至于他們對知識的學習還停留在很淺的層次，不具備深度思維.事實上，理解是在遇到復雜問題時學生能采用質疑、論證、假設、探究等方式依據原有的數學知識、經驗對新知識作出理解、判斷，并且基于知識的內在聯系以新知識為核心進行學習內容體系的建構，從而引導學生調整原有的認知結構體系，重新建構其對小學數學知識的意義的理解，促進學習過程由概念性理解到長期靈活運用的方向轉變.

重構學習內容，把握數學本質，要求教師必須培養小學生深刻而靈活的思維品質.一方面，教師要引導學生圍繞數學核心內容自主思考，鼓勵其積極與同學或學習小組成員主動交流自己的思考過程、展示自己的思考結論，針對一些有探究性的話題，要鼓勵學生大膽發表自己的觀點，不要害怕出錯；另一方面，教師還要教會學生敢于結合自己的學習情況進行自我反思和自我批評.

三、深度學習理論在小學數學課堂教學中的應用現狀及存在的問題

（一）不了解學情，無法激勵學生深度學習

在小學數學課堂教學中，一部分教師不了解學生的數學學習基礎、學習習慣、學習方法以及思維模式，教學設計往往從自己的角度出發，各項教學活動以個人意志為轉移，知識的關聯度不夠，以至于學生在數學學習過程中經常是前學后忘，很難將新知識與舊知識緊密聯系，更無法深度學習.

（二）教學情境單一，不利于興趣培養

由于小學數學知識的學習難度是隨著年級的增長而不斷增長的，因此高年級小學生進入深度學習狀態是一件十分困難的事，此外，當下小學數學教師不重視教學情境創設，使得學生難以理解和內化所學知識，數學學習只停留在很淺的層面.同時，部分教師創設的教學情境脫離現實生活，導致大部分學生只能通過背概念、套公式等方式進行學習，當問題條件或題型改變，他們就會無所適從.

（三）缺乏質疑精神，學生探索能力不足

亞里士多德認為：疑問和好奇是思維的源頭，任何一項偉大的發明的誕生卻是從質疑開始的.因此教師應從營造質疑氛圍，讓學生充分感受到“數學真奇妙”，從而對一些數學問題的解決充滿好奇心和求知欲.而當下不少小學數學教師在課堂教學時以教師為中心，導致學生很相信教師與教材，對于所學知識缺少質疑精神，探究能力不足，從而無法對知識進行深層理解并應用于實踐.

（四）有關深度學習的評價體系缺失

有關研究表明，要在課堂教學中實現深度學習效果，就必須重視教學反饋評價.然而調查發現，多數學校在小學數學課堂教學方面的評價體系是不完善的，有的學校沒有教學評價，而有的學校只有結果性評價而沒有過程性評價，即時反饋評價更是沒有.這使得學生的深度學習面臨重重阻礙，不利于提升小學生的數學核心素養.

四、深度學習理論在小學數學教學中的應用策略

（一）通過預判學情制訂理答策略

只有依據學情制訂出的理答策略，才能更好地優化教材，進而幫助學生實現學習目標.例如，要解決整百數相加的問題，學生的運算思路可能會有以下幾種：①用算盤撥出結果；②在紙上畫出線段圖，計算出結果；③由于以前學過“7+6=13”，借著此經驗推導出700+600的答案.針對這幾種情況，教師應制訂理答策略，多從不同角度追問為什么，幫學生總結解題思路.例如學生用算盤算完700+600=1300后，教師繼續就此知識點展開追問：“千位上的那顆珠子表示什么？怎么來的？”用這樣的問題可幫助學生理解10個百的由來以及“滿十進一”的算理.當學生依據“7+6=13”的計算經驗推算出700+600=1300后，為了加深學生對算理和算法的印象，教師可使用發展性理答策略進一步發問：“我們要算的是700+600，你為什么要先算7+6呢？”引導學生深入思考.

由于實際教學過程中會出現很多復雜的情況，因此教師應根據學情不斷調整理答策略.例如，在計算700-600時，部分學生還會用700+600的算理和經驗來總結出這種解題思路：“7-6=1，再加兩個0就是100”.而在交流展示環節中，教師完全可以就這個問題向全班學生發問：“為什么最終的答案是100呢？”由此引發學生的深入思考：“怎樣才能正確地表達出‘700-600=100的思考過程.”從而引導他們在深入思考的過程中明白算理、算法間聯系.

（二）從教學實際出發，豐富教學情境

要解決教學情境單一、缺乏數學學習興趣的問題，教師應從小學生熟悉的現實生活著手去創設各種豐富多樣的教學情境.和城區小學相比，農村地區有著豐富的物質和文化資源可用于創設生活化教學情境，因此小學數學教師可以將現實生活中的一些生活化數學元素導入課堂教學內容中，也可以以農忙生活、節日等為契機強化深度學習理論在小學數學課堂教學中的應用.例如，售賣農產品問題、播種問題、養殖盈虧問題等，以理論聯系實際的方式引導學生在生活化的教學情境中科學、合理、熟練地應用數學知識.教師還可以采用課程游戲化的教學方法引導學生在玩中學，在學中玩.

例如，在教學“植樹問題”一課時，教師可事先準備好種子，帶領學生在空地上種菜：通過創設這樣的一種生活化的教學情境，讓學生深度學習到兩端種青菜、一端種青菜、兩端都不種青菜等情況.如此，不僅能鍛煉學生深入思考的能力，激發學生利用生活經驗對照實際問題的能力，還有利于引導學生深入學習植樹問題三種情況的算法和算理.在講授“單價、數量、總價”一課過程中，教師可創設“購物”情境，先是列舉了毛巾、洗手液、牙刷、牙膏等日用品的價格，然后問學生：假如小明家有五口人，每人都要一套洗漱用品，那么最終需要花費多少錢.通過這樣的方式，學生很快就會進入一種深度學習狀態，并會爭先恐后地表達出自己所用到的算法、算理.這樣，小學數學課堂就變得妙趣橫生了.同時，當教學情境足夠豐富，學生的知識體系也會得到優化和豐富.

（三）營造質疑氛圍，強化學生探索能力

眾所周知，質疑的起點為思維沖突.在課堂教學中，教師要制造思維沖突，一方面引導學生就所學內容大膽質疑，另一方面要對產生疑問的原因進行假設，緊接著要通過各種方式來驗證假設、明確結論，使學生在這一過程中獲得數學學習的自信心和效能感.

例如，在講授“三角形內角和”一課時，為了讓課堂氣氛變得活躍，教師在導入環節中設計了一個“學生考老師”的教學活動，即讓學生任意準備三個不同類型的三角形，分別測量出三個角的度數，然后給出兩個內角的度數，問教師：“還有一個角的內角度數是多少？”想不到，教師竟然每次都答對了.學生為此感到十分吃驚：“我們給出的三角形無論是形狀還是大小都不同，教師是如何猜出來的呢？”帶著這樣的疑問，學生會進入一種探索學習的狀態.接下來他們通過觀察、測量、計算后得出結論：三角形的內角和是180度.這時候，學生便能知道為什么教師會輕而易舉就猜對了.當學生能夠熟練地運用“三角形內角和是180度”這一算理去解決問題時，教師可以要求學生用算理推算出四邊形、五邊形、六邊形等其他圖形的內角和.很快，學生便發現多邊形的內角和的算法為“180°×（邊數-2）”.

（四）通過深度學習即時評價，感受成功的喜悅

《義務教育數學課程標準（2022年版）》強調：小學數學課堂教學一定要設置教學即時評價環節，教師只有通過即時評價才能掌握學生對所學知識的理解、鞏固和內化情況，從而不斷完善教學設計.而即時評價不能偏離課程目標、課程內容，應尊重學生天性，評價內容不僅應包括知識技能、問題解決，還應包括數學思想思考、情感態度等.”科學合理的教學評價能加深學生對自我學習情況的認知，樹立數學學習自信心，因此教師應該充分發揮創造力，開展多元化、多層次、多渠道的過程性評價，突出學生的閃光點，營造一種愉快、和諧、活躍的小學數學教學氛圍.需要注意的是，評價的時效性十分重要，教師應將即時反饋評價納入小學數學課程評價體系中.

結 語

綜上所述，深度學習理論在小學數學課堂教學中的應用是深度教學的出發點以及終極目標，教師應嚴格圍繞《義務教育數學課程標準（2022年版）》以及學生實際情況，不斷更新小學數學教學內容、教學方法，以引導學生進入一種“層進式”學習和“沉浸式”學習狀態.在進行教學設計時應以學生為主體預設教學環節、科學理答，促使學生進入一種深度思考狀態，進而實現小學數學教學目標.

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