深度學習視角下高中數學教學優化策略研究

【摘要】深度學習可以促進學習者全身心積極參與，在有意義的學習過程中成為既具獨立性、批判性、創造性，又有合作精神、基礎扎實的優秀的學習者.基于教育改革背景，在高中數學教學中落實深度學習，能幫助學生從接受學習轉向探究學習，有助于學生全面發展.為優化高中數學教學策略，文章運用經驗總結以及案例分析等研究方法，在整理深度學習概念特征基礎上，提出教師可以通過優化深度教學目標的設計、優化教學形式、優化教學內容、優化評價方式等手段組織教學活動，落實“教是以學為中心”的思想，幫助學生實現深度學習.

【關鍵詞】深度學習；高中數學；教學；優化策略

深度學習是學生在教師的指引下圍繞具有挑戰性的學習主題，全身心參與并在過程中獲得發展的一種有意義的學習手段.區別于傳統的淺層學習，其強調學生的主體性以及教學的教育性.隨著教育改革的不斷深化，在高中階段數學教學中，教師要關注學生的深度學習，以有效手段關注學生的知識學習是否正確發生，使其在更具自主性的課堂中掌握學科知識，形成積極的內在學習動機.因此，教師需要深入分析深度學習的基本內涵，積極探索深度學習視角下高中數學教學的優化策略，以此達到促進學生全面發展的目的.

一、概念綜述

深度學習之“深”，并不在程度之“深”，而在性質之“深”.區別于常規的淺層學習，深度學習要求學習者在學習新知識的過程中能保持批判性的思維，即遇到問題時不盲從，能合理地提出自己的質疑與思考，以批判性的角度對事物做出合理分析，繼而實現高階思維的發展，逐步構建完善的知識架構.此外，深度學習要求學習者具備良好的學習態度以及高投入的決心，主動參與到學習中理解與掌握知識.在深度學習背景下，學習者不僅要掌握所學知識，還要能主動從舊知識聯想到新知識，理清知識的本質特征，在遷移中實現運用，真正“會學”并“學會”知識，成為真正意義上學習的主人.

二、深度學習視角下高中數學教學的實踐價值

（一）可以有效發展學生的高階思維

深度學習基于構建主義理論，強調教師在教學中通過教學情境的構建，驅動學生主動發現問題，實現知識的融合.學生在深度學習課堂中，不再是知識的被動接受者，而是主動參與到學習中，在教師的指導下實現新舊知識的融合，在學習中主動發現問題，親身經歷知識的構建過程.在這樣的背景下，學習的動機來源于學生自身發展，是具有感情、自我存在感的學習，可幫助學生在體驗、經歷中養成良好的思維習慣，形成高階思維.

（二）可以促進學生對知識的靈活運用

深度學習強調理解性學習以及體系化構建，在學習期間學生需要結合所學知識從多角度出發，靈活地分析問題、思考問題，通過主動思考批判性地理解事物的本質，挖掘蘊含在知識下的學科觀念以及思想.在教師的引導下，學生將通過深度學習實現對知識的深層理解，順利解決目前機械化記憶、人云亦云等問題，準確高效地達到優質的學習效果.

（三）可以幫助學生養成良好的反思習慣

在深度學習中，學習者需要通過主動思考獲得問題的答案，而不是簡單地重復敘述所學內容.對知識學習進行及時反思能驅動學生不斷提高自我認知，學生在教師的幫助下完善自我，逐步提高自身學習水平.形成良好的反思習慣后，學生在學習中將更加謙遜，繼而加深對所學知識的印象，為后續參與其他科目的學習或參與深度研究奠定堅實基礎.

三、深度學習視角下高中數學教學的優化策略

通過對深度學習價值的分析不難發現，在高中數學教學中滲透深度學習是教育改革背景下的現實需要，也是學生成長的迫切需求.對此，教師要合理分析在目前教學中存在的相關問題，基于深度學習理念對教學策略做出調整，確保教學活動的有效性.

（一）目標升級，學習進階

教學目標是教學活動的方向標.在新課改背景下，教師在制定教學目標時要充分關注數學學科核心素養的達成，要深入理解數學學科核心素養的內涵、價值、表現、水平及其相互聯系.因此，在教學活動開始前，教師需要深入研讀教材內容，指向分析、評價、創造等高階思維，升級原有教學目標標準，幫助學生在進階學習中逐步分解目標，繼而順利達成目標，在有針對性的學習活動中實現深度學習，逐步提高對數學學習的重視程度.

例如，教師在開展“等式與不等式性質”的教學期間，通過對教材內容的深度梳理與分析發現，本章內容是學生學習函數的開始，教材中借助趙爽的弦圖進行導入，涉及了代數的基本思想以及代數變換經驗，學生需要通過學習掌握利用不等式性質證明基本不等式的方法，加深對不等式定義的理解.在對教材內容進行分析的基礎上，教師還要結合學生的過往表現情況進行判斷.在前幾節課的學習中，大部分學生都能積極參與活動，但由于本單元知識內容涉及較廣，學生基礎知識有限，在抽象概括以及變換獲得定義的學習中容易出現難以理解的情況.因此，通過教材以及基本學情的分析，教師可以向學生提供導學案并將本課深度學習目標列入其中，指導學生在課前參與預習，以確保后續教學活動的順利進行.

上述案例中，教師結合學情以及教材內容，建立在學生認知上的導學案，為其提供清晰的深度學習目標以及預習規劃，這樣可以有效培養學生的自主學習能力，指向深度學習，幫助其形成良好的學習習慣.

（二）學生主體，深度參與

在深度學習背景下，學生是學習的主人，占據課堂學習的主要位置.為避免學生仍存在淺層學習的現象，即盲目跟隨教師的講授，缺乏自主思考的動機與意識，教師需要做好學生學習的引導者角色，圍繞學習重點設計思考性問題，驅動學生在自主探究中獲得答案，積累豐富經驗.這樣，學生在參與深度學習的過程中會體驗完整的認知過程，從被動接受轉為主動探究，在更具自主性的課堂中實現深度學習，進一步感受數學的魅力.

例如，教師在開展“空間點、直線、平面之間的位置關系”的教學期間，先是帶領學生通過復習的方式，回憶上一節課所學的知識.在檢驗完學生知識掌握情況后，教師便可以由平面的性質出發，借助信息技術手段為學生分享平面的圖片，并指導學生從生活中的現實事物抽象得到平面，如課桌桌面、黑板面等，引出問題“兩點能夠確定一條直線，那么想要確定平面需要幾個點”.根據教師提出的問題，學生可以結合課前預習經驗、教材中的提示或者生活經驗進行說明，得到“不共線的三點確定一個平面”這一重要理論知識.為保障學生能在深度學習期間形成良好的質疑精神，教師還可以引導其在掌握事實的基礎上進行思考與質疑，從而提出新的問題.例如，在講解“直線上有無數個點，平面內有無數個點，直線、平面都可以看作點的集合”時，有的學生就提出了自己的疑問：如果直線l與平面a有一個公共點P，直線l是否在平面a內呢？如果有兩個公共點，會發生什么變化呢？基于學生提出的問題，教師可以先對其積極參與思考的行為給予表揚，然后引導其對問題進行分析，使其在思考中加深對基本事實的理解.這樣，在良好的交互氛圍下，學生通過提出問題并解決問題順利實現深度學習.

在上述案例中，教師通過設計問題并指導學生對理論進行質疑提問的方式，充分提高學生在學習活動中的主動性，驅使其在思考、分析中積累經驗，在深度參與學習期間了解本課的重點知識，從而逐步提高自身核心素養.

（三）變式拓展，遷移運用

所謂變式，就是變更概念或問題的認識角度，以突出概念或問題中那些隱蔽的本質特征，以便學生在變式中思維，從而使學生更好地掌握概念或問題的本質規律.在引導學生參與深度學習期間，教師可以借助變式訓練的方式，為學生提供經典例題，使學生在掌握知識的基礎上靈活運用知識，懂得怎樣從事物千變萬化的復雜現象中抓住本質，舉一反三，順利實現深度學習.

例如，教師在開展“等差數列”的教學期間，帶領學生整理了等差數列的基本概念，又指導學生通過建立通項公式和前n項和公式的方式解決問題，進一步感受數學模型的現實意義與應用.為幫助學生順利實現深度學習，掌握使用等差數列知識解決實際問題的方法，教師借助問題“已知數列{an}是等差數列，若a1=7，a50=101，求S50”設計相關變式練習：

變式1 已知一個等差數列{an}前10項的和是310，前20項的和是1220，請根據以上線索計算這個等差數列的首項和公差.

變式2 已知等差數列{an}的前n項和為Sn，若a1=10，公差d=-2，則Sn是否存在最大值？若存在，求Sn的最大值及取得最大值時n的值；若不存在，請說明理由.

變式3 某公司年會上老板為員工提供了兩種福利機制.選擇第一種的員工可以直接領取2000元的獎勵資金.選擇第二種福利機制的員工則可以從年底12月20日至第二年的1月1日每天領取購物卡，第一天的購物卡金額為100元，第二天為110元，依次遞增10元.如果你是員工，你會選擇哪種獎勵機制？

變式4 南宋數學家楊輝所著的《詳解九章算法·商功》中有這樣記載，如圖，后人將此圖稱為“三角垛”.“三角垛”的最上層有1個球，第二層有3個球，第三層有6個球……設各層球數構成一個數列{an}，寫出數列{an}的一個遞推公式.

在變式訓練中，學生需要基于對所學知識的理解，靈活運用等差數列{an}的前n項和公式來解決問題.這樣，學生在練習中能夠進一步實現舉一反三，加深對等差數列性質的了解.

在上述案例中，教師圍繞本課的核心知識設計變式練習，并引導學生自主完成練習，這樣的學習方式可以幫助學生提高思維的靈活性，使學生在主動參與深度學習的過程中獲得發展，提高數學素養.值得關注的是，考慮到學生的學習能力，教師在設計變式練習時盡量降低題目的難度，以防止難度較高的練習影響學生的學習心態，打擊其深度學習的自信心.

（四）評價反思，動態循環

實施有效評價是為了檢測學生的學習目標是否達成.基于深度學習視角，教師在設計教學評價時需要提高對評價環節的重視程度，在確保教學評價與教學目標相對應的同時，對學生的學習前后狀態進行對比，關注學生的高階思維是否在學習活動中得到相應發展，以便形成對照.同時，為保障評價的效果，教師還可以引導學生參與自主評價，使其在反思中形成良好的辯證思維，然后根據學生的自主評價對深度學習指導策略進行完善，順利實現對整個教學設計的動態循環改進.

例如，教師在開展“復數的概念”的教學時，帶領學生整理了復數的幾何意義，并通過解方程等具體問題進一步感受引入復數的必要性，體會數形結合的數學思想.在教學任務結束后，教師可以先對學生在學習過程中的表現進行評價，借助信息技術輔助手段向學生展示自己在教學中拍攝的學生學習的片段，引導學生在片段中找到自己的身影，回憶自己當時在做什么，分享自己在本課學習中的收獲以及掌握的知識.在這一環節中，學生通過反思的方式能初步認識到自己在深度學習環節中存在的不足，繼而在教師的指導下進行有針對性調整.接下來，教師還可以指導學生在回顧中回答相關問題，如“復數有什么幾何意義”“如果z1，z2是共軛復數，在復平面內所對應的點有什么樣的關系”，通過問題設置為學生提供對所學內容進行總結的機會，幫助其形成整體認識，從而對認知過程作出系統性總結.最后，為確保學生能在深度學習中獲益，逐步形成良好的學習習慣，教師還可以將教師評價與學生自主評價內容整理在一起，設計成電子手冊，以便學生在課后時間登錄網絡學習平臺進行查閱，使其在對學習過程進行反思的過程中不斷提高、完善自我.

上述案例中，教師借助多元化的評價方式順利完成教學總結，使學生在反思中逐漸形成良好的思維習慣，繼而通過有價值、有自我存在感的學習來獲得更深層次的發展.

結 語

綜上所述，深度學習是教育改革背景下對高中數學教師提出的全新要求.筆者分別從導入、教學以及評價這三個環節說明了具體的指導方法，并強調了指導學生參與深度學習的重要性.期望高中數學教師能順利落實深度學習，在促進學生素養提升的同時推動高中數學教學可持續性發展.

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