《義務教育數學課程標準(2022年)》指出,小學數學課程讓學生逐步形成適應終身發展需要的核心素養,同時實施促進學生發展的教學活動。在小學數學教學中,要促進學生深度學習,需要從教學理念、方法、資源等多個方面進行改革與創新。但現階段,仍然面臨多重現實阻礙,如忽視學生數學思維、問題解決能力的培養,未有效引導學生進行深入探究與思考等。因此,如何在小學數學教學中促進學生深度學習,是本文重點研究的對象。
一、概念界定及理論基礎
(一)深度學習
深度學習,是指學生在學習過程中,不僅掌握基礎知識和技能,而且能夠深入理解知識的本質、內在邏輯和相互關系,形成批判性思維和解決問題的能力。深度學習強調學習的主動性、探究性和反思性,要求學生在認知、情感、態度等多個層面都發生深刻變化。深度學習以學生為中心,不僅關注學生的學習成果,而且重視學生的學習過程與方法,持續推動學生自主學習能力的發展。
(二)理論基礎
建構主義理論、元認知理論、情境認知理論,是深度學習的理論基礎。?建構主義理論強調,知識是學習者在特定情境下,借助他人的幫助和必要的學習材料,通過意義建構獲得的?。例如,在數學教學中,教師創設情境,引導學生通過協作、會話,主動探索數學知識,構建自己的知識體系。元認知理論則關注學習者對自身認知過程的理解和調控,是深度學習的重要支撐。它幫助學習者反思學習策略,調整學習狀態,從而更有效地進行深度學習。情境認知理論認為,知識與情境緊密相關,學習應在真實或模擬的情境中發生?。例如,通過模擬購物情境教授數學運算,使學生在解決實際問題中深化對數學知識的理解,實現深度學習。綜上所述,這三大理論共同為深度學習提供了堅實的理論基礎?。
二、促進學生深度學習的意義
根據深度學習的三個理論基礎,學生從淺層學習過渡到深度學習時,能夠構建出更加完善的數學知識體系,加深對概念知識的理解,根據知識體系的內核形成更加全面的認知。深度學習能幫助學生將新知識融入已有的知識體系中,形成整體、動態的知識結構,便于靈活運用,解決復雜多變的數學問題?。通過深度學習,學生主動探究知識,培養分析、處理和解決問題的能力,增強創新思維和批判意識,有效促進學生數學思維的發展?。在指向深度學習的小學數學課堂上,學生是學習的主人,擁有學習的自主權和選擇權,因此容易形成積極的內在學習動機。深度學習使學生深入理解數學知識,通過自主分析、獨立思考等,提升數學素養和水平,為學生全面發展奠定基礎?。
由此可見,深度學習在提升課堂教學質量的同時,能夠幫助學生養成積極探索的數學學習習慣,為學生進一步提高自主學習能力、實現數學思維的進階打下堅實的基礎。
三、小學數學教學中促進學生深度學習的策略
(一)指向多元發展,設計分層目標
在小學數學教學中,深度學習的最終目的是幫助學生經歷對知識的理解、探究等學習過程,最終完成遷移與運用。在教學實踐中,教師應尊重學生的個體差異和認知發展規律,充分關注學生的學習能力,基于深度學習設計總體目標、分層目標。指向多元發展的分層目標,包括理解層次、創造層次、分析層次、應用層次和評價層次,這有助于小學生在數學課堂上發展知識能力、批判思維、表達能力與協作能力。
以人教版四年級下冊“圖形的運動(二)”一課的教學為例,學生通過本單元的學習,將理解軸對稱、旋轉、平移這三類基本的圖形運動,知道三類運動的基本特征,理解幾何圖形的對稱性,感悟現實世界中的對稱美。在備課階段,教師深入研讀教材內容后,重點梳理本單元的教學重點及難點,并根據學生的實際學情,制定如下所示的分層教學目標。
理解層次:能夠理解軸對稱圖形的定義、特征和性質,包括對稱軸的概念以及對稱點到對稱軸的距離相等。
創造層次:能夠利用軸對稱和平移的方法,在方格紙上設計并創作出具有創意的圖案。
分析層次:能夠分析軸對稱圖形和平移圖形的結構和組成部分,理解其內在的邏輯關系。
應用層次:能夠將軸對稱和平移的知識應用于解決實際問題,如計算不規則圖形的面積。
評價層次:能夠對自己和同伴的學習成果進行評價,判斷其軸對稱和平移圖形的準確性和創意性。
在目標制訂完畢后,教師可以依據上述目標,為學生提供配套的導學案或其他學習資源,幫助學生直觀地了解本單元的重點和難點。例如,教學重點是認識圖形的對稱軸,并能畫出軸對稱圖形、平移后的圖形等。教師根據不同層次的教學目標,在教學活動設計和實施階段,引導學生表現出真實的學習情況,才能有針對性地調整教學手段,為學生從淺層學習走向深度學習提供指引。
(二)指向問題解決,創設真實情境
問題是引發學生深度思考的有力工具。從促進學生深度學習的角度,教師應指向問題解決,在課堂上創設真實、直觀的教學情境,并且情境內容、素材應來源于現實生活,讓學生感受到親切感、熟悉感,學生才會產生數學學習動力。在真實的情境中,學生能夠深入思考數學知識的本質、規律,建立新舊知識的關聯,通過問題的解決,實現知識的遷移與運用。
1.連接實際生活。
在小學數學課堂上,教師盡量使用學生比較熟悉的物品,從連接實際生活的角度創設情境,并激發學生的好奇心、探索欲。在“圖形的運動(二)”一課中,學生的注意力集中在觀察幾何圖形、動手操作等探究活動中,因此,教師可以利用學生在生活中經常見到的物品,如折紙、鏡子、七巧板、積木玩具等,作為情境創設的生活化素材,并引發學生對軸對稱、平移、旋轉等幾何圖形運動的思考和探究欲望。
情境描述:上課前,教師準備一面大鏡子放在教室的一角,并邀請幾位學生站在鏡子前做各種動作,如舉手、抬腿、微笑等。然后,引導學生觀察鏡子中的自己與現實中的自己有什么不同之處,特別是注意哪些部分是完全一樣的,但方向相反。
四年級小學生均有照鏡子的生活經歷,根據教師所創設的情境,學生的已有生活經驗被喚醒,并積極參與“在鏡子面前做動作”的學習活動。此時,教師從概念引入的角度,向學生講解照鏡子時發現的規律:“同學們,你們發現了嗎?當我們站在鏡子前做動作時,鏡子里的我們就像是一個神奇的復制品,它和我們一模一樣,但是所有的動作都是相反的。其實,這種現象在數學里有一個特別的名字,叫作‘軸對稱’。”
通過連接實際生活的情境,學生能夠調動已有經驗,建立數學與生活的聯系,正確理解情境中包含的數學信息,并積極參與數學探究活動。
2.串聯知識要點。
在“圖形的運動(二)”單元的課堂教學活動中,學生理解新知識,并將其融入現有的知識體系,這是深度學習的關鍵步驟,也是“知識建構”的主要環節。深度學習強調的是,讓知識的吸收變得系統化和結構化,因此要遵循學生的認知發展規律,循序漸進地串聯知識要點,鼓勵每位學生參與問題的發現、提出、思考分析、交流討論以及解答過程。
問題1:在鏡子中看見的電子鐘上的時間是“15:20”,此時正確的時間應該是幾點?
設計意圖:學生需要聯系生活經驗、數學探究經驗,思考分析、解答此問題。即在鏡子中看到的電子鐘表指針,與真實的電子鐘表指針是軸對稱的關系,如果鏡子中顯示“15:20”,那么真實的時間應該是“8:40”。
問題2:一個正方形,先向上平移3格,再向左平移5格,然后向下平移4格,最后向右平移5格,圖形會回到原來的位置上嗎?
設計意圖:學生需要動手操作,利用教師提供的正方形紙片,或者在希沃白板5軟件上演示正方形平移的運動過程。學生在理解平移運動的特征后,即位置改變、大小形狀不變,按照問題中所描述的運動順序,上3→左5→下4→右5,驗證正方形是否回到原有的位置上。
在解決上述問題的過程中,學生需要串聯“軸對稱”“平移”兩個方面的知識點。根據軸對稱圖形的基本特征、平移的特點,在知識遷移、解決問題的過程中,學生從淺層學習過渡到深度學習。通過精心設計的問題,學生可以在不斷練習、探索和思考的過程中,逐步建立一個完整的知識體系。
(三)指向合作交流,構建學習共同體
在小學數學課堂上,有效的師生互動、生生互動,是促進學生深度學習的有力工具。在教學實踐中,部分教師將大部分時間用于知識點的講解、例題的講解等方面,忽視了師生之間、生生之間合作交流的重要性。指向深度學習的小組合作交流,強調啟發思維的重要性,并在良好課堂氛圍中構建積極學習的共同體,發揮學生的主體作用。教師可以適當設計適合小組合作完成的、有挑戰性的學習任務,讓學生在合作、交流、操作的過程中,收獲知識和技能。
1.小組合作,啟發思維。
在“圖形的運動(二)”一課的教學中,教師按照4—6人的規模分配小組,并根據四年級小學生的認知、能力、經驗特點,圍繞軸對稱圖形、平移運動等重難點,設計一系列有挑戰性的小組學習任務。學生需要在組內充分討論、交流,在思維的碰撞過程中,收獲運用新知識解決問題、順利完成任務的靈感。
任務示例:如圖1所示,甲、乙兩個人同時從A點去B點,若速度相同,誰會先到達?為什么?
設計意圖:學生需要在小組內部討論、分析,甲和乙兩個人速度是相同的,起點相同、終點相同,因此可以推斷出,若其中一個人走的距離比較短,那么他先到達終點。學生對照從兩條路線,若將曲折的路線,橫向的都平移到一條線上,豎向的都平移到一條線上,那么可以看到兩個路線能夠組成一個長方形。經過小組內部討論后,學生根據長方形對邊相等的性質,總結出甲、乙在速度相同的情況下是同時到達B點的結論。
在上述小組合作任務中,經過線段或幾何圖形的平移運動后,學生均能夠運用平移的知識解決問題。將所學知識遷移運用在解決新問題的過程中,是學生從淺層學習過渡到深度學習的主要表現。但是在小組內部討論的過程中,部分學生仍然存在概念混淆、計算失誤等情況,需要通過動手操作、隨堂訓練等方式,提高自主學習能力、問題解決能力。
2.動手操作,增強技能。
動手操作在培養學生的實踐能力、推動學生深度學習等方面均具有不可忽視的價值。有效的動手操作活動,能使學生親身感受數學知識的魅力與價值,深切體會數學與實際生活之間的緊密關聯。學生以小組為單位,利用“軸對稱”“平移”等新學的知識,在方格紙上共同制作出一個美觀的圖案,如風箏圖案、煙花圖案、火炬圖案等。學生可以使用硬紙板、塑料片、彩色紙張等材料,在方格紙上繪制草圖后剪出各種基本圖形,并在圖形上標記關鍵的點、邊,通過對折的方式比較幾何圖形是否為軸對稱圖形,并制作出美觀、實用性強的圖案。在良好的課堂氛圍中,教師從構建學習共同體的角度出發,適當指導學生的圖案制作過程,并與其他小組的學生共同點評圖案是否美觀、是否具有軸對稱圖形的特征等。
(四)指向反思學習,優化教學評價
在小學數學教學中,學生深度學習的主要特征之一是反思。“學而不思則罔,思而不學則殆。”這句話充分證實了反思的重要性。因此,為使學生思維走向深處,教師應注重對學生反思意識的培養。學生在完成課前、課中、課后學習任務后,對自己的學習過程進行回顧與總結,促進自身學科核心素養的全面發展。
在“圖形的運動(二)”一課的教學中,教師應從反思學習的角度,進一步優化教學評價方式,充分發揮學生的主體作用。例如,學生在自主探究新課內容、合作探究小組任務時,在網易云課堂軟件中如實記錄下自己發現的問題,并積極分享給其他小組成員、教師。在優化教學評價的過程中,教師提高表現性評價、過程性評價方法的應用比例,并調動學生回顧學習過程、總結學習成果的意識,幫助學生養成良好的數學學習習慣。在網易云課堂軟件上,教師借助“自我反思記錄表”,鼓勵學生從多角度對自己的學習表現進行回顧,輔助教師判斷、分析學生的真實學情和目標達成情況。教師則需要進一步優化教學評價內容與標準,根據學生的深度學習進程,從促進學科核心素養形成與發展的角度,讓學生在“知不足,然后能自反也”的良好氛圍中,潛移默化地提高自主學習能力、問題解決能力。此外,教師要積極探索多樣化的評價方式,調動學生參與自評、互評的積極性,并將評價任務貫穿全部教學過程,跟蹤學生的深度學習情況。
四、結語
綜上所述,在小學數學教學中,促進學生深度學習,有助于學生構建完整的知識體系,有助于學生提高自主學習能力與問題解決能力。在教學實踐中,教師應立足多元發展的角度,科學設計分層的教學目標,并立足問題解決的角度,創設連接實際生活的真實情境,讓學生在自主探究中串聯知識要點。教師應鼓勵學生參與合作交流,構建學習共同體,通過小組合作啟發思維,通過動手操作增強技能。此外,教師應培養學生的反思學習意識,并進一步優化促進學生深度學習的教學評價。