基于深度學習的高中數學教學策略研究

【摘要】隨著新課程改革的深入推進，深度學習成為教育領域的一個重要議題.深度學習不僅是一種學習方法，還是一種教學理念，它強調學生對知識的深入理解和應用.在高中數學教學中，深度學習的引入至關重要，這是因為數學不僅是一門學科，還是一種解決實際問題的工具.然而，在實際教學過程中，如何有效融入深度學習，提升教學效果，這對教師來說仍然是一個挑戰(zhàn).文章闡述了深度學習的重要性及深度學習理念下高中數學教學中存在的問題，探索和分析了基于深度學習的高中數學教學實踐，并提出了具體的應用策略，以期促進學生的全面發(fā)展.

【關鍵詞】深度學習；高中數學；實踐；教學策略

在當今社會，教育正在不斷進步，高中教育也在向更高的層次邁進.對于高中數學教師而言，如何有效地進行數學教學以及如何指導學生在數學課堂上實現深度學習，是其需要深入考慮的問題.此外，高中數學教師需要持續(xù)優(yōu)化數學教學方法，幫助學生建立將新舊知識聯系起來的學習習慣和思維方式，從而培養(yǎng)學生靈活的數學思維.高中數學教師引導學生在數學課堂中進行深度學習，對提高教學效率至關重要.因此，在高中數學課堂中促進學生深度學習，是高中數學教師的關鍵任務.

一、深度學習的重要性

在當前教育改革的大背景下，深度學習作為一種新興的教學方法，在高中數學教學中的應用日益受到重視.深度學習不僅是一種知識傳授的手段，還是培養(yǎng)學生自主學習能力、探究能力和創(chuàng)新思維的重要途徑.

深度學習強調的是對知識的深入理解和應用，而不只是表面的記憶和重復.在高中數學教學中，這種方法能夠激發(fā)學生的學習興趣，引導他們主動探索和思考.例如，在探討一個數學問題時，教師可以引導學生不要只關注結果，更重要的是理解解題的過程和邏輯，從而培養(yǎng)學生的邏輯思維和問題解決能力.

深度學習可促進學生之間的交流與合作.在高中數學教學過程中，教師應鼓勵學生與同伴共同討論問題，分享不同的解題方法和思路.這種互動不僅可以增進學生之間的感情，還可以促進其思維的碰撞，有助于學生形成更加全面的數學認知.

深度學習在培養(yǎng)學生探究能力方面起到了至關重要的作用.通過深度學習，學生可自主發(fā)現問題，分析問題，解決問題.在這一過程中，學生不僅學會了數學知識，還學會了如何學習，如何運用所學知識探索未知領域.

深度學習有助于學生構建系統(tǒng)的知識結構.在高中數學教學中，教師可以利用深度學習幫助學生理解數學知識之間的內在聯系，從而使學生在心中構建一個連貫、系統(tǒng)的數學知識體系.這種方法不僅可增強學生對數學知識的記憶，還可促進他們對數學概念的深入理解.

二、深度學習理念下高中數學教學中存在的問題

在當今教育改革的浪潮中，深度學習作為一種新興的教學方法，受到了廣泛的關注和應用.特別是在高中數學教學中，深度學習的推廣被認為是提升教學質量、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和自主學習能力的關鍵.然而，深度學習在實際應用過程中也面臨著諸多挑戰(zhàn)和困境.

“灌輸式”教學模式仍然出現在高中數學課堂中.在這種模式下，學生往往處于被動接受知識的狀態(tài)，缺乏主動探究和思考的機會.數學是一門邏輯性強、抽象性高的學科，因此學生需要通過主動思考和探索來理解和運用數學知識.如果教師繼續(xù)沿用“灌輸式”教學，不僅使學生難以深刻理解數學概念，而且無法培養(yǎng)其靈活運用知識解決問題的能力.盡管一些教師開始嘗試運用深度學習來優(yōu)化課堂教學，但在實際操作中仍存在諸多不足.例如，有的教師在設計教學活動時缺乏針對性，未能有效幫助學生解決學習中的疑惑.這導致學生在學習過程中陷入困境，無法實現知識的深度學習和理解.此外，高中階段的學習任務繁重，數學學科的工具性特點要求教師不僅要教授知識，還要指導學生如何應用這些知識.這就需要教師深入了解學生的學習情況，根據學生的實際需要，采取合適的教學策略，逐步引導學生進行深度學習.然而，目前大多數教師在這方面仍顯不足，未能充分發(fā)揮深度學習在高中數學教學中的優(yōu)勢.

三、基于深度學習的高中數學教學策略

（一）進行情境教學，引入深度學習

在當今的教育改革中，深度學習已成為提升學生核心素養(yǎng)的關鍵途徑，其在高中數學教學中占據了重要地位.《普通高中數學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）明確指出，情境教學是實現深度學習的有效策略，旨在通過創(chuàng)設貼近學生生活的數學情境，激發(fā)學生的學習興趣，促進其主動探究，從而加深對數學知識的理解和應用.

以“函數的應用”為例，函數不僅是數學的一個基礎概念，而且在現實生活中具有廣泛應用.為了使學生能夠更深刻地理解和應用函數知識，教師可以創(chuàng)設與學生日常生活緊密相連的教學情境，這樣不僅能增強學習的趣味性，還能提高知識的實用性.在實際的課堂教學中，教師可向學生提出一個實際問題：“某學生的父母計劃為其大學教育存一筆資金.銀行提供了兩種定期存款方案：一是一年整存整取，年利率為1.5%；二是三年整存整取，年利率為2.75%.在假設銀行基準利率保持不變的情況下，哪種存款方式更為劃算？”這個問題不僅與學生的日常生活緊密相連，而且巧妙地引入了數學中的函數模型———利息的計算公式.這一問題可激發(fā)學生極大的興趣.他們開始運用自己的生活經驗和所學的數學知識來解決這一實際問題.學生可以小組為單位討論并計算兩種存款方式的最終收益.他們在這一過程中知道了如何將數學知識應用于解決實際生活中的經濟問題.在討論和比較的過程中，學生深入分析了不同存款方案的利弊，學會了如何根據不同的實際情況做出最合適的經濟決策.通過這種以問題為中心的教學活動，學生不僅理解了函數的基本概念和應用，還提高了自己的數學抽象能力和實際應用能力.更為重要的是，他們開始認識到數學與日常生活的密切聯系，并學會了從數學的視角來觀察和分析現實世界.這種基于情境的教學方式有效地促進了學生的深度學習，使他們在學習過程中獲得了更深層次的體驗.

（二）運用問題引導，進行深度學習

在當前的教學理念中，深度學習已被廣泛認可和推崇，特別是在高中數學教學中，它被視為提升學生核心素養(yǎng)的有效途徑.根據新課標的要求，學生需要通過有效提問以及探究和解決問題來實現深度學習.這一過程不僅是學生學習的過程，還是他們發(fā)展核心素養(yǎng)的關鍵環(huán)節(jié).問題引導策略，特別是問題串，可以有效引導學生深入探究問題.

以“任意角的三角函數”為例，在初中階段，學生已經學習了銳角的三角函數.當學生進入高中并開始學習“三角函數”時，他們會接觸任意角的概念.為了幫助學生在這個新領域中進行深度學習，使學生能夠將已有的知識遷移到新的情境中，教師需要巧妙地設計一系列問題.教師可以提出以下問題串來引導學生的學習過程.問題一：在初中階段，你學習了銳角三角形的邊和角之間的關系.這些三角函數是如何定義的？問題二：考慮到任意角的概念，我們是否能將銳角的三角函數推廣應用到任意角上？問題三：能否利用銳角三角函數的概念，在直角坐標系中表示出銳角三角函數？這些問題不僅可使學生回顧和鞏固已學知識，還可引導他們思考如何將這些知識應用于更廣泛的情境當中.在解答這些問題的過程中，學生積極思考并探索相關內容.在探究的過程中，大部分學生自覺地運用已有的知識，從而實現從已知到未知的遷移，這不僅可以幫助他們更好地理解新概念，還可促使他們構建數學體系.特別是在把握數學知識點之間的聯系方面，學生能夠更好地完善知識結構，從而為深入理解和運用數學知識打下堅實基礎.

（三）利用任務驅動，深化深度學習

在當代教學理念中，任務驅動法作為一種有效的教學策略，已被廣泛地應用于高中數學教學中.這種方法通過設計具體的學習任務，激發(fā)學生的主動學習興趣，引導他們在完成任務的過程中進行深度學習，從而實現知識的深入理解和應用.這種以任務為中心的學習方式，特別適合培養(yǎng)學生的探究能力和問題解決能力，對提高學生的數學核心素養(yǎng)尤為重要.

以高中數學中的“集合”單元為例，教師可以巧妙地設計與學生日常生活緊密相連的任務，從而引導他們深入理解集合的概念及其應用.這樣的教學方法不僅增加了學習的趣味性，而且加強了學生對數學知識實際應用的理解.具體來說，教師可以安排這樣一個任務：“在班級中進行一項關于同學們興趣愛好的調查，并用集合的方法來展示調查結果.”這個任務具有實際意義，能有效地將集合的相關知識融入學生的日常生活中.首先，學生需要制訂一個關于興趣愛好的問卷，其中應包括各種活動，如閱讀、運動、音樂、繪畫等.在設計問卷的過程中，學生開始接觸如何將興趣愛好分類，預先體驗集合劃分的基本思想.完成問卷設計后，學生在班級內部進行調查.學生需要對收集到的數據進行整理，這是他們開始使用集合語言描述實際問題的起點.例如，他們可以將喜歡閱讀的同學歸為一個集合，喜歡運動的同學歸為另一個集合，然后探討這些集合之間的關系，如交集（既喜歡閱讀又喜歡運動的同學）和并集（喜歡閱讀或運動的所有同學）.接下來，學生使用Venn圖來可視化地展示這些集合及其關系.通過繪制Venn圖，學生不僅可以直觀地看到不同興趣愛好之間的關系，還能更深刻地理解集合的概念，如并集和交集等.在這個過程中，教師可以進一步引導學生思考關于集合的更深層次的概念，如子集、空集、全集等.學生可以探討如何在他們的調查數據中找到這些概念的實際例子，從而將抽象的集合理論與具體的實際情境緊密結合起來.通過這樣一個具體的任務驅動式教學活動，學生不僅學習了集合的基本概念和方法，還在實際操作中體驗到了數學知識的實用性和趣味性.

（四）融入數學文化，鞏固深度學習

教師將數學文化融入數學教學中，不僅是新課標的要求，還是重要的教學策略.通過融入數學文化，教師可以使數學教學不再是枯燥地呈現符號和公式，而是充滿生命力的文化現象，從而使學生在心中形成對數學的深刻印象，加深對數學知識的理解和記憶.

以“等比數列前n項和”的教學為例，教師可以利用歷史故事來引入新課.在課前，教師可整理古印度舍罕王與宰相達依爾的經典故事，即著名的“麥粒問題”.借助多媒體技術，教師可以將這一故事制作成視頻，從而增加故事的趣味性和直觀性.在課堂的導入環(huán)節(jié)，教師播放這段視頻可以引起學生的極大興趣.視頻如下：達依爾請舍罕王在國際象棋棋盤的第一格放1粒麥子，在第二格放2粒麥子，以此類推，每格的麥子數是前一格的兩倍，直到填滿64格.學生在觀看視頻的過程中會被這個看似簡單卻暗含數學奧秘的故事所吸引.他們開始主動思考問題，嘗試用數學方法解決這個看似簡單卻涉及復雜計算的問題.在此基礎上，教師可以引出等比數列前n項和的概念，鼓勵學生探究解決問題的方法.在探究過程中，教師不僅要講解等比數列的相關知識，還應該巧妙地滲透其他數學文化內容，如等比數列在歷史上的應用，不同文化背景下的類似數學問題，等等，使學生在學習數學知識的同時，體會數學與文化的深厚聯系.

（五）課后利用筆記，進行查漏補缺

在高中數學的深度學習過程中，學生的自主性和積極性至關重要.然而，數學知識的復雜性和碎片化特點往往使學生在學習過程中出現遺漏和誤解.在這種情況下，數學筆記就顯得尤為重要，它不僅是課堂學習的記錄，還是學生回顧所學、整理知識、構建知識體系的有效工具，能夠促進學生進行深度學習.

以“平面向量及其應用”為例，學生在課堂上積極記錄重要知識點和解題方法，形成了詳盡的數學筆記.在課后，教師可以布置以下任務：“請同學們閱讀自己的數學筆記，復盤本單元的學習過程和內容，并嘗試制作思維導圖，以直觀地展示你們的學習成果，如關鍵知識點、學習方法等.”面對這一任務，學生開始認真閱讀自己的數學筆記，回顧學習過程中的重點和難點.在制作思維導圖時，學生不僅需要歸納和總結課堂上學到的知識，還需要檢查并補充遺漏的內容.這種活動不僅可以幫助學生加深對平面向量的理解，還可促使他們發(fā)現并彌補自己的知識漏洞.學生通過整理筆記和制作思維導圖，逐步構建起一個結構完整、邏輯清晰的知識體系.此外，思維導圖的制作過程本身也是一個學習過程.它要求學生不僅理解每個知識點，還要了解這些知識點之間的聯系.這種方法不僅有助于學生在未來的學習中更好地遷移和應用所學知識，還能夠提升他們的邏輯思維能力和歸納總結能力，從而為他們未來的學習打下堅實的基礎.這種以筆記為基礎的學習方法對促進學生的深度學習具有重要的意義.

結 語

綜上所述，深度學習在高中數學教學中具有重要的作用.教師通過情境教學、問題引導、任務驅動等教學策略的應用，可以有效地促進學生對數學知識的深入理解和應用.同時，教師在教學中融入數學文化，有助于鞏固和加深學生的學習成果.面對當前教學的挑戰(zhàn)和困境，教師需要不斷更新教學理念和方法，以適應新課程改革的要求，從而為學生的全面發(fā)展提供支持.

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