

摘"要:深度學習契合新課改理念,是推動學生由低階思維轉向高階思維的重要手段,將其運用在數列大單元教學中,不僅有助于提升教學質量,也有助于幫助學生構建系統的知識體系,實現數學核心素養的培養及全面發展.
關鍵詞:深度學習;高中數學;大單元教學
深度學習視域下,教師可以設計并實踐高中數學的大單元教學,將零散的知識點進行整合,引導學生由淺表學習走向深入探究,由生活實例走向具體情境,從單一課程邁向完整的大單元學習.因此,本文旨在闡述深度學習及大單元教學的內涵,分析高中數學大單元教學存在的問題,并以“數列”教學為例探討深度學習視域下高中數學大單元教學的優化措施.
1"深度學習與大單元教學內涵
1.1"深度學習內涵
深度學習是現代學習科學理論針對傳統課堂教學中學生被動接受知識、孤立存儲信息的膚淺學習現象而提出的一種新學習方式.在具體的教學中,教師根據教材內容,收集、整合與該課堂相關的知識點,圍繞知識點開展主題教學活動.學生在教師的指引下充分發揮主觀能動性,圍繞教學主題,積極交流、探索,從中獲取新的體驗,使思維、視野、知識范圍得到拓展和延伸,從而構建起更加豐富的知識體系,能夠從多角度、多思維、多層面去分析、解決問題,進而實現自我教育、自我發展.展開深度學習,需要教師與學生同步參與教學.[1]“數列”的深度學習不僅要求學生理解數列定義及性質,還要求學生基于已有的知識體系,運用批判性思維去發現、學習新的知識,然后將其融入已有的數列知識體系中,并在眾多知識中進行篩選、整合與遷移.它側重的是對學生知識建構、學習反思、批判思維、遷移應用等方面能力的培養與提升.
1.2"大單元教學內涵
大單元教學指的是教師綜合整個單元的教學內容,在經過深入且全面的分析之后,確定好教學的目標,然后在課內外、學科之間進行分析,挖掘資源并予以科學的規劃與整合,從而獲得相對完善的、全面的教學內容,最后經過綜合性的設計以課件的形式呈現給學生.大單元教學中,教師可以實現高效教學、靈活遷移和熟練應用的教學目標,學生也能夠在學習中接觸到更多新知識,拓寬視野、發展思維.[2]其本質是在單元教學的基礎上形成的一種教學設計模式,側重學生數學核心素養、必備知識和價值觀念的全面發展.大單元教學的整個過程突出了“大概念、大任務、大情境”特征.
2"深度學習視域下高中數學大單元教學存在的問題
2.1"教學目標設計不當
由于教師對大單元教學內涵了解不夠深刻、全面,無法將單元主題進行有效銜接和整合,只是將原有的教學目標簡單羅列,導致設計的教學目標得不到有效梳理而呈現出不全面性,不僅與學習結果出現了錯位,也導致大單元教學目標引導失宜.此外,部分教師刻意拔高教學目標,沒有基于大單元本身應當承載的語言建構及運用能力,而是直接將目標定位在核心素養要素上,忽視了對學生基礎知識的鞏固,導致學生根基不穩,影響學生的全面發展及教學的整體質量.
2.2"教學組織設計不當
教學的組織設計是大單元教學的核心要素,直接影響整個教學活動的質量,但這一環節仍存在問題.一方面,教師對其缺乏足夠的重視.部分教師對“大單元教學”的內涵理解不清晰、不深刻,在組織教學時只是簡單地將文本內容疊加起來,然后通過單向講解讓學生了解并記住知識點.這樣的模式既忽略了學生的主體地位,也沒有體現出知識之間、單元之間的關聯性.另一方面,在具體教學中教師設計的大情境、大任務缺乏趣味性、豐富性和靈活性,與生活實際的結合力度不大,這就意味著教師設計的情境、任務等與學生具體學習的銜接被忽視,注重的更是自我設計,而非學生的主體性,導致學生難以深入理解知識.
2.3"教學評價設計不當
部分教師會出現大單元教學與單元教學混淆的情況,甚至會將兩者等同起來,在進行教學評價時會出現“終結性”評價,而這一評價形式是單元教學所獨有的.大單元教學是基于單元之間的關聯與邏輯,將其整合并形成一個整體給學生學習的教學方法,這個過程中學生的各種學習表現也應當被重視并予以客觀的評價.教師應基于學生的行為反饋來獲悉并掌握學生的真實學情,是“教學評一體化”的具體表現,即“過程性”評價,然而這一評價形式往往被教師忽略,這就使得大單元教學“以評促學”功能的發揮受到了限制.
3"深度學習視域下高中數學大單元教學的優化措施
3.1"分析教材,系統規劃
任何教學活動都是從備課開始的,它是整個教學活動的基礎和前提.教師是否對教材內容進行了多角度的分析,是否從整體上對知識點有了更高站位的理解并在層層遞進原則引導下對知識進行了挖掘與整合,從而構建起新的知識脈絡結構是影響備課質量的重要因素.這個過程就是對知識梳理、確定大單元教學路徑的過程.學生也會基于這樣的課程內容去掌握重要的、貫穿整個知識體系的關鍵點.學生掌握了這些關鍵點,就能全面掌握整個單元的所有知識內容.由此可見,在開展大單元教學前,教師要分析、研讀教材,全面把握、系統規劃,做好備課.
以“數列”教學為例,一方面,教師通過研讀教材,明確數列單元中的核心問題:①思考數列產生的背景;②數列的順序是怎樣的;③數列的本質是什么;④數列概念建立的原因;⑤數列的存在有什么意義.這些問題串聯起了整個單元的知識點,是設計大單元整體教學的主線.學生在思考這些問題時就能構建起整體的框架.
另一方面,教師要從數學學科整體上分析與“數列”單元知識有關的數學知識,并意識到它們存在著上下位關系.[3]從本質上分析,數列是函數的一種特殊形式,因此在設計數列大單元教學時,教師要明確這一點,將數列放在函數之后學習,學習數列之后再去學習極限、級數求和等拓展內容,這條線中,數列起著承上啟下的作用.為了便于學生了解,教師可以制作“數列”大單元教學思維導圖(如圖1).
3.2"準確定位,設置目標
教學目標是教學活動開展的方向與需要達成的效果.大單元教學作為一項系統性的教學活動,更需要有一個明確的教學目標作為指引和保障.[4]因此,教師要通過對單元內容的分析確定單元目標,并針對所開展的每一課程的內容來確定課程教學目標,在逐步實現課程目標的過程中實現單元整體目標.
例如,在“數列”大單元教學中,教師就可以從以下三個維度來設計教學目標.
(1)知識與技能.這是最基本的目標,也是學生通過學習必須掌握的最基礎的內容.其中包括什么是數列?數列的表達方法有哪些?結合例題,理解什么是等差數列?分析等差數列與一次函數有什么關系?理解什么是等比數列?其通項公式是什么?結合生活實際了解銀行存款方式及計息方式.
(2)過程與方法.通過多樣的教學方法引導學生探究等差數列和等比數列,促使學生在探究中強化對知識點的理解,并建構數列知識體系,在此基礎上引導學生實現知識的內化與遷移.[5]
(3)情感價值.數學雖然是一門研究數量關系及空間變化的學科,但其內容中都蘊含著豐富的人文元素,因此在開展教學中教師要對教學內容進行分析,找出知識中蘊含的人文元素,引導學生在參與教學中培養良好的人文素養和情感價值觀念.
3.3"創設情境,問題驅動
教學情境的創設是當前教師課堂教學中最常用的一種教學方法,它的運用能有效降低教學難度,將數學知識簡單化、具體化,使學生學習起來相對容易.因此,教師要結合教學內容及學生的學情去創設對應的教學情境,激發學生興趣,引導學生進行深度學習.
例如,“數列”這一單元的教學內容中等差數列的前n項和與等比數列的前n項和是整個單元的重難點.在開展相關內容的教學中,教師就可以引入德國數學家高斯(Gauss)的故事,通過故事激發學生興趣,同時故事涉及的一些數學問題也會成為學生思考、探究的指引,高斯在上小學時候就掌握了等差數列求和的方法.當時,高斯的老師出了一道加法題:81297+81495+81693+…+100899,這實際上是一道等差數列求和問題(公差為198,項數為100).當老師寫完題目,高斯也計算出了結果:9109800.
這時,教師可以要求學生再次觀察題目中的數,找出其中的規律,發現這組數構成了等差數列,進而引發學生進行求和的意愿,如此就自然地過渡到所學內容.[6]通過學習得出其計算過程:
81297+81495+81693+…+100899=(81297+100899)×(100÷2)=182196×50
=9109800,
即首尾相加乘項數除以2.
此外,教師可以挖掘生活元素來設計相關問題,以問題的引領,讓學生掌握知識并學會應用.
例如,教師可以用多媒體展示印度泰姬陵的圖片,并對其每個建筑結構進行放大并做出一定的講解,從而引出問題“陵寢中有一個梯形圖案,圖案鑲嵌著大小相同的圓寶石,將整個圖案都包圍了起來,頂層鑲嵌4顆寶石,往下每多一層,多鑲嵌1顆寶石,一共有八層.請結合所學計算這個圖案到底使用了多少顆圓寶石”.這個問題的設計是為了引導學生初步形成數形結合思想,從而幫助學生更好地理解知識、解決問題.
當學生解決這個題目后,教師繼續追問“如果這個圖案是一百層呢?怎樣去解決這個問題”.這時學生就會思考,并圍繞“對項數分奇偶”這一標準與同學進行交流、討論.這個問題的設計是通過求確定的前n個正整數之和到求一般項數的前n個正整數之和,引導學生體會從特殊到一般的方法,即對“高斯的首尾配對求和”算法的改進.
經過短暫的思考,學生得出以下兩個方法.
(1)當項數為奇數時,通過“落單”中間項或最后一項,轉化成項數為偶數來研究.通過計算得出最后的結果都是Sn=(a1+an)n2.由此可見,結果與項數的奇偶沒有關系.
(2)利用倒序相加法解決問題.在原式的基礎上,再加一遍a1+a2+a3+…+an,項數變成了2n個,讓學生意識到實質還是把項數轉化成偶數個后,將2n個數重新分組配對求和,明確倒序求和的本質還是配對,只是變成了另外一種表達形式.
通過這樣的問題情境可以促使學生進行自主探究,一方面可以更好地理解知識點,另一方面也能總結出自己的困惑,并帶著問題投入后續的學習活動中.
4"結語
深度學習視域下,在高中數學教學中采用大單元教學方式是新課標要求的具體體現,也是推動數學教學深入、學生全面發展的重要手段.因此,教師要運用深度學習理念、結合教材內容及學生的實際需求去設計大單元教學,從而提升教學質量,為后續的教學開展以及學生的高效、深度學習創設良好的條件和基礎.
參考文獻
[1]蔣利敏.深度學習下高中數學大單元教學實施策略[J].數理天地(高中版),2023(15):64-66.
[2]虎玉梅.基于深度學習視域下高中數學大單元教學的實踐策略[J].家長,2023(30):131-134.
[3]劉強強.深度學習視域下高中數學大單元教學策略——以“數列”教學為例[J].高考,2023(18):113-115.
[4]吳萍.深度學習背景下高中數學大單元教學設計研究——以人教A版“函數的概念與性質”單元的教學為例[J].數學教學通訊,2024(3):47-49.
[5]姚貴朋.新課程背景下高中數學大單元教學策略[J].教師博覽,2024(3):50-51.
[6]敬曉萍.核心素養導向下的高中數學“大單元教學”有效性研究——以人教A版必修五數列章節教學為例[J].教育科學論壇,2022(34):64-67.