焦欢欢
[摘要]数学的深度学习,是指在教师的引领下,学生围绕具有挑战性的学习主题,全身心地参与体验,对经验、知识、技能、思想进行深度理解、加工和反思,形成知识之间的结构性认识,实现对知识的迁移,获得数学能力发展的有意义的学习过程。根据深度学习具有的体验性、深刻性、结构性、迁移性、内省性等特点,笔者通过多感官体验、编码理解、联想创造、触及本质、批判性评价教学策略,实现学生的深度学习。
[关键词]深度学习 数学能力 教学策略
教学实践中,学生学习经常会出现这样的现象:问题稍微变一变,就不会解决了。这种现象某种程度上反映了浅层学习和深度学习的差异。浅层的学习,是机械的简单学习,学生只是记住了表面、形式上的结论,并没有深刻理解知识的本质,面对稍微变化的问题便束手无策。而深度学习,是深入本质,能实现自主迁移的学习。
一、数学深度学习的概念界定及特点
(一)概念界定
数学的深度学习,是指学生在教师的引领下,围绕具有挑战性的学习主题,全身心地参与体验,对经验、知识、技能、思想进行深度理解和加工,形成数学知识之间的结构性认识,实现对知识的迁移与应用,获得数学能力发展的有意义的学习过程。
(二)数学深度学习的特点
1.体验性
体验性是指学生在学习的过程中,在教师的引领下,围绕具有挑战性的学习主题,全身心地投入学习中,不仅是认知参与,更有情感、意志、动机的参与,从而形成真实、丰富的体验。
2.深刻性
深刻性是指学生在学习的过程中,对经验、知识、技能、思想深度理解、加工,由浅入深地对某类问题形成清晰、理性的认识,对学习主题能进行意义赋予,构建自己的话语体系。深刻性意味着学生不是要求“面”的广泛涉猎,而是要求“点”的逐步深入。
3.结构性
结构性是指学生在深度学习的过程中,头脑中形成的知识并非零散碎片式,而是根据事物之间的关系,形成有序组合和排列,即形成整体的结构。深度学习,要求学生能抓住问题本质,抓住问题关键“节点”,从而形成整体结构。
4.迁移性
迁移性是指学生在学习的过程中,深入问题本质,看清其中的“本质”,不再束缚于“形式”,实现学习的迁移与自主。迁移性是深度学习真正发生的重要标志,深度学习必然是为迁移而学的学习。
5.内省性
内省性是指学生在学习的过程中,能保持理性、辩证的思维,能够有根据地评判教学活动中所经历的人、事与活动,对所学知识及学习过程主动进行质疑、批判与评价。只有保持内省性,才能不随波逐流,看清并深入学习的本质。
二、实现深度学习的教学策略
(一)多感官体验,让经验感知转变为理性知识
乌申斯基曾写道:“儿童是用形式、声音、色彩和感觉思维的。”在教学中,教育者应努力让学生同时看到、听到、感到和思考。每一个大脑在接收信息时会以不同的渠道接收,教师可以通过多感官体验,让学生的经验感知转变为理性知识。笔者在听《分数的基本性质》一课时,一位教师通过多感官深度学习,促进学生的深度感知,值得学习。
师:看到1.1=1.10,你想到什么?
生:(大脑回忆)我想到小数的基本性质,小数末尾添上0或去掉0,小数的大小不变。
师:样子不同,大小却相同。那分数可能会有什么性质?
生:有的分数也可能样子不一样,但是大小一样。
教师播放动画(听觉、视觉学习):猪八戒和孙悟空吃同样大的西瓜,悟空说:“我把这个西瓜平均分成4份,我吃其中的一份。”八戒抱着自己的西瓜得意地说:“我把我这个西瓜平均分成8份,我吃其中的2份,我吃的比你多。”孙悟空把切好的西瓜放在猪八戒面前进行比较,嘲笑地说:“明明我们分到的一样多。”
生:猪八戒太傻了,明明2/8和1/4是一样大的。
师:分子分母虽然不一样,但它们的大小确实相同。
师:(动觉学习)以1/2为例,将纸对折并涂色表示出它的1/2,继续对折,每次找出一个和1/2相等的分数,并用等式表示。(生得出:1/2=2/4=4/8)
师:观察这一组数,从左往右,分子、分母发生了什么样的变化?
本环节,学生通过视觉、听觉、动觉等多感官体验,经历猜想感知斗现象感知斗规律感知,学生的感知从感性走向理性。通过多感官体验,学生的经验感知转变为理性知识,认识到分数的基本性质,即分子分母同时乘或除以相同的数(0除外),分数大小不变。
(二)编码理解,让加工从浅层走向深刻
编码,是个体对外界信息进行形式转换的过程,以自己的理解方式加工并建构知识。编码以不同形式存在,有以自己的语言形式加以组织和概括的语义编码;也有利用视觉形象或其他形象组织材料的形象编码等。例如,在乘法分配律教学中,笔者在学生已经发现乘法分配律的基础上,通过以下三个问题,让学生经历编码理解过程,借助“事”“形”“意义”让学生对乘法分配律的加工从浅层走向深入。
问题1:焦老师去商场选学生服,每件上衣95元,每条裤子75元,买4套这样的衣裤,一共需要付多少元。你能结合这个情境,解释一下为什么95×4+75×4=(95+75)×4吗?
问题2:有一块长方形的操场,原来长是45米,宽是30米,扩建后,宽不变,长增加15米,扩建后,操场面积有多大?你能结合下面这幅图,解释一下为什么40×30+30×15=(40+15)×30吗?
问题3:10×4+10×2=10×(4+2),你能根据乘法运算的意义,说说为什么等式左右两边相等吗?
笔者创设买衣服情境,借助生活中的“事”支撑对乘法分配律的加工;又通过呈现面积几何模型,建立乘法分配律的结构表象,借助“形”支撑对乘法分配律的加工;最后结合乘法运算的意义,从“意义”的角度对分配律进行语义编码,借助“理”加工乘法分配律的本質。从借助“事”→“形”→“意义”,加工由浅层走向深入,实现对乘法分配律的深度学习。
(三)联想创造,让知识从零散走向结构
通过联想进行创造,是指教师在教学过程中,引导学生通过联想,自己去发现数学知识联系,构建知识结构。在教学中,教师可放手让学生去联想创造,内化并重构认知结构。笔者在参加人民教育家培养工程研讨活动中,特级教师周卫东教师执教《认识百分数》,以下的片段,给笔者留下深刻印象。
师:根据以前学过的数,你能把“一块电池,用电量还剩80%”这个句子进行想象或改造吗?
生1:-块电池有100份电,用电量还剩80份。
师:他是用我们学过的份数来联想。(师板书:份)
生2:用去的电量与还剩的电是1:4。(师板书:比)
生3:一块电池,用电量还剩五分之四。(师板书:分数)
生4:一块电池,用电量是原来的0.8倍。(师板书:倍数)
师:看来百分数和以前学过的这些数一样,最主要表示一个数的?
生:表示一个数的关系。(师形成如下板书)
在以上片段中,教师并没有将以往“份”“比”“分数”“倍数”概念零散提出,而是让学生把“一块电池,用电量还剩80%”这句话进行改造。通过这样的创造联想,学生自觉联想到已有的数学知识进行创造,用一句话的变化,将百分数、分数、份、比、倍数这些零散的知识形成一个整体,内化于学生的认知结构中,学生实现了对百分数的深度建构与学习。
(四)触及本质,让知识从形式走向本质
深度学习,必然是触及知识本质的学习,只要学生深悟其中的“本质”,便不再受外在“形式”的影响,进而起到举一反三、触类旁通的效果。在一次听课学习中,一位教师执教“物价问題”,因其触及本质,促进学习迁移而大受好评,整体环节如下:
师出示问题(1):有一件商品,五月份比四月份上涨30%,六月份比五月份下降30%,结果怎么样?
生:假如原来商品是100元,五月份就卖出100×1.3=130元,六月份130×0.7=91元。
师出示问题(2):刚才是先上涨30%,再下降30%,结果是下降了,要是先下降30%,再上涨30%,这次结果会怎么样?
生:这次情况反过来,应该比原来上涨了。
生:不对,我算了一下,还是下降,100×0.7=70元,70×1.3=91元,现在是原来的91%。
师出示问题(3):这两种情况都是原来的91%,这个是巧合吗?
生:不是巧合,第一种情况可以写成100×1.3×0.7=91元,第二种情况100×0.7×1.3=91元,都是用100去乘,后面1.3×0.7和0.7×1.3的结果是一样的,用了乘法交换律。
师出示问题(4):一件商品,先上涨40%,再下降40%,结果怎么样?如果先下降40%,再上涨40%呢?
学生很快自主迁移,两种情况都下降,1.4×0.6=0.84,现在都是原来的84%。
教师通过触及本质的启发性问题,引导学生在先涨再降与先降再涨这两组对比中,从计算外在的“形式”中发现其中乘法交换律的“本质”,使学生的认知不再受“形式”的影响。遇到先上涨40%,再下降40%这样类似的问题,都能举一反三、触类旁通,可见触及本质的学习,让学习者走向自主迁移,实现深度理解与学习。
(五)批判性评价,让思考从片面走向缜密
批判性评价是指在教学活动中,要自觉引导学生能够有根据地评判在教学活动中所经历的人、事与活动,要求学生对所学知识及学习过程主动进行质疑、批判与评价。教师在课堂中,引导学生批判性评价,保持深思、慎思,方能促进学生的思考从片面模糊走向全面缜密。一位特级教师以下做法值得学习。
师:张老师买铅笔,一共花去多少钱?通过问题,你想追问什么?
生:我想追问铅笔的单价,知道单价和数量,就能确定总价。
师:能推出用什么方法去解决吗?
生:可以用乘法,一支笔的价格就是单价,用单价×数量=总价。
生:同意。
师:(师停顿一下),真的同意?
(大家开始迟疑起来,陷入一阵沉思,一个学生眼睛一亮,手高高举起)
生:单价不仅可以是一支笔的价钱,也有可能是一盒笔的价钱,还可能是一袋笔、一箱笔的价钱……
师:也就是这个单价只是指单独一个物体的价格吗?
生:不是,应该是一个整体的价格,不只是单独一个物体的价格。
在大家都一致认同一支笔的价格就是单价时,教师慢下脚步,一句追问:真的同意?“真的”两字,就把学生的思考从刚才不假思索地浅层、片面的思考,引向深入、全面的思考。学生开始对刚才所说的单价概念进行主动质疑、批判与评价,最终学生发现发言中的片面之处。在学习中,教师要给予学生时间和空间,让学生静下心来、沉下身去进行思考与评价,当学生形成自觉的反思时,深度学习才真正发生,学生才真正形成理性的数学精神与品质。