广东东莞市松山湖第二小学(523808)谭晓航
深度学习是一个动态发展的概念,其广泛应用于人工智能领域和教育领域,但这两大领域中的深度学习存在本质的区别。其中,在教育领域中主要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参与,开展抽象、运算与推理等思维活动,进而获得数学核心知识,把握数学的本质和思想方法。在国外,研究者对深度学习策略的研究主要有两种方式:一是从学习理论层面提出促进深度学习的策略,如Biggs提出的3P学习模型;二是在课堂教学的实验研究中提出促进深度学习的策略,如有学者在多年的教学实践中发现并提出,在课堂教学中采用思维导图的方式可以为学生搭建深度学习的意识基础,促进学生高阶思维的持续发展。在国内,教师主要从重构教学设计出发,关注教学目标、教学内容、教学过程和教学评价等方面。结合以上分析,笔者从以下五个角度提出深度学习视域下的小学数学教学策略。
传统教学中的学习单元有两种来源:一是教材体系内的文本;二是教师在对内容的理解和对学生了解的基础上提炼的学习单元。深度学习视域下的学习单元,需要教师全面地分析、挖掘并灵活地整合教材,这样才有助于学生进行有意义的知识建构并发展其核心素养。
基于以上分析,笔者为深度学习视域下提炼小学数学学习单元提供两点启示:一是将反映学科的核心内容作为学习单元;二是依据知识结构提炼学习单元。以小学数学学科为例,小学数学的核心内容有数的认识、数的运算、图形的度量、数据的收集与整理等。从数学知识结构出发,可知数学知识有纵向知识结构关联、横向知识结构关联和纵横融通的知识结构关联。因此,教师可依据数学知识结构之间的联系,提炼三种类型的学习单元:①纵向知识学习单元;②横向知识学习单元;③纵横融通学习单元。纵向知识学习单元是指单元知识之间具有上下位关系,如面积公式的教学让学生经历“平行四边形的面积→三角形的面积→梯形的面积→组合图形的面积”(运用度量和转化策略解决问题)的过程。横向知识学习单元是指一类知识在被认识的过程中蕴含相同的思维方式,如圆、圆锥和圆柱的学习蕴含着相同的思维方式,将圆锥的表面积类比圆柱的表面积进行展开,将圆柱的体积类比圆的面积进行切割。纵横融通学习单元是指知识体系和思维方式都具有相似性,如整数除法和小数除法的学习都经历“认识→概念→运算→应用”的过程,且两者的本质均为十进制单位的细分。
传统教学的学习目标是依据三维目标制订的,在实际教学中,教师通常想要在一节课中实现“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的三维目标,这种认识会导致学生的学习停留在“记忆、理解和简单应用”的层面。然而,深度学习为学习目标的确定提供了新的视角,使学习目标向高阶思维目标发展,表现为分析、综合、评价和创造。笔者建议应将发展高阶思维作为教学目标的一条暗线,伴随学习目标而制订,并在实施中遵循两项原则:①重点关注“分析、综合、评价和创造”思维能力的培养;②具有针对性、选择性和层次性。
例如,在教学“分类与整理”后,学生已经掌握了简单的分类与整理方法,为了使学生感受分类的价值与必要性,并经历“收集数据→分析数据→抽象概括”的过程,在原有课时的基础上,新增“垃圾分类”这一课时。
师:同学们已经把小红家一天的生活垃圾分成了四类——可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。可回收垃圾有哪些?
生1:旧报纸、可乐瓶、玻璃瓶。
师:厨余垃圾有哪些?
生2:剩饭、剩菜、西瓜皮。
师:有害垃圾和其他垃圾包括哪些?
生3:有害垃圾包括电池、坏了的温度计,其他垃圾包括卫生间的废纸。
师:现在请将以上的垃圾用自己喜欢的方式进行整理,想一想可以怎么整理?同桌进行讨论,时间2分钟。
生4:可以像之前“分气球”一样整理。
师:对!之前我们画一个糖葫芦形状的图案来统计糖葫芦形状的气球。那在这里有什么办法能让我们一眼看出四类垃圾的数量呢?老师给同学们准备了一个“神奇”的图(如图1),请同学们按照之前分气球的方法分一分。
图1
(学生完成分类)
师:还有其他的方法让我们一眼就能看出每一类垃圾有几种吗?
生5:画表格。
师:你是怎么想到利用画表格进行整理的?
生5:之前“春游”的学习我们就是用画表格来整理不同的人数的。
师:刚刚同学们受到“分气球”和“春游”的启发,分别用了两种不同的表示方法对四类不同的垃圾进行整理,可见,学过的知识可以作为我们学习新知识的工具。
上述教学中,学生在真实的“垃圾分类”情境中感受分类的价值以及数学与生活的联系。在整理数据的过程中,学生将旧知迁移到新的情境中,使用图表进行数据整理,其中就蕴含了高阶思维的分析、综合、评价和创造。
传统教学中的情境创设往往只强调真实性,而忽略了批判性。因此,笔者建议创设的问题情境包含两层含义:①真实性,是指问题情境要反映知识在生活中的应用,如此不仅能增强学生的体验感,还有助于实现原理方法的迁移和运用。②批判性,具体来说,批判性的问题情境的表征是“识别”“讨论”“评价”“判断”,其为学生进行分析、比较、应用和综合提供了信息载体,有助于发展学生的高阶思维。
例如,“小数除法”这一课的问题情境为“买了5袋牛奶一共花了11.5元,一袋牛奶多少钱?”。虽然这个问题源于真实的情境,但在解决“一袋牛奶多少钱?”时,计算过程中商的小数点由被除数的小数点迁移而得,不利于学生理解小数点产生的本质,进而影响高阶思维的发展。此时,教师可结合学生的理解(关于知识基础,学生已经掌握了自然数的基本运算法则,以及获得一定的运算能力;关于相关的前概念,学生已经理解“除法”的本质是十进制单位的细分)进行思考。基于以上分析,在深度学习视域下,笔者将“小数除法”学习单元设置的问题情境改为“买4本《格林童话》花了97元,一本多少钱?”。这个问题不但源于真实的情境,而且具有批判性:在学生计算一本《格林童话》多少钱的过程中,能自主做出判断和辨析,为小数点的位置提出各种假设,并尝试推理验证,最终真正掌握小数除法的学习。
课堂中的“问题”分布在教学中的各个环节,尽管不同环节各有侧重点,但都应当重视“核心问题”的提炼,这样不仅能够真正聚焦于课程内容的重难点,还有助于调动学生学习的积极性。
在设计核心问题的基础上,教师需要引导学生进行批判性分析。建构主义教学观指出,教师除了为学生解答困惑,还应该成为辅助学生学习知识的组织者和推动者。因此,笔者建议在设计核心问题基础上,可从两方面引导学生进行批判分析。其一,充分重视学生的语言交流和表达。表达是指教师给学生表述自己思想或观点的机会,这样不仅可以激发学生学习和思考的动机,还是学生对自己认知、思维过程的一种流露与展现。其二,采用多元的提问方式。多元的提问方式有追问、设问、反问和直问等,在多元提问的过程中学生会不断对自己或他人阐述的观点进行思考、评估和批判,及时调整自己的思维方式。
例如,在教学“两位数加一位数(进位)”这节课时,笔者通过先创设“一共有多少根小棒?”的教学情境,然后提出数学问题,最后引出数学算式“28+5”。学生在自主思考,交流汇总不同的方法后,发现有几种不同的算法。①连加法:先把8根小棒和5根小棒合在一起,为13根小棒,再将13根小棒和2捆小棒合起来。②凑十法:先把28根小棒与5根小棒中的2根合在一起,得到30根小棒,再加5根里面剩余的3根小棒。③先拆分再加:把28根小棒拆成23根小棒和5根小棒,这5根小棒和另外5根小棒合在一起为10根小棒,再和23根小棒合在一起。在经过摆一摆、圈一圈和画一画等操作后,笔者提出核心问题并进行追问。
师:在这几种不同的方法中,为什么28的十位都从2变成3?
生1:8根小棒加上5根小棒,就有13根小棒。而每10根小棒为1捆,13根小棒就变成1捆和3根小棒。原来有2捆小棒,现在多了1捆,所以十位上的2变成了3。
师:这里的1是代表1个一吗?
表1 原有课时和“垃圾分类”学习目标
生1:不是,是1个十,因为多了1捆小棒,所以是由10个一组成的。
生2:我有补充,把5分成2和3,2个一加上8个一等于1个十,多了1个十,所以十位上的2变成了3。
生3:5+5=10,10+23=33。
师:这里的5+5=10怎么理解?
生3:这里的10是1捆小棒,就是1个十。
上述教学中,笔者通过核心问题“为什么28的十位都从2变成了3?”引发学生交流和表达。笔者通过不断追问和反问,让学生基于不同的算法回答问题,使学生逐步理解:无论哪一种算法,均为将10根小棒合在一起变成1捆小棒,即10个一等于1个十(个位满十向十位进一)。
持续评价、及时反馈是引导学生反思自身学习状况和学习策略的有效途径。反思是指学习者以元认知为指导,自觉地对自身认知结构、学习活动及其所涉及的相关因素进行批判性审视。具体而言,反思涉及“元认知监控”,如怎样分析问题,发现问题后采取了哪些补救措施;如何制订、调整和执行方案,采取了何种策略。换言之,教师可通过持续性的评价将学生的注意力集中到问题解决的监控上,从而有助于学生评价能力的提高。
例如,案例“投篮比赛派谁去”设计3个活动。活动1:根据贴照片决定派谁去。学生刚开始会回答派篮球队的同学去,后面会主动以数据来判断投篮成绩,这样的设计是为了培养学生用数据说话的意识。活动2:根据6次投篮的数据决定派谁去。学生在教师的启发下,小组绘制了统计表、复式条形统计图和折线统计图,完成“学习单”上的任务并对4名选手进行选择,最后派小组代表张贴在展示板上并说明理由。学生在这个过程中能体会到不同统计图的特点并在此基础上学会分析数据、表达观点。活动3:根据12次投篮的数据决定派谁去。由于在活动2的选择中学生对原数据的分析出现了困惑,故教师在活动2的数据基础上增加了6次4名选手的投篮成绩,学生基于更多的数据做出了第二次选择并说明理由,深刻体会了数据的随机性。
为体现“教、学、评”一一对应关系,依据学生的思维发展水平,以上3个活动分别设置了不同的评价标准。水平一:评价标准凭主观判断,具体表现是某位同学在篮球队就应该派他去。水平二:有数据意识,具体表现是根据投篮数据决定派谁去。水平三:有深度分析,考虑是否需要更多的数据以及如何实现,具体表现为再增加几组数据作为判断的依据。学生可根据自身所达到的水平层次对之前选择使用的思维方法和策略进行反思。与此同时,教师可在具体的教学中给予积极的诊断性评价,为学生营造一个轻松愉悦的学习氛围,有助于增强学生问题解决的信念。
综上所述,笔者对深度学习视域下的小学数学教学策略的选择与使用进行了总结:首先,教师需要理解数学知识的本质,选择适合的学习单元进行深度学习;其次,结合具体的课时发展高阶思维的学习目标;再次,设计真实的问题情境,通过核心问题引导学生批判分析;最后,选择持续性评价,引导学生对自身选择的方法和策略进行反思。