文 / 莫兆宗
《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出,当下的小学数学教学要以启发学生数学思考,发展学生创造性数学思维为主。传统的“注入式”教学不能有效活跃学生的数学思维,容易使学生陷入浅层学习的误区。在此背景下,将深度学习用于小学数学教学中是非常有必要的。教师可以结合深度学习的相关理念合理设计教学目标与教学流程,使学生在师生交互、知识交互、生生交互的过程中真正理解数学知识,形成良好的数学素养。
教学前树立明确的教学目标对保持课程教学方向,提高课程教学效率有积极意义[1]。与传统的注入式教学不同,深度学习主张学生作为课程学习的主体,强调学生在认识、理解、吸收知识的过程中形成自身的知识体系。这种情况下,传统的三维教学目标不能满足深度学习的教学要求,创新目标设计势在必行。对此,教师可以综合小学生的认知发展情况与深度学习特征设计有针对性的教学目标,为小学数学深度教学指明方向。
以人教版数学一年级(下册)“100以内的加法和减法(一)”一课的教学为例,本课教学前,多数学生已经掌握了100以内数的读法、写法、数的组成,整十数加、减一位数等数学知识点,具有一定的学习基础。在此基础上,教师可以结合一年级小学生的学习特征,设计难度由低到高的教学目标:第一,让学生对整十数加整十数、整十数减整十数的数学运算形成初步认识;第二,让学生在学习过程中掌握整十数加、减整十数的运算方法;第三,让学生掌握应用整十数加、减整十数方法解决具体问题的能力。教师通过设计认识目标、理解目标、应用目标,为小学数学深度教学指明方向。在此基础上,教师再设计课堂导入、新知教学、练习应用、总结反思等教学活动,并完善不同教学活动的衔接流程,从而提高课程教学的质量,使学生能够在教师的指导下有序进行深度学习。
上述案例,教师在教前分析学生的基本情况,并综合学生的基本学情、学习潜力设计认识、理解、应用教学目标,为课程教学指明了方向。在此基础上,教师再设计相应的教学活动,能够达到事半功倍的深度教学效果。
小学阶段的学生正处于具象思维向抽象思维发展的过程中。如果直接为学生呈现抽象的数学知识,很容易引起学生的疑惑,甚至导致其畏难、畏学情绪的发生,影响其数学学习质量[2]。在基于深度学习的数学教学中,教师可以借助趣味、生动的教学活动导入课程教学内容,通过活动促进学生与数学知识的深度交互,使其在参与活动的过程中感知数学内容,认识数学理论。
以人教版数学二年级(下册)“有余数的除法”一课的教学为例,为了增强学生对有余数的除法含义、余数与除数关系的认识,教师可以在课程导入阶段创设教学情境。例如,教师可以为学生发放彩色塑料小棒,并在课堂上组织“建房小能手”操作活动。在此活动中,教师可以先布置操作任务:谁能又快又好地摆出一个房子的图形?由此任务驱动使学生尽快摆出房子的图案,同时与学生进行互动对话:你摆这个房子用到了几根小棒?让学生心里默记用了多少根小棒。之后,再为其布置另一个游戏任务:摆两个房子图形需要用到几根小棒?如果你手中有15根小棒,你可以摆出几个房子?摆完房子后还剩小棒吗?还剩几根?这时,学生又投入“建房小能手”操作活动中,并使用手中的塑料小棒进行“摆一摆”“数一数”,发现如果一个房子要用到6根小棒,那么摆两个房子需要用到12根小棒,15根小棒还剩3根;如果一个房子要用到4根小棒,那么摆3个房子需要用到12根小棒,15根小棒还剩3根……基于此操作活动,教师顺势导入“有余数的除法”的相关概念,可进一步加深学生对相关理论内容的认识。
上述案例,教师综合课程教学主要内容与学生的学习兴趣组织操作活动,并基于活动开展的实际情况与学生展开对话,能使学生在活动激趣、对话引导、动手操作的过程中探索数学知识,形成良好的数学认知。
深度学习重视培养学生数学思维发展的深刻性。“灌输式”教学只能将知识灌入学生脑海,无法使其真正理解知识的含义与应用方法。深度学习背景下,教师应认识到传统教学的问题,同时提炼课程教学重点、难点与疑点,并综合学生的思维发展特征设计具有启发性质的数学问题,使学生在问题驱动下由浅入深地理解数学知识。
以人教版数学三年级(上册)“多位数乘一位数”一课的教学为例,为了使学生掌握一位数乘整十、整百、整千数的口算方法,教师可以基于学生现有的数学运算基础设计问题链,在依照难度呈现数学问题的过程中逐步加深学生对数学知识的理解。首先,教师呈现复习问题:2个10是多少?5个100是多少?40是几个10?通过提出此类简单问题引发学生对之前所学乘法知识的回顾,激发学生的乘法学习意识。其次,教师呈现生活化问题:小明与妈妈去超市买铅笔,已知铅笔2元一支,小明买9支铅笔要花多少钱?买10支呢?通过提出生活化问题消除学生对乘法运算问题的畏难情绪,使其主动用2+2+2+…+2=20、2×9=18、18+2=20等方法解决一位数乘整十数的数学问题,继而加深学生对数学知识的理解。最后,教师呈现变式问题,如小明买了10块橡皮,每块橡皮3元,一共花了多少元?你能用乘法计算出来吗?借助此问题驱动学生列出乘法算式3×10=30并计算出结果,可见,学生在思索问题的过程中深刻理解了该数学知识的含义。
上述案例,教师围绕课程教学的某一重点内容呈现生活性、启发性、迁移性问题,通过逐渐提高问题难度引导学生对问题进行递进探究,从而加深学生对数学知识的理解。
教师在小学数学课堂教学过程中组织数学实验探究活动,对提升学生的课堂参与积极性,培养学生的创新精神与实践能力有积极意义。基于数学实验教学功能,教师可以在深度学习过程中为学生布置小组实验探究任务,让学生在任务驱动下主动地观察、深入分析、综合探究数学问题,从而培养学生逻辑推理、数学抽象能力,从根本上提高学生的数学认知水平。
以人教版数学四年级(下册)“数学广角——鸡兔同笼”一课的教学为例,为了使学生真正掌握“鸡兔同笼”问题的方法,并在学习过程中体会到假设的一般性,教师可以围绕具体问题组织学生实验探究:鸡和兔子被放在了一个笼子里,从上面看,笼子里共有头8个,从下面看,笼子里共有足26个,你知道笼子里的鸡、兔子各多少只吗?根据这一问题,教师以小组为单位发放兔子塑料模具、小鸡塑料模具以及数据记录表格,并布置合作探究任务:你能在5分钟内得到原问题的答案吗?你是怎么想的?通过探究任务驱动学生主动用动物模具模仿原问题情境,在摆8只兔子、摆7只兔子1只鸡、6只兔子2只鸡的过程中记录不同情况下鸡、兔的“足”数,通过对应查找的方式解决该数学问题:笼子里一共有5只兔子3只鸡。在学生给出正确答案后,教师再板书计算过程2×8=16(个)、26-16=10(个)、10÷2=5(只)、8-5=3(只),并写下答案:有兔子5只,鸡3只。接着,教师组织学生结合数学算式回顾实验过程,帮助学生进一步总结此类问题的解决方法,锻炼学生的数学逻辑推理与数学抽象总结能力。
上述案例,教师先根据课程教学主要内容布置小组合作任务,通过任务驱动,学生主动尝试,主动记录、分析数据,在此过程中初步掌握数学问题的解决方法。之后,教师再呈现具体公式,进一步提高学生对问题解法的认知。
在布鲁姆认知目标层次中,迁移思维属于高阶思维,指的是根据已有知识、已掌握技能与方法探索新知识、学习新技能、掌握新方法的一种思维能力。在课堂教学中,教师可以根据学生的课堂学习反馈设计具有迁移性质的练习题目,通过逐次提高习题难度诱导学生的思维进阶,培养学生良好的迁移思维。
以人教版数学五年级(上册)“简易方程”一课的教学为例,为了使学生能够根据过去所学知识完成对方程的意义、解方程方法、验算方法等知识的迁移,教师可以设计迁移题目:徐阿姨买了一盒巧克力糖果,平均分给24个小朋友后,每人分得5颗,刚好分完全部糖果,这盒糖果一共有多少颗?接触这一问题时,多数学生列出乘法算式24×5=120(颗)并解得答案。这时,教师可以引领学生回顾等式的相关知识,引导学生用未知数列出等式,即24×5=x或x÷24=5等。此时,教师再为学生讲解设未知数、列方程、解方程、检验方程的相关数学知识,促进学生旧知向新知的迁移学习,从而提升学生的数学迁移能力。
培养学生应用数学知识、数学思想、数学方法解决实际问题的能力是小学数学教学的主要目标,也是深度学习背景下小学数学教学的持续追求。在教学过程中,教师应开阔视野,积极将生活中的实际问题融入课堂教学中,通过举例激发学生的应用意识,使学生主动探究数学应用方法。教师还可以综合实际应用需求设计变式问题,通过变式为学生提供更多的数学应用机会,从而培养学生良好的数学应用素养。
以人教版数学六年级(上册)“圆”一课的教学为例,为了使学生真正形成用圆的周长、面积计算方法解决实际问题的能力,教师可以在完成基本知识教学后引入具体的应用例题:爱心公园有一块圆形草坪,它的直径是30米,这块草坪的面积是多少平方米?草坪的周长是多少米?这一问题充分考查了学生对S圆=πr2、C圆=πd两个公式的掌握情况。解题过程中,教师可以指导学生思考何种方法可以解决这一问题,再让学生列式计算,使学生在先思考再列式的过程中确定知识的应用思路,即S圆=πr2=15×15π=706.5(m2),C圆=πd=30×π=94.2(m)。由此,使学生认识到活用数学知识的意义,形成良好的应用意识。
总结反思是小学数学课堂教学不可或缺的教学环节。在这一环节,教师指导学生总结课程所学知识点,反思自身学习问题,有利于帮助学生吸收所学内容。在完成基础数学知识与基本数学方法的教学后,教师可组织学生以小组为单位讨论课堂所学内容,并让各小组派代表完成教学内容的思维导图,使学生在综合讨论、综合反思、绘制导图的过程中建构数学知识体系,确保学生内化、吸收学习知识。
以人教版数学六年级(下册)“圆柱与圆锥”一课的教学为例,完成课程教学任务后,教师在课堂收尾阶段提出问题:圆柱和圆锥有哪些特征?让学生联系课上所学内容回答问题,并根据学生的答题表现分析学生对知识的吸收情况。在此基础上,教师再根据学生的实际学习情况延长或缩短小组讨论时间,让学生在小组讨论过程中完成“圆、圆柱以及圆锥”知识点的思维导图。比如,教师可在思维导图中写出“圆”的定义、圆心、半径和直径、周长计算公式、面积计算公式等知识点,以此抛砖引玉,使学生自觉仿照“圆”的知识点思维导图完成“圆柱”“圆锥”的知识点思维导图,进一步加深学生对圆柱与圆锥的概念、计算等数学知识的记忆,帮助学生完成相关知识体系的建构。在学生合作讨论结束后,教师还可对学生绘制的思维导图进行补充,如计算无盖圆柱体表面积的方法等,进一步帮助学生查漏补缺。
综上所述,在素质教育与新课程改革不断推行的背景下,基于注入式教学的浅层学习模式最终会被深度学习模式所取代。教师只有明确深度学习的基本理念,掌握深度学习的教学方法,才能使学生在小学数学学习过程中深度思考、深度探究、灵活迁移,实现对学生数学潜能的有效挖掘。在实际教学中,教师应综合小学生的认知发展特征组织多样化的教学活动,使学生在教师的引导下认识、认知、理解、吸收数学知识,形成数学学科关键能力。