基于深度学习的小学数学结构化教学策略研究

2023-03-11 08:26金一洲
当代家庭教育 2023年24期
关键词:结构化深度学习小学数学

金一洲

摘 要:深度学习是以学生的认知结构为基础,以学生的主动思考、积极探究、合作交流等为主要学习方式,让学生在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等多方面得到持续而深入的发展。在新课标理念的指导下,进行深度学习的小学数学结构化教学策略的研究,旨在通过整合建构、意义构建、操作实践等多种活动,让学生在已有知识结构的基础上,实现知识结构的重组,获得新的知识结构和数学思维能力。研究从问题入手,通过“问题串”“知识树”“微课题”三个层次构建数学深度学习教学策略。

关键词:深度学习;小学数学;结构化;策略

【中图分类号】G623 【文献标识码】A 【文章编号】2097-2539(2023)24-0147-03

小学数学教学是培养学生数学思维、发展数学素养的主要途径。深度学习有助于学生将知识“装”进自己的大脑,培养自主学习、深度思考和独立探究的能力,在“做中学”“用中学”,促进数学核心素养落地生根。结构化教学策略是在分析学生现有知识结构的基础上,以“问题串”为主线,通过知识的内在联系进行知识建构与应用的一种教学策略。本文研究基于对深度学习和结构化教学策略的理解,针对深度学习的小学数学结构化教学提出一些相应的策略,希望能够给一线数学教师带来一定的参考价值。

一、深度学习的小学数学结构化教学策略研究的可行性

深度学习是基于学生认知发展规律和核心素养提升而提出的教育理念,它要求教师在教学过程中实现“学生学习方式变革”。在教学中,教师要以学生为本,以“学会学习”为核心,帮助学生获取知识,发展思维。深度学习理念强调,在学习过程中,学生对所学知识的意义建构是学习的关键,而“结构化”就是促进学生进行意义建构的一种方式。作为一种教学策略和学习方式,结构化教学需要在具体的教学内容、教学情境中实施。因此,我们应该充分认识到深度学习和结构化教学是相互依存的两个方面。在数学学科的教学中,教师要以学科课程标准为指导,从学生实际出发,注重学生知识结构的建构和思维能力的提升,需要将深度学习和结构化教学有机结合起来,从整体上理解二者之间的关系。

结构化教学是指教师在教育过程中基于知识结构、学科核心素养和学生学习需求等多个方面对学科内容进行重组和设计,从而帮助学生获得新的知识结构和数学思维能力。传统的数学教学是以教师为中心、以讲授为主的课堂模式,这种模式下学生学习存在一些明显的问题,比如被动接受知识信息,无法将所学知识融会贯通,缺乏将知识与现实生活相联系等问题。

深度学习是对传统课堂不科学的教学模式进行改进和超越的结果,它强调在学习过程中关注学生自主学习和探究学习能力的培养,强调以学生为中心、以问题为导向、以解决问题为主要学习方式。

从本质上看,结构化教学是一种基于学生发展需求而提出的新教学理念,其核心思想是“关注学生理解、创造和应用数学知识”。它将结构化教学作为一种有效载体来培养学生数学学习能力与数学思维能力。

二、深度学习的小学数学结构化教学的策略

(一)问题是深度学习的起点

所谓“问题”,就是引导学生学习的方向以及学生进行探究的动力。数学问题是数学学习的核心,也是学生深度学习的起点。教师需要基于教材内容,依据学生已有经验,精心设计富有挑战性的问题,让学生在探究中提出问题、解决问题,实现深度学习。

首先,教师要以真实情境为载体,创设深度学习的问题情境。在教学中要创设与生活紧密联系的情境,引导学生感受生活中数学的存在、数学知识与现实生活之间的联系等,将实际问题转化为数学问题,以数学知识作为载体促进学生深度学习。

例如在教学“角的认识”时,教师可以创设以下问题情境,“教室里有四个角,分别是讲台、讲台后面、窗台和天花板。你能找到它们各自的角吗?你能用它来摆一个角吗?”在这个情境中,教师以问题为线索,将学生带领到真实的生活情境之中,引导学生从现实生活中寻找与角有关的信息,在解决问题的过程中学习角的特征,为后续学习“角的大小比较”做好铺垫。这种情境设置也有利于培养学生用数学的眼光观察、认识世界,感受数学与生活的联系,发展学生的抽象能力和推理能力。

另外,要以真实问题为载体,引发深度学习的问题表征。教师需要在深入研究教材内容、了解学生已有知识经验的基础上,关注数学知识与学生已有经验之间的联系,精心设计有挑战性、有意义和富有价值的问题。

例如,在教学“轴对称”时,教师设计了这样一个问题,“一个长方形的正方形的对角线和对角线相交的点与长方形的长相等,那这个长方形是什么样子的呢?”学生通过观察会发现这个长方形其实是一个正方形,教师再让学生思考为什么是这个结果。随着教师的问题,学生的思维不断发散,会提出了很多不同的猜测,有的学生说,“因为长方形的长就是它的对角线长度”。有的学生回答,“因为长方形有4条边,所以它有4个顶点”……这些答案都是合理的,但学生不能明确说出这个图形是什么样子,因为他们不知道这些猜测是根据什么依据提出的,此时,教师再向学生讲解“轴对称”的相关知识点,加深学习印象。

(二)“問题串”,指向核心素养的深度学习

“问题串”是指教师为学生设计一连串具有一定逻辑关联、难度递进的问题,并围绕这些问题引导学生进行思维活动,从而实现学习目标。它指向核心素养的深度学习,它可以引导学生由浅入深地展开思考,培养学生自主学习、深度思考和独立探究的能力,提升学生解决问题的能力。

“问题串”一般包含三个方面的内容:一是教学目标,即从知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等多个方面设计教学目标;二是教学内容,即根据教学目标,选择或设计合适的教学内容,并将其转化为“问题串”;三是问题结构,即从“为什么要这样教”“教什么”“怎么教”三个方面来设计“问题串”。例如,在六年级下册“平移与旋转”的教学中,教师可以设计以下“问题串”:

A.同学们知道在平面图形中,平移和旋转都能使图形发生变化吗?

B.如果让你从一个平面图形中找出一个图形(平移)和另一个平面图形(旋转),你能用什么方法计算出它们之间的距离呢?

C.在平面图形中,平移和旋转都会使图形发生变化,如果要让你找出平移和旋转后的图形,你能用什么方法计算?

D.下面我们来探究平移和旋转对图形的影响。

通过以上“问题串”的设计,教师可以使学生在逐步深入地思考中,把握并理解“平移”与“旋转”这两个概念的内涵、外延和联系,从而发展学生的数学思维能力。以“平移与旋转”为例,教师可以通过“问题串”引导学生对“平移”和“旋转”概念进行深入理解,并以此为切入点开展教学活动。学生在思考“问题串”时可以有多种不同的角度和思路,例如,可以先将平面图形进行平移或旋转处理,再计算它们之间的距离;可以将图形进行平移和旋转处理等等。

(三)“知识树”,是深度学习的基本路径

“知识树”就是在教师的引导下,学生自主建构知识体系的过程。通过知识的梳理、归类、抽象、概括,学生经历从感性到理性的发展过程,从而建构起自己的知识结构。

小学数学教师应重视知识结构的分析,通过对学生认知基础和思维水平的分析,把握学生所掌握的基本概念和基本技能,进而通过分析知识之间的内在联系,把新旧知识连接起来形成一棵完整、系统的“知识树”。这棵“知识树”上“长”着各学科中常见的基础概念,如三角形、平行四边形等,教师通过创设问题情境、建立数学模型、进行图形转换等方法帮助学生理解新知。这棵“知识树”就像一个智慧的大脑,承载着学生知识建构的能力。在教学中,教师可利用“知识树”梳理教学内容,理清教学脉络,明确教学重点、难点,有针对性地开展教学。

比如在教学“分数的初步认识”时,教师可以将学生已有知识经验进行梳理,构建出关于分数的知识网络,根据“分与分之间有什么联系”这一问题,教师可以设计如下活动:

A读一读。你能从这个图中看到什么?你认为图中有什么变化?

B说一说。把自己画的“分”的图形读给大家听,并用自己的语言描述一下你画的“分”图形。

C拼一拼。你能用自己画的“分”图形去拼一拼吗?

这样,通过知识结构分析,学生可以清楚地认识到分数的基本性质、分数的除法计算以及分数和除法之间的联系与区别,进而把握教学内容。

再如,在教学“三角形的三边关系”时,教师可根据学生已有的经验,通过建立“三角形”模型来引导学生探索三角形的三边关系。在探究过程中,学生发现两条边分别是相等的,但是不一定相等;两条边分别为长度相等的,但是不一定相等;两条边分别为长度和宽度相等的,但是不一定相等。接着,学生又发现了三条边分别为长度、宽度和高度的三角形模型。通过一系列活动,学生深刻体会到了三角形有三个角的特性。在这个过程中,教师不再是知识的灌输者,而是把选择权交给学生,让学生经历知识生成和运用的过程,在真实的生活情境中建立并完善对三角形知识的理解。

(四)“微课题”,让学生学会学习

《小学数学课程标准》指出,“学生是学习的主人,教师是学生学习的组织者、引导者与合作者。”课堂上教师要尊重学生,从学生的角度出发,设计有利于学生自主探索、合作交流的问题,让学生成为课堂的主人。数学教师要关注课堂上每一位学生的学习情况,根据不同层次学生对知识的理解程度,有针对性地设计“问题串”,让每个学生都能参与到教学中来。

微课题是指教学内容中的重点、难点或疑点、需要突破的关键点。通过对微课题的学习,能够让学生在课堂上活跃起来,为课堂上的深度学习打下坚实的基础。“微课题”有两个核心:一是突出重点难点;二是突出关键问题。在课堂上,教师可以把教学内容中的重点、难点或疑点,用几个微课题进行呈现,让学生在自主学习中逐渐理解和掌握。

如在“计算乘除法”这一单元的教学中,教师在课堂上提出“你知道吗?”“你想做什么?”“你会做吗?”“如果老师能有办法让你们都知道,你们想做什么呢?”这几个问题,既能激发学生的学习兴趣,又能让学生学会思考,调动学生自主探究的积极性。通过“微课题”的学习,学生不仅能够掌握乘除法的算理和算法,还能体会到数学知识的广泛应用和数学的魅力。

微课题是把教师的“教”与学生的“学”联系起来的一种有效途径。在这个过程中,教师要改变传统教学模式,让学生成为课堂学习活动的主体,通过教师对关键问题的设计、学生自主探究、小组合作交流、师生互动等环节,引导学生在思考中感悟数学知识间的内在联系。

(五)结构化,构建数学知识网络

结构化教学策略的核心是知识结构化,它强调通过对数学知识结构的分析,以“问题串”为主线,构建学生的知识网络,使学生通过思考与比较,对所学知识进行灵活运用和迁移。

以《認识时间》教学为例,教师可以将教学内容以时间为主题,设计三个“问题串”,分别是过去做过什么事情?在做的过程中,你是怎么想的?想一想现在你在哪里、时间都去了哪儿?通过“问题串”进行复习回顾。

在对“问题串”进行讨论的基础上,可以延伸其他的学习探究内容。例如,交流讨论:过去做过哪些事情?哪些是重要的事情?设计实践活动:选择自己喜欢的时间单位,进行一次旅行;展示交流:将自己的旅行经历写成日记;评价反思:根据这次旅行经历,你发现了什么?还可以做些什么?

通过以上活动,学生的知识结构得到梳理和提升,并且建立起新旧知识之间的联系,形成清晰的认知结构,能够建立起完整而有效的知识网络。

三、结论

结构化教学,就是以学生的认知结构为基础,通过“问题串”的方式进行知识建构与应用,使学生在“做中学”“用中学”,实现数学核心素养的持续深入发展。结构化教学,从“如何教”到“怎么学”,以问题为线索,以知识为载体,让学生在实践中发现问题、解决问题。结构化教学的实质就是以学生为中心、以深度学习为主线,将教与学有机地融为一体。结构化教学,不仅能促进学生深度学习,也能使学生成为有思想、有能力的人。总之,在小学数学教学中引入结构化教学策略是一种新的尝试与探索,在今后的教学实践中还需要不断地探索与完善。

参考文献

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