基于深度学习的小学数学结构化教学实践与方法

2023-06-02 00:31江苏省南京市小行小学
新课程教学(电子版) 2023年16期
关键词:结构化数学课程深度

江苏省南京市小行小学 陈 婷

小学数学课程知识较为抽象,知识体系较为复杂,包括小数、分数、负数、百分数及三角、圆、四边形等,在进行理论知识教学的同时,教师应当引导学生分析不同知识体系之间的联系,通过各项知识体系的整合,联合各项习题运用,更好地培养学生批判思维、创新思维与发散思维。为此,教师应当结合《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称“《数学标准》”)的相关要求,更为扎实地掌握各项理论知识,同时培养学生跨学科、跨领域探索能力。通过结构化教学实现这一目标,促进学生对各项知识内容的有效整合,达到深度学习目的。

一、深度学习

深度学习是相对于浅层学习而言的,在小学数学教学中,深度学习理论主要指的是学生在对数学知识进行全面掌握、融会贯通的基础之上,能够具备较强的运用技能与认知能力的一种综合性教育理论。深度学习理论突破了单一教学方式的不足,为学生创造课程知识的探索与认知机会。例如,在小数加减法知识模块教学中,教师按照小数点对齐的思路,为学生提供多种不同类型的习题,促进学生对知识的理解与内化吸收,提升学生直观思维与认知思维能力。

深度学习是一种理解式、主动式的学习方式,在小学数学教学中,有利于打破不同教学模块之间的认知障碍,促进学生在相似知识点之间构建一定的认知联系,并加强数学课程与其他学科之间的有效融合。基于数学核心素养,促进学生进一步深化对数学概念、公式、定理、运算法则的理解,并能够理解数学语言背后的逻辑关系,促进学生深化数学思维,从直观化的思维发展为抽象化思维。例如,在教学中,学生能够利用S=ab公式计算长方形面积,为了进一步让学生理解,教师设置“一块长方形操场的面积”的问题情境时,与具体情境相结合,构建S,a,b与“长方形操场”之间的认知联系。

二、结构化教学

结构化教学主要指的是对小学数学课程进行优化整合、组合,采用的与扁平化相反的教学方法,将数学课程知识与技能组合之后构成教学统一体。结构化中的构成要素并非单一、唯一,而是对不同要素构建确定的组织、联系方式与结构,并加强不同组织要素关系的有效融合,将杂乱无章的教学内容转化成为有梯度的课程教学资源,引导学生举一反三,循序渐进地完成数学课程教学内容。

例如,在三角形教学设计中,教师引导学生掌握边、角、顶点的概念,并将数学符号相串联,基于“完整三角形”加强不同要素间的联系,并对学生设计一系列结构化问题,如“为什么称为三角形而并非三点形或三边形”,由此促进学生对不同要素进行组合,通过探索掌握三角形形成的必要条件。

三、深度学习与结构化教学的关系

从理论层面分析,结构化教学是小学数学深度学习的起始点与落脚点。同时深度学习也包含结构化教学。教师在对学生进行结构化知识讲述过程中,并非单纯进行所学知识的讲授,而是引导学生针对具体的课程知识构建一个思考模式,教授学生学习方法,并培养学生数学思维。使得学生在收获结构化知识的同时,具备结构化的思考方式。当前苏教版小学数学教学中,不断将深度学习与结构化教学相融合,促进深度学习的结构化发展。

学生在结构化学习过程中需要教师的引导,要求教师从课程知识、整体教学内容、教学方法等层面给予学生必要的引导,将结构化教学贯穿到深度学习的整体过程之中。基于《数学标准》的要求,小学数学深度学习中以问题为探索媒介,在知识点的学习与掌握过程中遵从“发现、提出、分析、解决”的认知流程,促进“结构化教学”的实现;促进学生对不同课程知识之间的整合与迁移,增强学生对新旧知识点之间的迁移能力,进一步强化不同知识点的内在联系,这也是深度学习的运用价值。例如,教师引导学生从三角形面积公式的学习过渡至四边形面积公式推导,基于认知流程促进特殊三角形面积问题的求解。

四、方法

(一)聚焦主干纵横联系

基于结构化教学,在小学数学课程教学中,教师应当注重不同知识体系之间的关联,避免将知识点教学视作一个孤立的教学过程,而是将知识点放置于宽广的背景之中,构建不同知识之间的纵向联系、横向联系、多角度联系,引导学生在头脑中构建网状知识结构,利用思维导图的方式实现这一学习效果,促进学生的深度学习。例如,在角的度量课程教学中,教师向学生引入相关知识点,包括刻度尺与量角器等,构建横向对比关系,分析两者之间的不同之处,并与学生生活中常见的物品相结合,促进学生分析出刻度尺与量角器均具有起点、标准刻度与终点。

两者在计量过程中均需要确定标准单位。在对学生进行深度教学活动中,与教材编排特征相结合,小学数学教材编排遵循螺旋式上升的认知过程,将不同难度的知识点进行螺旋式逐级上升,满足不同学段学生的学习需求。因此,教师在教学中应当把握教材的整体脉络,解读不同学段学生的学习目标,与学生学习基础相结合,注重不同知识点之间的纵向联系,构建结构化知识网络,促进学生深度学习。例如,小学五年级用数对确定位置、六年级用数对和方向确定位置教学过程中,教师引导学生分析两种位置确定方法之间的相同之处与不同之处,引导学生构建融通的认知结构,通过知识之间的纵向联系,明晰位置确定各要素之间的关联性,由此进一步把握两线相交确定交点的知识本质,提升学生思维能力,培养学生数学素养。

(二)设置任务指导学法

将小学数学课程知识与现实情境相结合,引导学生在具体的情境之中梳理理论知识,有效发现课程教学中存在的问题,并提出自己的观念、看法与疑惑,培养学生的探究意识与能力,与具体的教学任务相结合。通过具体的教学任务与问题情境,培养学生针对具体问题的反思能力,能够有效梳理课程知识点,注重不同知识点之间的内在联系。学习方法是影响学习效果的重要因素之一,因此,教师在教学过程中应当注重学习方法的研究,指导学生带着问题进行学习,包括如何听课、如何进行复习,通过正确学习方法的指导,提升学生数学课程学习效率。小学数学不同知识点之间存在一定的相似性,因此教师要引导学生运用熟悉的学习方法进行知识的迁移与学习。

例如,在梯形的面积、三角形面积、组合图形面积教学中,引导学生运用平行四边形面积的求解知识进行课程学习,将已经学习过的方法运用至平面图形推导过程以及梯形学习过程之中,联合运用转化法,将未知的图形求解与已经学习过的图形求解过程相结合。针对学生设置学习与探索任务,引导学生运用转化法,采用剪、拼转化的方式,运用已知的图形解锁未知图形,培养学生独立思考能力,学会运用切、拼等切割求解方式在平面图形与立体图形之间进行知识迁移,促进学生完成学习任务,体验学习的快乐。

(三)关注结构发展思维

小学数学课程具有极强的目的性,同类课程知识学习结构具有较强的相似性。因此,教师在教学中要捕捉不同知识点之间的关系,并迁移至新的学习内容之中,促进学生在不同知识之间融会贯通,给予学生自主探究的空间,进一步培养学生知识迁移思维与能力。

例如,在交换律课程学习中,乘法交换律与加法交换率之间具有一定的相似性,教师对这两项内容进行整合,提取加法交换律中的学习结构,包括猜想、验证、概括、拓展,将这一学习结构运用于乘法交换律课程学习过程之中,并引导学生思考在加法与乘法之外,减法与除法中是否存在交换律。由此活用课程教材,搭建学生自主探究的脚手架,加强对教材知识的深入分析,探索教材的结构特征,挖掘不同知识点之间的内在联系,更好地发挥数学教材的育人功能,进一步拓展学生思维,培养学生数学知识迁移与运用能力。

(四)深化思维提高认知品质

基于深度学习理论,进一步丰富学生的认知结构,培养学生数学心智模式,主要的操作步骤如下。第一步,为促进学生正确接收课堂教学信息,在头脑中形成对数学理论知识的基本认知,强化数学感知。第二步,强化数学课程知识的感知体验。充分调动学生积极性,促进数学知识学习。第三步,促进学生主动思考课程知识,培养数学高阶思维,并进一步丰富学生的认知结构,促进学生形成独具特色的数学方法论。由此,在数学课程教学过程中,教师不断提升学生的数学思维能力,增强学生数学综合素质能力。

例如,在度量单位、角的度量学习过程中,培养学生对实际物品的认知思维,与实际物品相结合,培养学生形成度量单位意识,教师指导学生测量数学书的长和宽,运用尺子进行测量,掌握长度单位。学会使用天平测量数学书的重量,掌握质量单位。测量看一页数学书的时间,运用秒表测量,掌握时间单位,指导学生测量数学书任意角的大小,通过实际操作引导学生深度学习。

(五)注重实践链接

将小学数学课程教学与学生实际生活相结合,构建理论知识与学生之间的实践链接,夯实学生认知基础。为理论知识的学习提供实践的合理性支持与验证,避免小学数学教学纸上谈兵、泛泛而谈。在完成某一项课程学习之后,教师引导学生观察生活中的现象,构建理论学习与实际生活之间的沟通桥梁,引导学生更好地参与社会实践,增强学生对小学数学课程知识的灵活掌握与运用能力。从实际生活角度,进一步夯实学生数学课程的认知基础。

例如,在关于时间的正确认识学习中,引导学生从生活的角度正确认识时间,与自身学习进度、学习情况相结合,编制适宜的学习计划与方案,促进学生养成珍惜时间的良好习惯与思维。在课后作业习题的完成过程中,引导学生进一步强化对时间的认知,培养学生正确的时间认知概念,促进学生对时间认识理论知识的理解,并与学生的实际生活相结合,进一步深化时间认知的学习模块。为此,教师对学生布置学习任务,引导学生记录某一天时间内的学习状况,并画一个钟表来表示时间的流逝,辅之图案促进学生对知识的理解。在完成课程学习之后,教师布置实践作业,引导学生思考如何在一定的时间内完成作业,让学生分析在学习过程中是否存在学习效率不高、浪费时间的问题,时间浪费行为主要发生在哪些部分、是否有改进空间。由此通过不断的思考与总结,促进学生对时间的进一步认知与把握,引导学生建立自觉遵守纪律的思维,促进学生编写学习计划,采用递进式的学习方式,促进学生对课程学习的实践与认知,进一步领悟到时间的宝贵,克服在数学学习过程中的毛病,提升习题解题效率。

五、结语

小学数学课程具有结构化特征,由此在深度学习过程中,应当与结构化特征相结合,构建系统化的课程教学方式,进一步培养学生主动学习能力。要求教师加强对教材内容的深入挖掘与分析,针对联系较为紧密的知识点进行统一教学,采用螺旋式难度增加方式优化课程教学,加强对相关知识点的梳理与重组,结合学生的生活经验,进一步培养学生在数学学习过程中的创新能力和思维能力,提升数学课程教学质量。

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