深度学习,提升学生思维品质

2023-09-21 09:19梁碧松
河南教育·职成教 2023年9期
关键词:直线深度素养

梁碧松

高中数学课程标准要求培养和提升学生的六大核心素养。深度学习是培养学生核心素养的重要学习形式,深度教学是高中教师引导学生开展深度学习、提升思维品质、培养学生核心素养的重要途径。数学深度学习是基于数学学科核心内容,以发展高阶思维能力为目标,让学生围绕具有挑战性的学习主题展开深度探究,全身心参与学习活动,形成积极的情感、态度,最终获得发展的有意义的学习过程。本文结合教学案例引导学生进行深度思考、深度参与活动,通过有效途径优化课堂教学,培养学生的学习能力和数学核心素养。

问题引领,启发学生深度学习

数学深度课堂教学是帮助学生通过学习数学学会思考,成为学习的主人。教师在教学时应充分关注学生知识与精神的成长过程,精心设计教学环节,预设前提,不断地引导学生对问题进行深入理解,培养学生质疑、反思的习惯。下面,笔者对高中数学课堂教学中引导学生进行深度学习的途径进行探索,优化课堂教学,从而提升学生的数学核心素养。

问题是数学的灵魂,数学教育的过程是还原数学发展的过程,是发现问题、分析问题、解决问题的过程。在教学中,教师设置问题情境,以主干问题作为学习与探究的核心任务,围绕主干问题创设序列化子问题,形式上问题链环环相扣,内容上主干问题直指教学目标,问题链中各问题由此及彼,驱动学生主动学习与探究,使学生经历知识发展与形成的全过程。笔者以“直线与平面垂直的判断”教学片段为例,启发学生开展深度学习。

教学片段1:1.观察学校旗杆与地面有什么关系?2.旗杆与它在地面上的影子成多少度的角?3.旗杆与它的影子所成的角的大小会随太阳的移动而发生变化吗?4.旗杆与地面上任意一条不经过旗杆底端的直线呈什么样的关系?5.你可以抽象概括旗杆与地面的位置关系吗?6.你能给出直线与平面垂直的定义吗?7.如何判定直线与平面垂直呢?8.如果直线与平面内一条直线垂直,能说明这条直线与平面垂直吗?9.如果直线与平面内两条平行线垂直,能说明直线与平面垂直吗?一组平行线呢?10.如果直线与平面内两条相交直线垂直呢?11.将准备好的三角形纸片△ABC过顶点A翻折得到折痕AD,如何折叠使折痕垂直于桌面呢?12.你能给出线面垂直的判定定理吗?(一条直线与平面内的两条相交直线垂直)

该教学片段呈现的教学模式是,设置问题链,让学生围绕问题进行探究,引导学生进行深度学习,得出线面垂直的定义与线面垂直的判定定理。

变式类比探究,引导学生深度思考

变式类比探究是指通过问题结构的变式和解题方法的变式,引领学生进行类比探究,促进数学知识与方法的迁移。从认知角度看,类比能让知识的成长和方法的迁移更加自然。教师通过类比进行教学,更符合人的认知规律,能够有效提升学生迁移能力。在教学中,教师可通过类比挖掘知识和方法间的内在联系,让学生体验和感知这种关联,深刻认识数学的本质和思想方法。笔者通过对题目的多角度类比,培养学生深度学习和迁移能力。

教学片段2:一题多解,在方法类比中引导学生深度思考学习。

例1:已知α=(3,-2),b=(5,4),求α+b,α-b,2α-3b。(过程略)

变式:已知α+b=(3,-2),α-b=(5,4),求2α-3b。

方法1:由α+b=(3,-2),α-b=(5,4),得出2α=(α+b)+(α-b)=(8,2),2b=(α+b)-(α-b)=(-2,-6),所以α=(4,1),b=(-1,-3),故2α-3b=(11,11)。

方法1的思路是发现2α-3b是α、b的线性表示,因此只要求得α、b的坐标就可以了。既然向量能用其他向量线性表示,那么2α-3b能用α+b,α-b线性表示吗?

方法2:设2α-3b=λ(α+b)+μ(α-b)①,则λ+μ=2,λ-μ=-3,得λ=-,μ=,将λ、μ代入①得2α-3b=(11,11)。

方法1是对方程思想的运用,而方法2是整体思想的体现。这两种解法都是通过已知向量的线性运算利用坐标运算法则达成。教师通过对解题方法进行类比,能让学生体会由已知走向未知的数学魅力,对向量的运算有更深入的理解。

反思、探究错因,培养学生深度思考的能力

反思、探究错因是指对学习过程和结果进行反思、探究,优化思维过程和方法。教师要鼓励学生敢于质疑、反思知识学习过程,促进知识迁移和深度思考,从而培养学生的创新意识。如何让学生积极主动地反思,正确分析解题错误的原因,引导学生深度思考呢?笔者从学生的错题出发,结合实例,促进学生反思,促进学生进行深度思考,以提高和发展学生的数学核心素养。

教学片段3:差异类比,在反思中理解数学本质。

例2:已知非零向量n是(-∞,-)∪(-,0)∪(,+∞)。

在平时的教学中,教师要重视概念教学,重视解题的差异类比,并要注意引导学生对教学过程和结果进行反思,充分利用学生所犯的错误来引导、提醒、启发学生。教师通过举反例,对错误过程和错误原因进行分析,引发学生自我反思,领悟问题的实质,让学生在反思、探究中理解數学本质,辨别真伪,进而培养学生深度思考的能力。

主题化教学,提升学生深度思考的能力

主题化教学,是指教师结合教学内容和学生实际情况,围绕一定的主题思想,通过问题解决形式开展学习活动,并联系学生已有的碎片化知识,整体架构学习内容,系统发展学生思维能力的教学活动。在教学过程中,教师传授知识往往是一个一个知识点讲,学生掌握的知识容易碎片化,而知识之间的联系与区分较为重要。因此,教师在教学过程中需要在适当的时候回到整体,整合知识,让学生体会知识的再形成、再发展过程,明白只有进行深度学习才能达到知识与方法的融会贯通。

教学片段4:直线与圆的动态问题是高考的热点,又是学生不易掌握的难点。教师可以在讲完直线与圆的有关知识后,对直线与圆的动态问题进行探讨。如何在教学中进行突破呢?笔者经过深入思考,梳理典型例题,进行教学设计如下:

直线与圆的动态问题分为三种情况:1.动圆定直线——圆心动,半径变;2.定圆动直线——可旋转,可平移,任意直线;3.动圆动直线。教师可以进行深度教学,促进学生进一步理解直线与圆的方程及相关知识,指导学生深度思考,在学习中学会整理,逐步走向深化,由知识的点状掌握走向整体理解,体会过程与瞬间、表象与本质、形与数之间的转化思想和用代数方法解决几何问题等,启迪学生深入学习。

通过探究实践活动,启迪思维

数学实验教学不是单纯地研究数学知识,提高学生的学习兴趣,发展自主学习的能力,而是要引导学生在课堂上与同学相互协助,合作学习,树立敢于质疑、善于思考的意识,从而不断提升实践能力,实现学科的多元育人目标。

我们通过以上几种课堂活动,探讨了高中数学课堂深度教学引导学生进行深度思考的途径。教师在教学中要注意授之以“渔”而非授之以“鱼”,要让学生由学会变成会学,教学要以学生为中心,以知识为主线,构建深度学习课堂,引导学生积极思考,主动参与探究,开展深度学习,从而提高课堂教学效果,渗透和提升学生的数学核心素养。

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