多维探究:基于深度学习的初中数学课堂教学

2023-12-21 06:10董翠峰
天津教育·下 2023年11期
关键词:数学知识深度情境

董翠峰

随着教育理念和教学模式的不断更新迭代,我国初中数学教学也面临着改革和创新的历史机遇。传统的知识灌输教学模式已然难以适应当代学生个性化发展和能力培养的需要,在新的历史背景下引入深度学习理念,对提升初中数学课堂教学实效意义重大。深度学习强调启发式的教学方法,以任务驱动学生主动学习,并充分利用情境体验和合作互动的方式,有效培养学生的独立探究精神、批判思维能力和创新意识。本文从策略性应用、精准实施以及综合性评价等多个维度展开,对基于深度学习的初中数学课堂教学进行深入探究,以期在初中数学课堂教学中将深度学习理念有效转化为教学实践。

一、深度学习理念在初中数学课堂教学中的策略性应用

(一)教学观念的革新:从单一传授走向多维启发

在传统的教育模式中,教学往往是一个单向传递知识的过程,教师在课堂上讲授,学生则被动接受。然而,这种模式并不能充分调动学生的主动学习意愿,难以满足个性化学习需求。深度学习理念以其对认知深度和知识结构的重视,提供了一个全新的教学视角,鼓励教师从单一的知识传授者转变为学习的促进者和引导者,重点在于通过多维度的教学策略启发学生思维,激发他们的学习兴趣,培养他们的问题解决能力。初中数学教学可以借助深度学习理念打破传统的线性教学模式,构建一个以学生为中心的动态学习系统。教师需要设计富有挑战性的问题情境,引导学生主动探索,而非仅仅提供标准答案。在这一过程中,教师可以利用深度学习算法和人工智能技术,对学生的学习过程进行实时监控,进而提供个性化的反馈和指导。教学内容的选择应当更加注重概念之间的关联性,使学生能够在掌握数学技能的同时,理解其背后的数学概念和原理。这就要求教师在教学过程中不能仅仅停留在知识点的讲授上,而是要深入挖掘各知识点之间的内在联系,让学生在探索和建构知识的过程中体会数学的逻辑美。

(二)深度学习任务的精心设计:学习维度的多元扩展

为了实现深度学习理念在初中数学教学中落地生根,教师必须精心设计深度学习任务,这样的任务应当超越传统的练习和记忆,鼓励学生进行分析、评价和创造。在任务设计中,首要考虑的是学习维度的多元扩展,包括对数学概念的深入理解、数学问题的多角度解决以及数学知识的实际应用。教师可以结合现实世界中的问题设计模拟情境,让学生在解决具体问题的过程中应用数学工具和理论,不仅能够帮助学生将数学知识与现实世界相连接,还能够激发他们的创新思维。教师还应鼓励学生通过项目学习、课题研究等方式自主探索数学领域的前沿话题,以及数学与其他学科的交叉点,从而在跨学科学习过程中提高学生的综合运用能力。

(三)情境教学的巧妙创设:强化数学知识网络的内在联系

情境教学的巧妙创设是至关重要的一环,能够有效强化数学知识网络的内在联系。教师需要设计富有吸引力且富含数学元素的学习情境,让学生在特定的情境中主动探索数学知识,以实现知识的内化。在教授几何图形的性质时,教师可以创设一个关于古代建筑的历史情境,让学生探讨古代建筑师是如何使用几何知识来设计建筑的。学生可以围绕这一主题进行小组讨论,搜索相关资料,动手构建简单的建筑模型,通过这一过程,他们不仅能够理解几何知识在古代建筑中的实际应用,还能在探索中发现如三角函数、比例尺等概念的实际用途,从而构建起几何学习与实际应用之间的桥梁。通过情境教学,学生能够在一个富含挑战和兴趣的环境中加深对数学概念之间内在联系的理解,这样的教学不仅增强了知识的系统性,也提升了学生综合运用数学知识解决问题的能力。

(四)合作学习的有效开展:横向与纵向的互动融合

合作学习在初中数学教学中的有效开展需要注重横向与纵向的互动融合,即学生之间的互助合作以及师生之间的深入交流。在此框架下,教师应设计教学活动,旨在通过集体智慧解决问题,而不仅仅是个体努力的结果。横向来看,学生在同伴间通过讨论、批判性思考和共同作业来学习数学概念,相互之间提供不同角度的见解,共同构建知识体系。纵向来看,教师作为指导者,通过巧妙提问和及时反馈帮助学生深化理解,提升思维层次。在教学统计与概率单元时,教师可以引导学生进行校园调查,将学生分成小组,每组选择一个感兴趣的话题,如同学们的睡眠时间、运动习惯等,然后收集数据并进行统计分析。在这一过程中,学生需要互相协作,共同设计问卷、收集数据、分析结果,并最终呈现调查报告。在横向互动中,学生之间将共享各自对数据分析的理解,帮助彼此克服学习障碍。而在纵向互动中,教师将及时提供专业的统计知识支持,帮助学生深化理解统计原理,并将理论应用于实践。

二、深度学习在初中数学课堂的精准实施

(一)课前准备:构建多维度深度学习框架

课前准备成为确保教学效果的关键步骤,其目的在于构建一个多维度的深度学习框架,以便在课堂上实现精准教学。对教师而言,这意味着需要在课前进行周密规划,包括但不限于明确教学目标、预设可能的问题、设计适应性强的教学活动以及准备相应的教学资源。教师先对课程标准进行深入解析,结合学生的前置知识和认知特点,确定哪些知识点需要通过深度学习进行探索。同时鼓励学生预习即将学习的内容,思考可能出现的问题,并在课堂上主动提出疑问,以此作为课堂讨论的起点。学生还可以通过网络资源进行自主学习,如观看相关的教育视频或参与在线讨论,以加深学生对学习内容的理解。通过充分的课前准备,教师可以为学生提供一个启发性的学习环境,从而帮助他们更好地理解和应用所学知识,培养其自主学习能力和批判性思维。

(二)课中实施:多维互动式教学活动的組织

课中实施阶段,教师的职责在于组织和指导多维互动式教学活动,确保每个学生都能在互动中积极参与,深入学习,这要求教师不仅传授数学知识,还要创造一个促进学生思考、交流和探究的教学环境,引导学生理解数学概念背后的逻辑和原理,鼓励他们提出问题,启发他们进行小组讨论,合作解决问题,从而在互动中学习新知。例如,在教学函数单元时,教师可以设计一个模拟股市的游戏,学生需要利用函数图像预测股价的变化,要求他们理解和应用函数概念。教师简要介绍相关的数学理论,引导学生分组进行股市模拟游戏,每个小组基于所学的函数知识做出投资决策,并预测结果。在此过程中,教师巡视各小组,提供思路上的引导,并及时给予反馈。学生在游戏中通过实践应用函数知识,体验到数学学习的实用价值,进而加深对数学概念的理解。教师应当利用多媒体工具,如数学教学软件、互动白板等来辅助教学,使抽象的数学概念形象化,让学生能够直观地观察和分析问题。此外,教师应当鼓励学生进行思维发散,挑战更高层次的数学问题,以培养他们的创新能力和批判性思维。在这样的课堂氛围中,学生不再是被动的知识接受者,而是转变为积极的知识构建者,在多维互动中不断探究和解决问题,不仅提升了数学知识深度学习效果,而且促进了学生综合能力的发展。

(三)课后拓展:多维深度学习的延续与衔接

在课后阶段,教师与学生的任务转化为确保多维深度学习的连续性。此时,教师应设计针对性较强的作业,旨在巩固课堂学习成果,并激励学生进一步探索知识边界。课后作业不应局限于简单的重复练习,而是要涉及分析、评估和创造等高阶思维的培养。例如,教师可以要求学生撰写反思报告,分析课堂学习中遇到的问题和所采取的解决策略,或者进行一个小型的研究项目,要求学生探讨数学理论在现实世界中的应用。教师要提供多元化的学习资源,如推荐相关主题的视频讲座、在线课程或扩展阅读材料,以便学生在课后自主学习。通过线上平台,教师可以建立一个论坛或学习小组,鼓励学生分享彼此的学习心得,形成学习共同体,实现知识的社会化建构。学生应当在教师的指导下学会自我管理学习进程,通过定期自我评估、设定学习目标以及时间管理来优化学习计划,有利于加深对数学概念的理解,锻炼独立解决问题的能力。

三、初中数学深度学习效果的综合性评价

(一)全面系统的评价标准构建

在评价初中数学深度学习效果时,必须构建一套全面而系统的评价标准,这套标准应涵盖知识掌握的广度与深度、思维技能的提升、学习策略的运用效果以及学习态度和习惯的形成。具体而言,要求教师制定一系列量化和定性相结合的评估工具,以精准反映学生在数学学习过程中的表现。量化指标可能包括定期的测试成绩、标准化考试结果和学生完成的具体数学任务质量等;而定性评价则涉及学生的自我反思、同伴评价以及教师的观察记录。在构建评价标准时,应该考虑学生如何将数学知识与实际问题相结合、如何在面对复杂的问题时运用批判性和创造性思维,以及是否能够在学习中展现出持久的探究精神和自我驱动力。通过这一评价体系,教师不仅能够掌握学生的数学成绩,还能深入了解学生的深层次理解能力、应用能力以及综合素质的发展。例如,学生在解决数学问题时能够显示出的逻辑推理能力、抽象思维能力和策略灵活运用能力,这些都是评价中的重要维度。学生的学习日志、参与讨论的质量以及在项目学习中的表现同样是评估深度学习效果的重要参考。

(二)多元化的评价主体选擇

多元化的评价主体选择是实现全面评估的关键。这意味着评价过程不应局限于教师的单向评价,而是应该融合学生自评、同伴评价、家长评价乃至外部专家的客观评价,以形成一个立体的评价网络。多角度的反馈可以提供关于学生数学学习全过程的综合信息,从而确保评价的全面性和客观性。教师评价聚焦于学生的课程理解和运用能力;学生自评鼓励自我认知和反思,促进自主学习能力的提升;同伴评价有利于促进合作与交流,帮助学生识别学习过程中未察觉的问题;家长评价连接家庭与学校,反映学生在家庭环境中的学习情况;而外部专家可以提供行业视角,为学生的数学学习提供进一步的职业发展建议。这种多元化评价主体的选择保证了评价内容的多维度和深度,同时促进了各方参与者之间的互动和沟通。采用多主体评价方式,学生在数学学习的多维度发展得到了全面肯定和支持,自信心、责任感得到增强,在数学学习中的积极性和主动性显著提升。评价机制不仅激励学生追求卓越,而且为教师提供了关于教学方法和学生学习状态的多维度反馈,有助于教学策略及时调整,从而实现教育教学质量的持续提高。

(三)灵活多样的评价方式应用

在综合性评价实践中,应用灵活多样的评价方式非常必要,是提升评价质量的关键因素,包括但不限于传统的笔试和口试,更应该拓展至项目式评价和过程性评价。这些多样化的评价方式能够涵盖学生认知、情感和心理等多方面的学习效果,全面反映学生的学习进展和深度理解。项目式评价侧重学生在解决实际数学问题过程中的应用能力和创新能力;过程性评价关注学生学习活动的每一个环节,评估学生的学习策略和问题解决过程。这种多样化的评价方式不仅强调结果评价,更重视学习过程中的体验和成长。应用灵活多样的评价方式,学生不再单一依赖考试成绩来评价自己的数学学习效果,而是更关注学习过程和实际应用能力的提升,学习的积极性和自主性得到增强,在数学学习中的创造性和批判性思维能力得到显著提高,对数学学习的兴趣和投入度也会明显增加,进一步促进他们在数学领域的探究,最终提升教学效果和学生学习质量。

四、结语

深度学习理念的引入为初中数学教学提供了全新的视角。通过构建多维度的教学策略、设计富有挑战性的学习任务、创设教学情境、开展合作学习等方式,可以有效实现对数学概念的深层次学习。教师要从知识传授者转变成学习的引导者,以学生为中心,构建动态的学习系统,建立全面的评价标准,选择多元化的评价主体,并应用灵活多样的评价方式,对初中数学深度学习效果进行精确测评,从而通过多维策略的综合运用持续推动初中数学教学质量的提高。

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