基于核心素养的初中数学深度学习策略研究

2024-03-13 09:10山东省淄博市张店区第九中学山东省淄博市张店区莲池学校商建新
家长 2024年1期
关键词:所学数学知识深度

□山东省淄博市张店区第九中学 李 超□山东省淄博市张店区莲池学校 商建新

随着我国新课程改革的全面深化,要求必须重视培养学生的核心素养,以落实立德树人根本任务,提高总体教学水平,促进学生的全面健康发展。而初中数学是一门具有高度抽象性、较强逻辑性的学科,学生在学习过程中常常会遇到各种问题,这就要求教师在向学生讲授基础理论知识的同时,还需强化对学生学科核心素养的培养,涉及抽象能力、创新能力、运算能力等,以进一步提升学生的数学能力。基于此,为了实现上述目标,教师的教学方式与学生的学习方式均需要作出合理的转变,即通过引入深度学习这一新型教育理念和学习方式,依托于真实、直观的情境引导学生进行完整、多步骤的学习,从而有效培养学生良好的数学学习品质。

一、相关概念

(一)核心素养

在新时代背景下,我国的育人理念和育人目标均发生了极大的变化,强调重视对学生核心素养的培养。关于核心素养的定义,指个体在特定领域内所具备的核心能力和素质,不仅仅是知识与技能,更是能够适应个体终身发展、社会发展需求的必备品格与关键能力。具体学科教学活动是落实学生核心素养的有效途径,而针对数学学科核心素养,在我国新一轮数学课程改革标准中详细规定:学生要学会用数学的眼光去看真实世界、用数学的思维去思考真实世界、用数学的语言去表达真实世界,且认为初中数学核心素养的主要表现是抽象能力、推理能力、创新意识、运算能力等。

(二)深度学习

深度学习概念最早产生于机器学习领域,是一种机器学习的方法,通过模拟人脑神经网络的结构和功能,实现对大规模数据的高效处理和分析。该概念的核心思想是通过多层次的神经网络模型,从数据中自动学习,进而实现对复杂任务的准确预测和决策。随着深度学习应用越来越广泛,被教学工作者引入到教育领域,并对深度学习概念进行了定义,指的是学生在教师的帮助与指导下,积极参与以学科核心素养为导向的学习任务,能够对学科新知识进行批判性学习,然后将所学新知识和旧知识进行有机结合,构建起全新的认知结构,从而促使学生具备高阶思维。

(三)两者的联系

核心素养和深度学习之间存在较为紧密的联系,具体体现为:一是,深度学习的根本目标在于帮助学生形成良好的核心素养。较之于浅层学习,深度学习更加关注学习的深刻、深度与深层,强调学生在学习活动中的主体地位,致力于培养出具有高阶思维的学习者,涉及批判能力、创新能力、元认知能力、问题解决能力等,这些能力均是学习者在未来学习和发展中应当具备的关键能力,也就是核心素养。可以说,深度学习的结果就是提高核心素养。二是,深度学习是实现核心素养培养的有效措施。近年来,我国基础教育课程目标已经从原本的“双基”转变成“三维目标”,再到如今的“学科核心素养”,每一次改变都对学科教学产生了深刻的影响。素养需要学习者后天通过有利的学习环境自主习得,并不是生来就具备这项能力,更不是通过教师的教授而习得。在培养学生数学学科核心素养时,教师必须明确新课程标准与教材内容,采用合适的教学资源,构建良好的数学学习情境,依据学生的身心发展规律,设计一系列的教学活动,引导学生进行有效学习,启发学生的思维,并让学生在运用所学知识解决问题时逐渐形成良好的创新能力、创造能力。由此可见,在深度学习的支持下,能够更好地发展学生的核心素养。

二、在核心素养视域下初中数学深度学习的具体任务

(一)转变教育教学理念

在以往的初中教学理念中,教师作为数学课堂的主导者,而随着新课程标准的全面推进,传统教学观念已经不适应新时期学生成长发展的需求,教师必须革新传统教学理念,强调学生在数学课堂上的主体地位,始终围绕培养与发展学生核心素养的任务目标,创新和完善教学方式方法,深化教学内容,打造丰富多样的教学情境,引导学生从多个层面、多个维度分析问题和解决问题,从而巩固学生的数学基础知识,为数学学习核心素养的发展奠定坚实的基础。

(二)摒弃以往表面化的学习方式

在以往的初中数学教学中,学生更多是被动地学习,难以将自主学习模式落到实处,核心素养的应用价值在于引导学生进行自主学习,保障学生的全面发展。在这一过程中,教师需要引导学生确定学习目标,调动其学习兴趣,形成良好的学习习惯,提升其对数学学习的自信心,还需紧跟时代发展需求,尊重学生的个体化差异,采用科学、可行且多样的教学模式,带领学生进行系统性的数学学习,从而让学生能够更加深刻地理解情境、数学问题与数学知识,实现表面化学习向深度学习的转变。

(三)注重对教学过程的全面优化

由于长期受到传统教育理念的影响,很多初中数学教师更加关注教学进度与教学效果,对课前导学与课后巩固不够重视。而在基于核心素养的初中数学深度教学中,强调课程的整体性巩固,有效整合课前、课中与课后,其中在课前,通过做好相应的预习工作,促进学生进行自主性学习;在课中,通过为学生提供优质的学习环境、学习资源等,以保证学习质量与效果;在课后,通过给予针对性地指导与辅导,帮助其更好地巩固课堂上所学的知识,进一步提升学习能力。在这一教学模式下,重点关注学生的整体学习过程,从而保证教学目标的顺利实现。

三、基于核心素养的初中数学深度学习策略

(一)明确初中数学教学目标

课堂教学是一种围绕教学目标而开展的学习活动,教学目标是任何课堂教学的起点与终点,更是进行教学活动设计、展开与总结等活动的指导思想,只有确保教学目标的合理性,才能够保证后续教学工作的实施效果。在核心素养视域下,教师应当根据新课标的要求来设定教学目标,既要做到以学生为中心,强调学生在课堂教学中的主体地位,还需深入剖析学生的具体特征和数学学习水平,以此为依据,对教学内容和教学方法进行改革和创新,始终保持着为学生核心素养的培养而开展教学工作,从而制定出符合数学课堂标准与学生深度学习需求的教学目标。

以“一元一次不等式”的课堂教学为例,教师共设置了五个层次的教学目标,从简到难依次为:1.理解层次,通过在课堂上为学生讲解“一元一次不等式”的相关概念与解题方法,让其能够理解和掌握这些课程知识内容;2.应用层次,向学生布置一些简单的实际问题,要求其利用课堂上所学的知识去思考解决问题的方法;3.分析层次,引导学生进行一元一次不等式的问题探究活动,得出相应的解法步骤,并感受类比学习知识的方法;4.评价层次,对学生的学习和探究过程进行全面评价,带领其感受日常生活中不等的数量关系;5.创造层次,教会学生使用类比的方式对其他问题进行解决,感受在解决问题时包含的划归思想。通过此种方式,让学生在具体学习目标的指引下,更好地高效地进行深度学习活动,从而获得理想的学习效果。

(二)利用问题情境引导,调动学生的学习热情

纵观当前初中生的核心素养培养情况,普遍存在问题解决能力较差的现象,很多学生难以将所学数学知识与实际生活相联系,不能够利用所学数学知识来解决生活中遇到的复杂问题,没有做到深层学习,依然停留在浅层学习的水平上。同时,初中数学知识比较抽象和复杂,多数学生都表示对数学的学习兴趣不高。在核心素养视域下,初中数学深度学习应当将实际生活和数学知识进行有机联系,既要让学生理解和掌握课程内容,还能够在面对实际问题时对所学数学知识进行有效运用。基于情境认知理论,主张通过结合学生实情与具体知识,来创设相应的情境,能够帮助学生获得知识、理解知识与应用知识。对此,若想提升学生的初中数学深度学习水平,教师应当创设合理的问题情境,以调动学生的学习热情,激励其主动探索知识,并可以在探索过程中获得深度学习体验,从而促进学生数学核心素养的养成。需要注意的是,对于问题情境的创设,必须贴合学生的实际生活和现有的数学水平等,以调动学生的好奇心与求知欲,并能够认识到数学源于生活,学好数学能够帮助自己更好地解决生活中遇到的问题。

例如,进行“探索三角形全等的条件”的教学时,教师可以创设问题情境进行三角形全等的判定教学,先出示多媒体,向学生提问:“乐乐家中有一块三角形玻璃窗,里面的玻璃被他不小心弄坏了,现在需要重新购买一块与损坏的玻璃大小相等、形状相同的三角形玻璃,乐乐需要掌握几个数据呢?”然后让学生结合问题进行合作交流,学生们发现结合三角形“边、角”元素加以分类,需要掌握一边、一角,再引导学生对自己初步得出的结论进行验证,按照“三角形的一条边长为8厘米、一个角为60°”的要求,画出一个三角形,并剪下自己所画的三角形,与其他同学所画的三角形进行对比,此时学生们发现只给出两个条件画出三角形,无法保证获得的三角形是全等的,最后引导学生结合问题进行深入探索,使之了解到要想画出一定全等的三角形,必须同时掌握三边、两边一角、一边两角与三角。通过此种方式,利用问题导入课程内容,可充分激发学生的学习积极性,并引导学生在问题情境中进行自主思考与自主实践,有利于培养学生的思维能力和应用能力,从而提升学生的数学深度学习效果。

(三)利用思维导图法,构建完整的数学知识网络

不同于其他学科,数学学科知识具有较强的系统性与连贯性。而从本质上来看,深度学习就是结构性和非结构性知识意义的构建过程,通过将新知识和旧知识进行有机联系,然后进行精细、合理的深度加工,从而实现对所学知识的牢固掌握。在实际的初中学习中,很多学生存在信息整合能力较差,不能对所需知识进行灵活运用,也不能应用所学知识来解决现实问题。造成这一情况的主要原因是学生在日常学习中,没有掌握知识整合的方法,难以主动归纳知识,其学生记忆中的知识往往是零散、孤立和碎片化的,这就导致其极易遗忘知识点,当在数学学习中遇到新问题时,无法快速想起相关知识,只会机械化地运用零散的知识去解决问题。基于核心素养的初中数学深度学习中需要重视新旧知识之间的有效整合,让学生在学习新知识时能够发现新旧知识之间存在的联系,并能够结合旧知识对新知识进行深入理解,从而建立起完整的知识结构与知识体系,形成模块化的知识,以便学生进行初中数学深度学习,促进高阶思维的良好发展。

为实现上述目标,教师可在初中数学教学中引入思维导图法,帮助学生树立新知识和旧知识之间的逻辑关系、内在联系,建立起知识的联结,对所学数学知识有一个整体性的把握,并能够在大脑中形成知识网络,推动思维可视化,进而明确新旧知识之间存在的差异点。同时,在完成数学教学任务后,教师需要引导学生在课后进行复习总结,促使学生更加深刻地理解所学知识,利用思维导图构建完整的知识网络,从而显著提升学生的数学学习能力。例如,在进行三角形这一章节的教学时,教师在课前让学生对本单元的教学内容进行自主梳理,画出思维导图,然后在课堂上与学生一起梳理本单元的数学知识,将原本孤立、碎片化、零散的知识进行有效整合,形成完整的知识网络架构,在这一过程中,有利于学生了解自己学习存在的不足和薄弱点,再进行针对性的复习,从而促使学生更加牢固地掌握本单元数学知识。

(四)优化教学评价方式,促进学生深度思考

在新课标背景下,明确提出“教学评”一体化要求,将立德树人任务落到实处,有效发展学生的核心素养。然而就现实情况来看,很多教师所采用的评价方式单一,以结果性评价为主,采用课后作业和期中、期末考试等方式来判断学生对所学知识的掌握情况,对学生的学习过程关注很少,并未对学生进行全面评价。在核心素养视域下,初中数学深度学习需要注重对教学过程的全面优化,强调对学生学习的全过程评价,也就是持续性评价,教师应当对学生在学习过程中的思维变化情况、掌握知识深度的变化、问题分析能力与问题解决能力的程度进行认真观察和全面分析,及时给予学生相应的反馈,让学生以此为依据进行深度反思,了解自己在数学学习过程中存在的问题和不足,从而合理调整和改进学习策略。在开展持续性评价时,教师必须尊重学生的主体地位,关注不同学生的特点与个性差异,采用不同的标准进行评价,还对学生进行全方位地评价,既要了解其知识掌握情况,还需关注学生各方面能力的发展,以此来有效发展学生的深度学习能力。另外,在评价环节,教师可以渗透元认知策略,引导学生对自己的学习过程与学习结果进行自我评价,以此来培养其反思性学习能力和批判性思维,使之能够对自身的学习过程与思维活动加以监控,学会自省,最终更加深刻地了解所学知识,真正实现深度学习。

四、结语

综上所述,核心素养与深度学习之间存在紧密的联系,二者之间相互促进,能够实现更好的学习效果和能力提升。因此,在初中数学教学中,教师应当深入剖析新课标的相关要求,围绕核心素养开展深度学习教学活动,先是明确初中数学教学目标,为后续教学活动的开展提供指导和依据,再创设合理的问题情境,促使学生积极主动地参与到深度学习活动中来,并采取思维导图法,帮助学生更加高效、牢固地记忆数学知识,最后采用有效的评价方式,形成完整的学习闭环,从而有效提高数学课堂教学质量与效果,促使学生实现深度学习,帮助学生形成良好的学科素养,最终为学生的全面发展打下坚实基础。

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