王小艳
摘 要:随着新课程改革的推进,深度学习成为一个重要的理念,受到了广大教育工作者的重视。在以往的高中数学课堂中,由于教学理念、教学方法等因素的影响,导致教学过程存在浅层化的问题,学生对知识的理解深度不足,没有充分地参与到教学活动中来。深度学习强调学生自主化、深层次、高效率地学习,符合新课改下的教育观。本文从深度学习的角度出发,对高中数学课前预设、情境创设、探究教学及评价反思四个环节的教学策略进行探讨分析,希望为相关教育工作者提供一些参考。
关键词:深度学习;高中;数学;教学策略
深度学习是高中数学课程改革的重要动力,它重视对学生内在驱动力的激发,要求学生在理解的基础上记忆和运用知识,将学生的知识迁移能力、应用能力、反思能力、问题解决能力作为培养目标。与传统的教学模式相比,深度学习最明显的一个特征就是注重学生的自主参与,改变了过去教师单方面讲授的现象,不直接把知识结论告诉给学生,而是通过创设情境、布置任务、设计问题等方式,引导学生主动地探索知识,让学生通过自己的努力发现知识,这不仅有助于深化学生对所学知识的理解,也能够培养学生的核心素养,使他们形成有益于终身发展的关键能力。由此可见,深度学习对于高中数学教育改革以及学生的发展都具有积极的作用。
一、基于深度学习的高中数学课前预设
课前预设是实现深度学习的重要环节,也是第一个环节,课前预设对学生的学习过程与效果有着重要影响。在正式授课前,教师要深入研读教材内容,分析教学目标,根据班级学情设计好教学的步骤和活动,明确每堂课、每个单元的重难点等。只有做好课前预设,才能确保课堂教学规范、高效地开展。
(一)预设单元目标,把握整体方向
教师要深入研读教材,从单元层面出发,制订符合班级学情的教学目标。新课程标准提出,教师要引导学生从单元层面掌握课程内容,实现有效学习。同时,整体教学也是实现深度学习的一个关键,教师要树立整体化的教学观念,把握知识之间、版块之间的内在联系,形成完整的知识链条,把零散的知识点整合起来,便于学生理解。在传统的数学教学中,教师大多会制订一堂课的目标,但很少会预设整个单元的目标,以至于课程内容零散化、碎片化,学生难以实现深度学习。因此,教师要预设清晰合理的单元目标,为深度学习做好铺垫。
例如,在教学《不等式》一单元的时候,教师可先根据教材梳理本单元的内容,主要包括:不等式的基本性质;基本不等式;一元二次方程;一元二次不等式。接着,教师可在此基础上确立单元整体教学目标。
目标1:掌握不等式的相关概念,认识方程、不等号、根、基本不等式、一元二次方程等;
目标2:理解一元二次方程的求解过程,并通过迁移应用,掌握一元二次不等式的运算方法。
目标3:整合一元二次不等式解法,通过自主思考、合作他那就找出不等式的求解办法。
目标4:能够从函数的观点出发,理解一元二次方程与一元二次不等式的本质,并运用相关知识解决实际问题。
接着,教师根据单元目标确定课时数以及每堂课的教学内容,细化每课的教学目标,构建出层次分明、规范严密的教学模式。同时,教师也可以将单元目标放在多媒体课件的第一页,在正式教学前向学生简要说明整个单元的主题和目标,让学生有目的、有方向地探索学习,减少盲目、低效的学习行为。
(二)研读课程标准,明确重点难点
高中数学教材包含了丰富的知识,如果教师深入地讲解每个知识点,会导致教学进度延误。因此,数学教师要深入研读课程标准,将新课标作为课堂教学的依据,提炼出课堂教学的重难点,分清主次,明白哪些内容需要重点讲解,哪些内容只要让学生大致了解就好,把精力和时间投入重点突破的环节上。在确立教学重点时,教师要从单元整体框架出发,结合课程标准要求,找出其中的关键
知识。
例如,在教学《数列》一课的时候,根据新课程标准的相关要求,本单元主要包括以下几个重点:1.数列的概念;2.等差数列的概念与通项公式的意义;3.等比数列的概念与通项公式的意义;4.数学归纳法。接着,教师可围绕重点内容,分四个课时来完成本单元的教学。在确立教学难点的时候,教师既要关注新课标的要求,也要考虑到真实的班级学情,通过与学生的交流,了解他们在学习中的困难和问题。比如,在教学《等比数列》一课的时候,通过测验发现,许多学生不理解等比数列与指数函数之间的关系,那么教师就要将其作为一个难点进行深入讲解,帮助学生克服学习中的障碍。
(三)深入分析学情,合理设计任务
在确定了教学目标和重难点后,教师需要通过设计教学任务的方式,将其落实到课堂教学中去,实现从理论层面到课堂实践的转化。在以往的教学模式中,有的教师不会提前设计教学任务,在课堂上以自身的讲授为主,这种教学方式较为枯燥乏味,师生之间缺乏互动,很难达到深度学习的效果。在深度学习的理念下,教师要将学情作为教学设计的基础,在课前思考问题:学生已经掌握的知识有哪些?这些知识与新知识之间存在哪些联系?本课内容与学生生活之间是否存在联系?学生在本课学习中可能遇到哪些困难和问题?教师要搭建起新知识与学生已有知识经验之间的桥梁,通过学情分析找出恰当的教学手段,合理设计学习任务。以上述《数列》教学为例,教师可设计如下学习任务:
任务一:通过对现实生活中实际问题的分析,理解数列的基本概念。
任务二:通过例题分析、小组讨论等活动,探究等差数列的变化规律,建立通项及前n项和公式;
任务三:通过例题分析、对比思考、小组讨论等活动,探究等比数列的变化规律,建立通项及前n项和公式;
任务四:思考数列与现实生活之间的联系,独立完成相关习题,学会用数列解决实际问题。
高中数学教师要将任务难度控制在学生的最近发展区内,根据学生当前的知识储备、思维能力以及发展潜能,确定学习任务的难度,同时要考虑到学生的差异性,指导学生结成学习小组,发挥学生之间的带动作用,以此来提升学习的效率和质量,促使学生更加快速有效地完成学习任务。
二、基于深度学习的高中数学情境创设
数学知识具有较强的抽象性,如果教师脱离真实的情境,空谈理论知识,学生理解起来会比较吃力,很难实现深度学习。因此,教师要注重情境的创设,根据课本知识与学生已有的知识、经验,创设出生动形象的情境,引导学生在情境中探索、发现、理解和运用数学知识,使他们形成深度的认知体验。
(一)创设生活化的深度学习情境
数学知识源自实际生活,并在生活中有着广泛的应用。据相关研究表明,当学生发现所学知识与自身生活有所联系的时候,通常会表现出更高的积极性。因此,高中数学教师要善于发掘课本知识与学生生活之间的联系,运用学生熟悉的生活事物、现象、场景,创设出贴近学生生活的情境,引发学生对自身生活经历的联想,使其产生内心的共鸣,加深学生的理解与感受。对于学生来说,生活就是最自然、最真实的情境,教师可将数学问题置入到生活化的情境中去,使学生深层次地理解数学知识,并能将所学知识运用到生活当中,促进学生思维能力与迁移应用能力的发展。
例如,在教学《两条直线的平行与垂直》一课的时候,教师可利用多媒体课件展示出一些生活场景的图片,并引导学生分析其中存在平行或垂直关系的事物。如在一幅天安门广场的图片中,旗杆垂直于地面;在一幅汽车行驶的图片中,汽车底盘与地面相平行。通过对这些生活情境的分析,学生能够对本课的教学主题与内容形成初步的认识,从具象事物中提炼出几何模型。教师可提出问题:“你能再列举一些类似的生活实例吗?”鼓励学生发散思维,师生共同创设出丰富的生活情境。接着,教师可播放一段动画,演示旗杆在太阳不同角度照射下影子位置的变化,并提出问题:“在阳光的照射下,旗杆与地面上影子的位置关系如何?随着太阳的移动,旗杆的影子也会随之移动,那么旗杆与影子的角度是否会发生变化呢?”让学生讨论交流,也可以在纸上画图,或者用两支铅笔代表旗杆与影子,通过动手实验的方式来探索问题的答案[1]。
(二)创设跨学科的深度学习情境
情境教学最初源于建构主义理论,建构主义强调多学科交叉教学,认为教育者要弱化学科之间的隔阂,挖掘不同学科知识之间的联系,巧妙运用不同学科的知识,帮助学生更加准确地掌握数学概念,解决深层次的问题,深化学生对所学知识的理解[2]。
例如,在教学《常用逻辑用语》一课的时候,本单元包含了较多的数学概念,对于学生的逻辑思维提出了较高的要求。经过一堂课的讲解,许多学生还是无法准确地理解、区分充分条件和必要条件。对此,教师可适当地引入一些其他学科的知识,引导学生从不同的角度理解本课知识。教师可以出示一张中国地图,并提出问题:“请同学们思考‘我生活在北京,则我生活在中国,是不是真命题?”根据生活常识和地图内容,学生很容易判断出这是一个真命题,判断的理由为:因为北京是中国的一部分,所以生活在北京就一定生活在中国。接着,教师引导学生用集合的知识进行分析:“在这个情境中,中国是大集合,北京市是小集合,中国包含北京市。所以可以说,生活在北京是生活在中国的充分条件。”随后,教师提出新问题:“那么生活在中国,就一定生活在北京吗?”学生回答不一定,因为中国很大,还包括其他的城市和地区。教师追问:“答的没错,那么如果不生活在中国,能不能生活在北京呢?”学生表示否定,这时候,教师可引出“必要条件”的概念,即“生活在中国是生活在北京的必要条件”。在本课教学中,教师借助地理课程的知识,运用中国地图讲解数学知识,帮助学生更加准确、有效地理解了充分条件、必要条件的概念,也让学习过程变得更加生动有趣[3]。
(三)创设信息化的深度学习情境
新课程标准提出,要推动信息技术与数学教学内容的有机整合,借助信息技术提高数学教学的可视化水平,丰富学生的视听体验。随着时代的发展,我国教育信息化发展步伐不断加快,为数学课堂注入了新的活力。在传统的高中数学教学中,虽然教师也会有意识地创设一些教学情境,但由于技术手段有限,一般只能运用口述、写板书等方式,创设出来的情境不够生动形象,对于学生来说缺乏吸引力,很难使学生深度投入情境中去。对此,教师可以借助信息技术开发多媒体教育资源,借助图片、视频、音频等创设出信息化的情境,带给学生多重感官体验,深化他们在课堂学习中的认知感受[4]。
例如,在教学《椭圆》一课的时候,教师可以先播放一段天体运动的演示动画,以此来吸引学生的注意力,激发他们对本课知识的学习兴趣,起到良好的导入效果,并让学生从天体运动中抽象出椭圆形的轨迹,并让学生尝试在纸上画出椭圆。但由于没有掌握正确的方法,许多学生画出的椭圆不够标准规范。这时候,教师可运用几何画板工具,为学生创造一个“几何实验”的环境,指导学生运用几何画板来绘制椭圆,先画出线段,然后在线段上取一点,以,两个定点作为圆心,以,为半径作圆,两圆相交于点。接着,设置活动点在线段上移动,然后追踪点,形成的轨迹即椭圆。绘制椭圆的方法多种多样,除了上述方法外,还可以通过做切线、设置参数式等方式来画出标准的椭圆图形。教师可让学生自主操作,在动手实践过程中,掌握画椭圆的方法,理解椭圆的性质和特点。
三、基于深度学习的高中数学探究教学策略
新课程标准提出,要让学生用数学的眼光来观察、分析现实世界,学会解决真实的问题,鼓励学生自主探究。在课堂教学中,教师不能单方面地讲解与灌输,而是要与学生建立平等的关系,鼓励学生多思考、多发言,使学生在主动探究的过程中,形成深层次的认知学习体验。
(一)师生双向互动,构建高效课堂
师生之间的互动是课堂教学的基础,也是实现深度学习的前提。一方面,教师要发挥自身的主导作用,通过课堂提问、布置任务等方式,让学生积极主动地参与进来,激发他们的学习动力,促使学生不断地深入思考,将所学的知识吸收内化,达到深度学习的效果。另一方面,教师也要注意收集学生的反馈信息,观察学生在课堂上的表现,判断他们对本课知识的掌握程度,根据学情适时调整教学过程,通过师生双向互动交流,打造出高效化的数学课堂。
例如,在教学《正弦定理》一课的时候,教师可设计问题:“一条河的岸边有一点,河对岸有一点,能用的工具只有米尺和量角器,怎样知道之间的距离?”鼓励学生大胆思考和发言,教师将学生提出的方法罗列出来,如解直角三角形、相似三角形、比例尺等,然后与学生共同探讨每种方案的可行性,从中选出最为简便、有效的方案,即在河岸选择点,构成三角形,测量出的距离,以及、的大小,然后根据三角形的内角和求出的大小,引申出“正弦定理”的概念,让学生依据正弦定理,运用已知量求出的长度。在本课教学中,教师没有直接告诉学生解决问题的方法,而是让学生主动地去思考和探究,并和学生一起讨论各种方案,实现了师生之间的双向互动,促进学生思维能力的发展,使他们经历了深度学习的过程。
(二)推进小组合作,深入探究知识
新课程改革强调学生的主体地位,但由于高中生的认知能力有限,在自主探究的过程中可能会存在一定的局限性,难以深入、全面地理解课本内容。因此,教师要推进小组合作学习,发挥学生之间的互助作用,让学生在交流合作的过程中,实现知识、思维、观点的碰撞,学会从不同的角度看待和解决问题。基于深度学习的小组合作探究可以分为五个阶段。
1.合理分组
教师根据学生的性别、性格、知识基础、能力特点等,指导学生进行合理分组,按照差异化的原则,把不同类型的学生分到同一组当中,实现优势互补,以便学生从不同的角度分析问题。
2.抛出问题
教师抛出本课的核心问题,然后让学生以小组为单位进行探讨,对核心问题进行多维度的解读。
3.分工合作
根据组员的能力特长,合理分配学习任务。例如,在教学《统计图表》的时候,教师提供一组运动会的数据,小组成员分别负责整理数据、绘制表格、绘制统计图、数据计算等任务,通过分工合作的方式,高效地完成学习任务。
4.成果分享
教师安排各个小组依次汇报学习成果,鼓励他们发表自己的观点,分享学习心得、经验,互相评价,找出解决问题的最优方案。
5.生成结论
教师与小组共同讨论,反思学习过程,用简洁凝练的语言描述结论,总结本课的核心知识点。
(三)设计学习项目,明确探究任务
在探究教学中,教师要根据单元内容设计一定的项目,并明确学习的具体任务,为学生指明探究的方向,让学生通过观察、阅读、测量、计算等步骤,主动探究数学知识。要注意的是,教师设计的项目和任务要符合学生的认知水平,不能距离学生的实际生活太远。
例如,在教学《获取数据的基本途径及相关概念》一课的时候,教师可设计如下项目:“现如今,网络成为青少年学习、娱乐的重要途径,丰富了人们的日常生活,但也带来了一定的负面影响,请想办法收集高中生上网情况的数据。”网络是学生比较感兴趣的话题,也是现代生活中不可或缺的工具,能够有效地引起学生的探究兴趣。接着,教师与学生共同讨论获取数据的方法,并布置探究任务,如设计、发放调查问卷;通过互联网平台搜索;整理计算数据等,然后按照顺序和步骤有条不紊地完成探究任务。最后,教师指导学生提交和汇报项目成果。学生在完成任务的过程中,能够形成真实生动的学习体验,增强运用数学知识解决实际问题的能力。
四、基于深度学习的高中数学评价反思
评价是教学活动的组成部分,教师通过对评价反馈信息的分析,能够了解学生的学习情况,针对他们的问题和不足进行集中指导,帮助学生查漏补缺,深化课堂教学效果。同时,学生能够对自己的学习过程形成更加清晰客观的认识,找到进一步提升和发展的方向。
(一)注重形成性评价,分析学生学习过程
在新课程改革的背景下,教师要重视形成性评价,不仅要关注学生最终的学习成果,更要关注他们的学习过程,从多元化的角度对学生进行评估,包括学习态度、学习能力、合作精神、创新意识等。教师要将学生作为评价的中心,以学生的全面发展为导向,深度挖掘学情,并针对不同学生的情况给出建议。有的学生知识基础不够扎实,教师可为其深度讲解相关的数学概念、公式;有的学生解题能力较弱,教师可多布置一些典型习题,并详细讲解解题的思路和方法,充分发挥评价环节对教学工作的促进作用。
(二)实现反思性学习,培养学生自评意识
教师不仅要从自己的角度出发评价学生,还要培养学生良好的自我评价意识,让学生在日常学习中养成反思总结的习惯。在每堂课的最后几分钟,教师让学生谈一谈自己本堂课的收获和感悟,也可以向学生发放自评表,让他们从知识、能力、情感等多方面出发,对自己的表现情况进行评价。通过这种方式,引导学生树立自我评价反思的意识,促使学生数学素养的持续提升。
结束语
综上所述,深度学习有助于推动高中数学教学改革,提高学生课堂学习的效率和质量。高中数学教师要明确深度学习的概念和意义,在课前做好充分的准备,预设教学目标、重难点及学习任务,创设出多元化的深度学习情境,与学生一起探究知识,增进师生之间、学生之间的交流互动,同时还要抓好评价环节,根据评价反馈信息不断改进教学模式,以此来提升高中数学课堂教学的效果,让深度学习真正发生。
参考文献
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[3]杨陶.高中数学深度学习现状及对策研究[D].长沙:湖南师范大学,2021.
[4]吕园梅.深度学习下的高中数学逻辑推理素养提升的策略研究[D].济南:山东师范大学,2022.