基于深度学习的高中数学教学策略探究

【摘要】深度学习旨在通过设计自主性学习、理解性学习、合作性学习、实践性学习等教学活动，培养学生的高阶思维，提升其自主、合作、探究式学习能力，使其能够发现知识的内在联系，建构完整的知识体系，同时，提高解决实际问题的能力.对此，文章分析了深度学习的概念和特征，研究了高中数学开展深度学习教学的思路，探究了通过开展翻转课堂、关联学习、迁移实践、多元化评价等活动，提高学生深度学习能力，提升数学最终教学质量的策略.

【关键词】深度学习；高中数学；教学策略

《普通高中数学课程标准（2017年版2020年修订）》指出，高中数学教学“提倡独立思考、自主学习、合作交流等多种学习方式，激发学习数学的兴趣，养成良好的学习习惯，促进学生实践能力和创新意识的发展.”对此，教师为了落实教学要求，可以基于深度学习开展多样化教学活动，为学生提供自主探知、自主实践的机会，为其创造更加开放、更有深度的学习空间，使其通过完成各种深度学习任务，提升综合学习能力，促进高阶思维发展，提高数学学习的最终质量.

一、深度学习的概念和特征

（一）深度学习的概念

深度学习是一种指向理解性认知的学习方式，强调以学生自主学习为导向，以知识深层次理解为基础，以串联认知、实践认知、迁移认知、批判性认知为主要方式，让学生体验分析、推理、评价、创造等学习方法，使其真正理解学科知识的本质，同时，促进其高阶思维的发展，形成较强的自主学习能力、迁移实践能力、问题解决能力等.在数学深度学习中，学生需要在教师的引导下，对数学理论、数学公式等进行深层次研究，关联性探究新旧知识，建立完整的数学知识体系，运用高阶思维探索、体验和实践数学知识，创造性地解决数学问题，以此提高数学深度学习的效果，使学生具有较强的深度学习能力.

（二）深度学习的特征

深度学习具有批判性、关联性、迁移性三个特征.批判性是指学生需要对所学内容进行多角度、全面化分析与研究，要积极提出自己的观点和看法，不能一味地被动接受知识，而是要在各个认知环节、各项活动中主动思考数学知识，运用批判性思维对学习方法、学习效果等进行质疑、反思，最终实现对数学知识的深度理解.关联性是指学生需要对新旧知识进行串联认知，要探索知识之间的关系，将所学内容按照一定的逻辑关系进行整合，从而建构有条理的、完整的数学知识体系.迁移性是指学生需要将数学知识与实际问题相关联，要运用各种数学思想、数学方法解决具体问题，以此提高举一反三、学以致用的能力，形成较强的创新意识、应用意识.

二、高中数学基于深度学习开展教学活动的思路

（一）设计开放活动，引发自主学习

教师引导学生进行数学深度学习时，需要为他们创造灵活的、自由的、开放的学习空间，要为其提供更多自主探知、自Vls6JuiCv7HzfbIfs7G9/g==主思考、自主实践的机会，以此帮助学生打破被动学习模式的束缚，提升其自主学习的意识，使其真正经历独立思考、深入分析、交流探知等学习过程，积累更多数学活动的经验，进而提高自主学习的能力，让深度学习教学展现出应有的效果.

（二）引发多元思考，培养高阶思维

在深度学习教学过程中，教师需要引发学生对所学内容的多元思考，要引导他们灵活运用联想思维、迁移思维、逻辑思维、创新思维等，针对数学知识、数学问题进行深入研究，使其发现数学知识中的逻辑关系，掌握举一反三探究知识、应用知识的方法，能够自觉运用批判性思维反思学习过程、学习效果等，以此促进学生高阶思维的发展.

（三）关联实际生活，提高实践能力

教师还需要将数学知识与实际生活进行关联，要指导学生合理运用数学理论、数学公式、数学方法等，自主发现生活中的数学问题，创造性地解决实际问题，以此培养他们的应用意识、创新意识，提升其迁移实践、学以致用的能力.

三、基于深度学习的高中数学教学实践措施

（一）优化课前预习教学，培养自主学习能力

在高中数学课前预习环节，教师可以围绕新知识，设计翻转课堂活动，为学生创造自主探知的空间，让他们能够自行探究数学知识，自行提出相关问题，再利用课堂讨论环节实现答疑解惑，以此加深对数学重难点知识的理解，同时，使学生形成较强的自主学习意识，提升他们自主学习的能力.另外，教师为了激发学生主动预习的热情，需要增强预习内容、预习任务的趣味性、灵活性，要让他们拥有更多自主规划的空间，借此改变学生对数学预习的看法，提升其自主预习的兴趣.

以人教版高一数学必修第一册（A版）第一单元第二课“集合间的基本关系”教学为例.教师可以利用微课视频，创建翻转课堂教学活动，让学生先根据预习微课自行探究子集、真子集、空集、Venn图、集合符号等知识，使其在自主预习中产生认知冲突，提出合理的质疑问题.在数学课堂上，教师引导学生分享问题、讨论问题，使其通过解决问题，深化对集合间的各种关系的理解.

首先，教师布置预习任务，让学生自行观看预习微课，通过解析生动的画面内容，初步了解所需要学习的新知识，同时，整理预习过程中遇到的各种问题.比如，微课用动态化图像，展示了子集、真子集、集合相等的示意图（如图1），标注了相应的A？B（或B？ A）、A？B（或B？A）、A=B集合符号.与此同时，教师要利用微课引导学生围绕新知识提出问题，比如：对于子集来说，集合A中的元素一定全部属于B吗？如果A为空子集，那么，真子集的示意图是否成立？如何区别子集和真子集？集合与集合之间一共有几种关系？

其次，在教学过程中，教师引导学生交流预习结果，分享已理解的新知识，针对难以理解的问题进行深度讨论.比如，通过分析A与B之间是相等且包含关系还是包含关系，判断是子集还是真子集.

（二）丰富课堂教学活动，提高学生学习质量

在教学过程中，教师为了让深度学习发挥出应有的作用，需要采用多种教学手段，开展多样化的数学学习活动，如关联学习、迁移实践等，让学生在完成各种学习任务的过程中，提高深度学习能力，提升数学认知的效果.

1.开展关联学习活动

对于高中阶段的学生来说，他们已经经历过较长时间的数学学习，积累了一定的学习经验，对代数、几何、数据等领域的知识有了更多的了解.对此，在深度学习教学过程中，教师可以引导学生结合已有经验，关联已学知识和已掌握的数学思想等，对新知识进行关联探究、推理探究，以此培养他们的发散思维、联想思维，提高其串联学习的能力.同时，教师让学生围绕某个数学主题，将所学知识按照一定的逻辑关系进行梳理整合，借此培养其整合思维、逻辑思维，使他们建构更加完整的数学知识体系.

以人教版高一数学必修第二册（A版）第八单元第一课“基本立体图形”教学为例.此节课围绕多面体图形展开，包括棱柱、棱锥、棱台、圆柱、圆锥、圆台、球几个立体图形知识，涉及立体图形的概念、各部分组成的名称、关系等.对此，教师可以结合学生已掌握的长方体、正方体、侧面、底面、顶点等知识，创建新旧知识关联探究活动.首先，教师让学生回忆已学过的立体图形知识，如长方体的构成要素，每个要素的名称，各要素之间的关系.其次，教师引导学生运用已有经验，探究棱柱、棱锥、棱台的概念和构成知识.比如，长方体由多少个面组成，有多少条棱、多少个顶点；棱柱也是由多面体围成，分别有多少条棱、侧面、底面、顶点呢；棱锥有底面、侧面、侧棱和顶点；棱台也有侧面、侧棱、顶点，但棱台分为上底面和下底面.再次，教师让学生结合教材讨论棱锥、棱台、棱柱之间的异同点，使其加深对新知识的理解.最后，教师可以让学生运用已学的集合知识，利用更加直观的Venn图呈现长方体、棱柱、棱锥、棱台、四面体、平行六面体等立体图形之间的关系（如图2），用思维导图，按照多面体的类型整合知识点，建立以“立体几何图形”为主题的数学知识体系.

教师开展关联性探知活动，引导学生运用已有经验和已掌握的知识，关联探究新知识，指导他们运用各种概念图、结构图归纳整理新旧知识，既可以培养学生整体化学习的意识，提高他们关联探知的效率，又能提升其串联学习和知识整合的能力.

2.开展迁移实践活动

在数学深度学习过程中，教师需要培养学生的应用意识，要提高他们迁移实践、学以致用的能力，要让学生能够灵活运用数学知识，创造性地解决实际问题.对此，教师可以结合实际生活，依据教材内容，围绕数学知识设计变式问题，开展小组合作迁移实践活动，让学生通过在实践中迁移应用数学理论、数学公式、数学思想、数学原理等，正确、高效地解决数学问题，提升其举一反三的能力，同时，提高他们合作解决实际问题的水平.

以人教版高二数学选择性必修第一册（A版）第三单元第三课“抛物线”教学为例.教师可以围绕抛物线知识，结合教材案例或生活案例，设计各种形式的数学问题，让学生运用发散思维、迁移思维等多种思维，利用抛物线原理、图像解析方法等，合作解决相关问题，以此培养其合作学习能力、迁移实践能力，使其掌握举一反三的知识运用方法.

首先，教师按照“组内异质、组间同质”原则组建合作小组，再用多媒体课件出示与抛物线有关的问题.

针对以上问题，教师需要引导各组学生围绕抛物线在坐标系不同区域的相关知识进行讨论，如标准方程、交点坐标、准线方程等，运用迁移思维将教材理论与实际问题相关联，最终解出问题的答案.教师利用数学问题创建小组实践活动，既可以为学生创造合作学习的空间，又能让他们在互动解题中巩固所学知识，提高知识灵活运用和问题解决的能力.

（三）完善课程教学评价，引导学生深刻反思

教师为了培养学生的批判性思维，增强他们自主反思的意识，可以针对教学过程、教学结果，开展形成性评价和终结性评价活动.教师需要对评价方式进行优化，要让学生也参与到评价活动之中，引导他们对各个环节中的学习方法、学习态度、学习效果等进行反思，帮助学生找到学习漏洞，指导他们合理调整学习方法，使其在完善与弥补中提高深度学习的质量.

以人教版高二数学选择性必修第二册（A版）第四单元第二课“等差数列”教学为例.在导入环节，教师利用生活案例创设问题情境，让学生围绕几组数进行互动讨论，以此引出等差数列知识.针对此项活动，教师要引导学生围绕学习态度、学习效果进行反思，让他们评价自身是否积极参与问题讨论，是否端正学习态度，是否初步理解等差数列等.

在教学最终环节，教师开展终结性评价活动，针对班级学生进行客观评价，找出他们的不足之处，并给出有效的改进建议，以此促进学生的思维发展、能力提升，提高他们的数学核心素养.教师开展全程化评价反思活动，既可以达到以评促学的效果，又能借此培养学生的反思意识，提高他们的批判性思维能力，提升深度学习的教学质量.

结 语

综上所述，教师若想增强高中数学教学的开放性、实用性和有效性，可以基于深度学习，针对教学的各个环节，创建多样化自主探知、合作学习、知识实践等形式的教学活动，为学生创造开放、灵活的学习空间，给予他们更多自主思考、关联探知的机会，使其掌握举一反三的实践方法，在反思与弥补中提升数学学习效果，同时，提高学生的高阶思维能力、自主学习能力、问题解决能力等.

【参考文献】

[1]陈素萍.深度学习视角下高中数学教学的优化策略探究[J].数理化解题研究，2023（36）：50-52.

[2]张金军.高中数学教学中深度学习的实践性探讨[J].数学学习与研究，2023（36）：8-10.

[3]汪勇建.深度学习视角下高中数学教学优化路径[J].天津教育，2023（35）：180-182.