基于深度学习开展高中数学教学的策略探究

【摘要】数学是高中阶段的重点科目之一，对于学生的逻辑思维能力和自主学习能力都有较高要求.深度学习是新课程改革背景下教育领域所倡导的科学教学理念之一，对于提升高中阶段数学教学的质量和效率都具有重要意义.文章基于深度学习的高中数学教学实践展开探究，并从课前、课中、课后三个阶段提出具体的教学策略，以期为高中数学教师提供有效参考，切实优化数学教学质量，提升学生数学学科核心素养.

【关键词】深度学习；高中；数学

深度学习理念最早源于人工神经网络研究领域，后来逐渐被引入到教育领域.它强调的是学生在学习的过程中，不仅局限于对于知识表象的理解，还要对知识内涵与外延进行深度挖掘与探索，进而培养其迁移能力、思维能力、创新能力和实践能力等高阶思维能力.高中数学教学对学生的知识迁移能力、自主学习能力、逻辑思维能力和创新实践能力等都有较高要求.教师需要充分认识到深度学习理念的重要价值，有效优化教学策略，提高教学效果.

一、基于深度学习开展高中数学教学的重要意义

（一）有助于提升学生数学学习效果

基于深度学习的高中数学教学中，学生的学习效果可以实现显著提升.具体来说，教师通过有效整合教学资源，优化教学内容，并基于学生的学情基础和个性差异，设置具体明确、层次分明、可操作性强的教学目标，实施内容充实、形式多样的教学活动，有助于充分开阔学生的数学知识视野，满足其多样化的学习需求，进而有效激发学生的数学学习兴趣，提升学生的知识掌握水平和实践技能水平，优化数学学习效果.

（二）有助于促进学生思维品质发展

高阶思维品质的发展也是深度学习的显著特点之一.基于深度学习的高中数学教学中，学生不仅需要掌握基础的数学知识与原理，还要深入挖掘知识背后的内在联系，积极发现不同内容之间的共性规律，进而自主建构完善的知识网络，并且在多样化的问题情境中灵活应用所学知识.这一过程有助于学生逻辑性思维、批判性思维等高阶思维品质的发展，同时有助于学生思维的灵活性、流畅性和敏捷性不断提高.

（三）有助于培养学生创新探索精神

创新探索精神的培养也是高中数学教学的关键目标之一.深度学习策略在高中数学教学中的应用，可以有效实现这一目标.一方面，教师基于深度学习理念可以为学生提供丰富多样的学习任务和挑战，这有助于充分激发学生的求知欲和好奇心，促使学生主动进行探索和创新；另一方面，学生基于深度学习也可以更加深刻地理解所学知识，获得全面的学习反馈，这一过程有助于学生积极获得自我成就感，进而勇敢地克服学习中的问题和困难，积极展开创新探索实践.

二、基于深度学习开展高中数学教学的策略

（一）课前：整合教学内容，明确深度学习目标

教学内容的整合和学习目标的确定是深度学习理念下高中数学课堂教学的首要前提.教学内容的整合过程可以使学生对数学学科的知识体系与即将学习的教学内容产生更加全面、系统的认识，从而为深度学习目标的确定和实现过程奠定基础，而明确深度学习目标可以引导学生有的放矢地开展学习活动，提高学习效率.在深度学习理念下的高中数学教学中，教师需要结合教材和课程标准的要求，对知识内容进行整体的统筹规划和具体的模块划分，进而制订清晰、明确、具体的深度学习目标，从而循序渐进地开展教学活动.

以人教A版选择性必修第三册第七章第2节“离散型随机变量及其分布列”的教学为例，本节课的教学内容包括随机变量概念、离散型随机变量的概念、离散型随机变量分布列的概念等.其中，会求离散型随机变量分布列，并且能运用分布列的性质解决实际问题是本节课的教学重点.教师需要基于深度学习理念，在整合以上教学内容的前提下，设置以下深度学习目标：第一，学生理解随机变量与离散型随机变量的概念，并且能够判断一个变量属于离散型随机变量还是连续型随机变量；第二，学生能够灵活运用随机变量表示随机事件；第三，学生理解离散型随机变量分布列的概念，并规范书写离散型随机变量分布列；第四，学生学会运用离散型随机变量分布列的性质求解变量的值.在此基础上，教师可以通过列举生活中的实际案例导入教学内容，引导学生基于案例分析，归纳问题的共性，培养学生对比分析与抽象概括能力，实现深度学习目标.

综上，基于深度学习的高中数学教学，需要教师在课前对教学内容进行深度整合，明确学习目标，进而引导学生深入理解数学知识，优化学习过程，提高学习效果.在这一过程中，教师也要充分关注学生的数学基础和个体差异，根据学生的实际学情对教学内容进行适当删减和补充，对教学目标进行合理的分层和细化，从而更加有针对性地实现深度学习目标.

（二）课中：优化教学策略，落实深度学习实践

1.借助多媒体技术，创设生动情境，深化知识理解

数学知识具有抽象性和逻辑性等特点.生动的教学情境是促进学生理解知识、营造深度学习氛围的有效途径.多媒体技术可以为这一过程提供有效助力.在高中数学教学中，教师可以借助多媒体技术展示几何图形、函数图像的形态与空间位置，还可以借助声、画结合的多元情境，有效调动学生的视觉、听觉感官，为学生提供更加立体和形象的学习体验，从而促进学生对于抽象知识的理解，拓展学生的思维广度与深度，以达成深度学习的效果.

综上，多媒体技术作为有效的现代教学辅助工具之一，能够将数学知识以具象化、形象化的方式展示出来，使学生基于多种感官全面、立体地接受信息，从而优化学习效果，提高教学质量.教师可以根据教学内容选择合适的多媒体资源，并结合课堂实际需要进行适当的调整和创新，以使多媒体技术与数学教学深度融合，有效展开深度学习.同时，这也能够有效增强学生的学习兴趣，提升课堂的互动性，有助于学生从不同角度理解数学概念，增强数学知识的直观性和生动性.

2.提出引导性问题，启发深入思考，激活多元思维

问题情境是启发学生深入思考、促进学生思维发展的有效途径.基于深度学习的高中数学教学中，教师可以通过提出具有引导性的问题，启发学生结合所学内容进行深入思考，调动其多元思维，培养学生的逻辑思维、批判性思维与创新思维能力.与此同时，教师也可以鼓励学生积极提出自己在学习过程中的问题和疑惑，这一过程有助于促进学生对于所学内容的深度学习和深度探索，也有助于营造师生互动、生生互动的课堂氛围，提高教学效果.

以人教A版择性必修第三册第六章第1节“分类加法计数原理与分步乘法计数原理”的教学为例，本单元的教学内容是解决数学计数问题最基本、最重要的方法，又称为“基本计数原理”.学生在掌握两个计数原理的基础上，可以得到两类特殊计数问题的公式———排列数公式与组合数公式，进而解决实际问题.在深度学习理念下，首先，教师可以借助问题情境导入“分类加法计数原理”的知识，如：“用一个英文字母或阿拉伯数字1～9其中的一个给班级学生进行编号，一共可以编出多少种不同的号码？”学生可以立刻得出结论：26+10=36（种）；其次，教师可以对问题进行改编：“用一个英文字母和阿拉伯数字（1～9）相组合的形式对班级学生进行编号，如A1，A2，一共可以编出多少种不同的号码？”学生可以展开思考：以字母A开头的编号包括A1～A9共九种，以任何一个字母开头都可以得出类似的9个编号，由此一共可以得出：26×9=234（种）编号；最后，教师可以提出引导性问题：这两个情境有哪些不同之处，计数方法有什么区别？学生可以通过思考得出：情境1中的英文字母和阿拉伯数字之间是“或”的关系，由于两种编号都可以出现，所以需要将两种可能性相加，即如果一项任务可以通过方案1或方案2完成，而第一种方案中有m种方法，第二种方案中有n种方法，那么完成这项任务共有m+n种方法；而情境2中需要用一个英文字母“和”一个阿拉伯数字进行编号，“和”的关系强调英文字母和阿拉伯数字需要同时存在，即可以按照先后顺序，先完成第一步———确定英文字母，再完成第二步———确定字母后面的阿拉伯数字，此种情况下进行第一步有m种方法，而进行第二步有n种方法，那么完成这项任务共有m×n种不同的方法.

综上，教师可以通过提出问题并启发学生思考，引导学生明确分类加法计数原理和分步乘法计数原理的含义及适用范围.在这一过程，学生的思考欲望可以得到积极调动，思维潜力也可以得到深度激发.与此同时，学生对数学学科的探索兴趣也可以实现有效提升，进而科学实现深度学习的目标.由此，教师可以基于教学内容，循序渐进地提出引导性问题，设置启发性、引导性的问题情境，以逐渐促进学生的高阶思维发展，培养学生对于数学学习的积极情感，提升其数学核心素养.

（三）课后：组织复习评价，巩固深度学习成果

复习与评价是巩固深度学习成果的关键环节，旨在帮助学生发现自身不足，及时弥补知识漏洞，为后续教学和学习过程提供指导和参考.在深度学习理念下，教师可以带领学生针对所学章节的知识展开自主复习，提出并引导学生解决实际问题，从而有效巩固学生的学习效果.教师需要结合所学内容，在学生解决实际问题的过程中，检验其对于知识的理解与迁移情况，检验其抽象思维、逻辑思维和创新思维的发展情况，检验其实践能力、探究能力、合作能力、数学表达能力的提升情况等等，并针对评价结果和学生的个性情况，提出针对性的解决策略.

以人教A版选择性必修第三册第八章“成对数据的统计分析”的教学为例，在本章节的复习过程中，首先，教师需要引导学生回忆并巩固本章节的基础知识.如，本章节学生学习了“成对样本数据”这一概念，具体又可以分为“数值变量”和“分类变量”.在“数值变量”下，学生需要学习“统计相关性”，并学习具体的样本相关参数及一元线性回归模型；在“分类变量”下，学生需要学习2×2列联表及“独立性检验”的知识.其次，教师需要引导学生复习本章节的重点知识，如“变量的相关关系和样本相关系数”“一元线性回归模型、最小二乘法及其应用”“分类变量与列联表、独立性检验”等.最后，教师可以通过设置具体的练习情境，鼓励学生应用所学知识解决问题，以检验学生的学习效果.如，教师可以给出变量X与Y相对应的一组数据，变量U与V相对应的一组数据，并要求学生分别说出变量Y与X的样本相关系数r1、变量V与U的样本相关系数r2二者与0的大小关系；教师还可以为学生提供几组相关数据的散点图，要求学生通过对比数据集中趋势，说出这几组数据样本相关系数的大小关系.教师可以在此基础上全面了解学生的知识掌握情况，并结合学生的薄弱点提供针对性练习，促使其不断巩固所学知识，锻炼解题技能，逐步发展知识迁移能力、归纳总结能力等高阶思维能力，养成良好的自主学习与复习习惯，实现深度学习目标.

综上，学生解决实际问题的能力既是教学评价需要关注的重要内容，也是深度学习理念所强调的根本目标.在复习与评价过程中，学生可以将抽象的数学语言与知识结构转化为具体的问题情境，再将具体的数学问题转化为头脑中的思维模式，从而真正实现学以致用，切实体现知识的传递性与转换性，达到深度学习的目的，提高解决实际问题的能力.

结 语

综上所述，深度学习是新时代背景下高中数学教学的必然趋势.在高中数学新课教学与复习巩固环节中，教师需要充分挖掘并发挥深度学习理念的重要价值，有效整合教学内容、明确教学目标，并借助多元化的教学策略为学生提供个性化的教学资源和学习指导、对学生的学习效果进行精准评估，引导学生展开深入、全面的复习，从而为学生提供更加生动、立体的学习体验，有效优化数学教学效果，推动数学教育改革，培养创新型人才.

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