陸椿
[摘? ?要]深度學(xué)習(xí)是在教師引領(lǐng)下,學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題,全身心積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程。以小學(xué)數(shù)學(xué)為例,討論教師怎樣從有序的知識(shí)結(jié)構(gòu)、深刻的數(shù)學(xué)理解、豐富的活動(dòng)體驗(yàn)、靈活地解決問題、自覺的評(píng)價(jià)反思五個(gè)維度觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,并有意識(shí)地從上述方面引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。
[關(guān)鍵詞]小學(xué),數(shù)學(xué);學(xué)生視角;深度學(xué)習(xí)
深度學(xué)習(xí)源于對(duì)人工智能的研究,本意是指機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域中對(duì)文字、聲音、圖像等進(jìn)行建模、識(shí)別的一種方法。深度學(xué)習(xí)的概念進(jìn)入教育科學(xué)和教學(xué)實(shí)踐后,逐漸成為教育研究領(lǐng)域的一個(gè)熱詞。深度學(xué)習(xí)是基于學(xué)習(xí)層次劃分的一個(gè)概念。以小學(xué)數(shù)學(xué)的深度學(xué)習(xí)為例,是指在教師引領(lǐng)下,學(xué)生圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題,全身心地積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程[1]??梢妼W(xué)生是深度學(xué)習(xí)的主體。從學(xué)生視角出發(fā),深度學(xué)習(xí)者有哪些特征?教師又該如何促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)呢?
一、有序的知識(shí)結(jié)構(gòu)
數(shù)學(xué)教材是按照知識(shí)邏輯編排的。學(xué)生學(xué)到的知識(shí),通常會(huì)分塊、分時(shí)段、動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)在記憶中,且記憶與遺忘交替作用,決定了在某單一時(shí)段內(nèi),知識(shí)是相對(duì)有序的;而在一個(gè)較長時(shí)期內(nèi),知識(shí)會(huì)處于無序狀態(tài),變得相對(duì)繁雜和零亂,從而使學(xué)生停留在似懂非懂或略知一二的入門階段。
知識(shí)序化是大腦思維深度加工的結(jié)果,是深度學(xué)習(xí)的重要維度之一。有序的知識(shí)結(jié)構(gòu),會(huì)讓思維更具活力,這也是深度學(xué)習(xí)的重要表征。但小學(xué)生還不具備自主梳理知識(shí)的意識(shí)和能力,要想讓他們在頭腦中形成有序并充滿活力的知識(shí)結(jié)構(gòu),需要教師針對(duì)知識(shí)建構(gòu)進(jìn)行有意識(shí)地滲透或引導(dǎo)。
如蘇教版五年級(jí)小學(xué)數(shù)學(xué)“簡易方程”單元的知識(shí)梳理,教師可參考以下幾個(gè)層次進(jìn)行引導(dǎo)。一是“歸類”,引導(dǎo)學(xué)生依次整理本單元涉及的主要知識(shí)內(nèi)容,包括等式與方程的含義、等式的性質(zhì)、用方程解決實(shí)際問題。二是“再現(xiàn)”,結(jié)合例子,梳理每個(gè)內(nèi)容所包含的具體知識(shí)點(diǎn),如等式和方程的具體含義,等式性質(zhì)的具體表述等。三是“聯(lián)系”,在上述基礎(chǔ)上梳理各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系和邏輯關(guān)系,如等式和方程的關(guān)系,等式性質(zhì)的具體應(yīng)用(解方程),用方程解決實(shí)際問題的基本步驟等。四是“序化”,溝通與本單元內(nèi)容相關(guān)的其他知識(shí),如用方程解決實(shí)際問題與普通算術(shù)方法解決問題的異同等,形成完整的單元知識(shí)體系,繪制關(guān)系圖(見圖1)。
分類梳理有利于學(xué)生對(duì)本單元的知識(shí)形成比較清晰的認(rèn)知,明確知識(shí)之間的聯(lián)系,在頭腦中形成模塊化的體系。系統(tǒng)的梳理和歸類,可有效揭示知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,將分散的知識(shí)點(diǎn)連成線、結(jié)成網(wǎng)、組成塊,進(jìn)而使知識(shí)融會(huì)貫通。
二、深刻的數(shù)學(xué)理解
從數(shù)學(xué)理解的視角來看,深度學(xué)習(xí)應(yīng)是對(duì)數(shù)學(xué)概念和規(guī)律本質(zhì)上的主動(dòng)理解,是對(duì)表面化、情境化和生活化的現(xiàn)象背后數(shù)學(xué)本質(zhì)的探索。淺層學(xué)習(xí),只是對(duì)知識(shí)的機(jī)械記憶,就事論事,浮于表面,學(xué)不致用[2]。深度學(xué)習(xí)的結(jié)果通常是舉一反三和融會(huì)貫通。
據(jù)此,教師要有針對(duì)性地進(jìn)行深度教學(xué)。例如三年級(jí)“兩、三位數(shù)乘一位數(shù)”的教學(xué)中,有這樣一個(gè)拓展問題:“把2、3、5、7四個(gè)數(shù)字分別填入□里,寫成乘法算式:□□□×□。要使積最大,應(yīng)該怎樣填?”要使乘積最大,那么在兩個(gè)乘數(shù)中,就要盡量使三位數(shù)的百位上的數(shù)盡量大,另一個(gè)一位乘數(shù)也要盡量大。學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),很快將“2、3、5、7”四個(gè)數(shù)字按從大到小進(jìn)行了排序,三位數(shù)的十位和個(gè)位分別為3和2,學(xué)生沒有異議。但是對(duì)于三位數(shù)的百位和一位數(shù)如何確定,產(chǎn)生了兩種不同意見,即:532×7和732×5。到底哪個(gè)算式的乘積更大些呢?于是學(xué)生認(rèn)為,可以通過算一算來比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn):532×7=3724, 732×5=3660,由此得出532×7的乘積更大。到了這一步,問題似乎圓滿解決了。但是,為什么532×7的乘積就比732×5的乘積大呢?這是個(gè)例還是普遍的規(guī)律?一定要通過計(jì)算才能比較出來嗎?于是,教師又重新給出了四個(gè)數(shù)字“1、4、6、8”,讓學(xué)生再次嘗試,計(jì)算比較后,果然又發(fā)現(xiàn)641×8的乘稱大于 841×6。這時(shí),有學(xué)生發(fā)現(xiàn):如果選擇四個(gè)數(shù)中的最大數(shù)作為一位數(shù)的乘數(shù),剩下的三個(gè)數(shù)字再依次從大到小排列成三位數(shù),這樣組合出來的算式乘積最大。教師肯定了學(xué)生主動(dòng)觀察思考并尋找規(guī)律的做法,但沒有對(duì)這一發(fā)現(xiàn)作出判斷,而是讓學(xué)生們自己選擇四個(gè)數(shù)字試一試,親自進(jìn)行驗(yàn)證。
接著,教師又繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生探究這一現(xiàn)象的原因,漸漸就有學(xué)生將觀察點(diǎn)集中到數(shù)本身上來,以“532×7和732×5”為例:百位上的數(shù)乘一位數(shù),都是3500,決定乘積大小的關(guān)鍵其實(shí)是十位上的數(shù)和一位數(shù)的乘積,即30×7 大于 30×5。這時(shí),通過數(shù)的意義結(jié)合乘法分配律可以很好地說明其原理,532×7=(500+30+2)×7=500×7+30×7+2×7,732×5=(700+30+2)×5=700×5+30×5+2×5,兩相比較就一清二楚了。雖然學(xué)生這時(shí)還沒有學(xué)到乘法分配律,但卻已經(jīng)在實(shí)踐中進(jìn)行了靈活運(yùn)用。
最后,教師又改編了題目:“把2、3、5、7四個(gè)數(shù)字分別填入□里,寫成乘法算式:□□□×□。要使積最小,應(yīng)該怎樣填? ”這一次,學(xué)生輕松地解決了問題,并且還說出了理由。
可見,數(shù)學(xué)的深度學(xué)習(xí)不是解決了問題就結(jié)束,而是要借此探索解決問題過程中各種數(shù)學(xué)現(xiàn)象背后的本質(zhì),知其然并知其所以然,從而達(dá)到深刻理解的目的。
三、豐富的活動(dòng)體驗(yàn)
多感官參與有利于深度學(xué)習(xí),特別是抽象概念的學(xué)習(xí)。因此,要讓學(xué)生在豐富的活動(dòng)中積累數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)。如時(shí)間單位“時(shí)、分、秒”,長度單位“厘米、分米、千米”,質(zhì)量單位“克、千克、噸”等概念比較抽象,尤其是“千米”“噸”等較大單位,學(xué)生需要一個(gè)經(jīng)驗(yàn)積累的過程才能在頭腦中形成正確的表象。如在“認(rèn)識(shí)千克”的教學(xué)中,可以設(shè)計(jì)如下富有層次、形式多樣的體驗(yàn)活動(dòng)。
(1)掂一掂。把各種1千克的物品拿在手里掂一掂,感受1千克物體的重量。(使學(xué)生對(duì)1千克的物體質(zhì)量有初步的感知)
(2)估一估。拿一瓶飲料掂一掂,感覺比1千克輕、還是比1千克重?驗(yàn)證自己的估計(jì)是否準(zhǔn)確。接著再估一估,幾瓶這樣的飲料才能重1千克?
(3)稱一稱。憑自己的感覺,在袋子中裝1千克黃豆。然后稱一稱,和實(shí)際的1千克比一比,調(diào)整袋中黃豆的數(shù)量,直至正好到1千克為止。(讓學(xué)生在“估、比、稱”的過程中逐步形成對(duì)1千克的認(rèn)識(shí),積累更多關(guān)于1千克的經(jīng)驗(yàn))
(4)用一用。估計(jì)身邊哪些物品的質(zhì)量是1千克,哪些物品的質(zhì)量加起來差不多是1千克。估計(jì)后,再稱一稱,進(jìn)行驗(yàn)證。
“慢工出細(xì)活”,為了讓學(xué)生積累充分的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn),教師應(yīng)放慢教學(xué)節(jié)奏,通過富有層次的體驗(yàn)活動(dòng),給學(xué)生更多時(shí)間感受并形成正確的概念表象。
四、靈活地解決問題
學(xué)生能否靈活地解決問題,是檢驗(yàn)深度學(xué)習(xí)的一個(gè)顯性指標(biāo)。它是在學(xué)生經(jīng)歷有序的知識(shí)結(jié)構(gòu)、深刻的數(shù)學(xué)理解和豐富的活動(dòng)體驗(yàn)之后,形成的一種綜合能力和素養(yǎng)。靈活地解決問題,首先是能以正確的途徑得到正確的結(jié)果;其次是在解決問題的過程中,能對(duì)不同方法的進(jìn)行比較,并迅速找到最佳方案。因?yàn)闊o論是課本中的問題,還是現(xiàn)實(shí)生活中的問題,解決途徑往往都不只一條。如圖2中的例子。
對(duì)圖2中的問題,學(xué)生提出了多種解法。一是通過觀察,根據(jù)天平上物體的種類和數(shù)量。先求出1個(gè)橙子的質(zhì)量:546÷3=182(克),再算出2個(gè)橙子的重量:182×2=364(克),最后求出每個(gè)桃子的質(zhì)量:364÷4=91(克)。二是分析數(shù)量之間的關(guān)系。觀察左邊的天平,可知1個(gè)橙子與2個(gè)桃子的質(zhì)量相等,觀察右邊天平,可計(jì)算出1個(gè)橙子質(zhì)量:546÷3=182(克),然后得出桃子的質(zhì)量:182÷2=91(克)。三是兩個(gè)天平結(jié)合起來看??醋筮吿炱娇芍?個(gè)橙子的質(zhì)量等于2個(gè)桃子的質(zhì)量,看右邊天平可知:1個(gè)菠蘿的質(zhì)量等于3個(gè)橙子的質(zhì)量,兩者聯(lián)系起來,就是1個(gè)菠蘿的質(zhì)量等于6個(gè)桃子的質(zhì)量,于是可計(jì)算桃子的質(zhì)量:546÷6=91(克)。
在這個(gè)例子中,看到題目馬上計(jì)算,可能會(huì)找到第一種解法;能夠稍加分析,找一找水果數(shù)量之間的聯(lián)系,可能會(huì)得到第二種解法;在此基礎(chǔ)上如能再優(yōu)化,借助數(shù)量的倍比關(guān)系,或許就能得到第三種解法。深度學(xué)習(xí),就是要讓學(xué)生在知識(shí)之間靈活切換,根據(jù)現(xiàn)實(shí)情境選擇最佳解決方法。
五、自覺地評(píng)價(jià)反思
深度學(xué)習(xí)是學(xué)生批判性地學(xué)習(xí)新知,并將它們?nèi)谌朐姓J(rèn)知結(jié)構(gòu)中的一種學(xué)習(xí)活動(dòng)。在這一過程中,學(xué)生不是被動(dòng)接受的狀態(tài),而是能夠主動(dòng)進(jìn)行評(píng)價(jià)和反思。評(píng)價(jià)反思是一種高階思維,是對(duì)知識(shí)進(jìn)行深加工并不斷自我生長的過程。評(píng)價(jià)反思首先是自我改錯(cuò)糾偏,自行剖析認(rèn)知中的失誤;其次是自覺將新知和已有的舊知通過遷移比較等進(jìn)行融合;最后還要思考隱藏在知識(shí)背后的策略性方法和數(shù)學(xué)思想。
總之,深度學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生。“有序的知識(shí)結(jié)構(gòu)、深刻的數(shù)學(xué)理解、豐富的活動(dòng)體驗(yàn)、靈活地解決問題、自覺的評(píng)價(jià)反思”是檢驗(yàn)學(xué)生是否參與到深度學(xué)習(xí)的維度特征,也是需要教師在課堂上有意識(shí)地著力培養(yǎng)之處。
參考文獻(xiàn)
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(責(zé)任編輯? 郭向和)