□唐永
(江陰市第一中學,江蘇江陰214400)
“深度學習”是一個與“淺層學習”相對的概念,反對孤立記憶、機械訓練和非批判性接受知識,重視知識的關聯(lián)、整合與批判性建構,重視學習遷移與問題解決,是一種以發(fā)展高階思維、關鍵能力為價值取向的學習方式[1].
思維始于問題,而追問能引領思維,助推實現(xiàn)深度學習.“追問”是追根究底地查問,多次地問.這就需要教師運用智慧,對學生初始問題的回答做出準確的判斷,及時捕捉契機,設計一系列問題提問.教學中通過“環(huán)環(huán)相扣”“步步推進”的追問,促使學生改變被動應付的淺層學習方式,引領學生積極思維、持續(xù)思維、深度思維,促進學生探究知識本質(zhì),從而走向基于理解、遷移應用的深度學習狀態(tài),最終達到發(fā)展學生思維的目的.
深度學習是有意義的學習,不是簡單被動的接受,而是積極主動的同化;深度學習更是理解性學習,通過切身的體驗和深入的思考,實現(xiàn)對知識意義的深度理解.數(shù)學概念是思維的重要形式之一,概念的理解是數(shù)學理解的基礎,數(shù)學概念學習呼喚深度學習.當我們完成概念的引入,學生對概念還處于一個感性認識階段,沒有在同化的基礎上實現(xiàn)概念的順應,沒有上升到理性認識,還談不上理解.此時就需要“趁熱打鐵”,對學生進行一系列的追問,倒逼、點燃他們的思維,促使他們把握概念的本質(zhì),實現(xiàn)對概念的深度建構和整體理解.
案例1“函數(shù)的單調(diào)性”教學片段
追問1:在區(qū)間I內(nèi)取兩個值x1,x2,如x1=1,x2=2,有f(1)<f(2),則函數(shù)f(x)在區(qū)間I上是增函數(shù)嗎?
意圖:讓學生通過舉反例來說明.假如f(1)<f(2)<f(1.5),函數(shù)圖象在[1,2]上有可能凸起,也可能先凸后凹等多種可能,但圖象是不會一致上升的.用反例來揭示單調(diào)性概念的“任意性”,從正、反兩個方面理解“任意性”,有助于培養(yǎng)學生思維的深刻性.
追問2:對于區(qū)間I上的任意的x1,x2,當x1<x2時,都有f(x1)<f(x2),則f(x)在區(qū)間I上單調(diào)遞增.反之,成立嗎?
意圖:單調(diào)性概念形成過程中,缺少逆向問題,概念的形成不完備.從反面角度說明這個概念即可以作為判定定理,也可以作為性質(zhì)定理,是充要條件,具有完備性,它有利于知識的拓展遷移和應用.
追問3:“函數(shù)f(x)在區(qū)間I上單調(diào)遞增”和“>0”及“(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0”等價嗎?
意圖:挖掘概念的內(nèi)涵,尋找概念的其他變形、等價形式.
追問4:若定義在區(qū)間[a,b]上的函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,c]上是增函數(shù),在區(qū)間[c,b]上也是增函數(shù),則函數(shù)在區(qū)間[a,b]上是增函數(shù).這個說法正確嗎?若把區(qū)間[c,b]改成區(qū)間(c,b],上述說法又會怎樣呢?
意圖:讓學生畫圖觀察,從“形”的角度,建立或健全與增函數(shù)或減函數(shù)相對應的圖象特征.尤其是對一類特殊函數(shù)——分段函數(shù)的單調(diào)性判斷做鋪墊,而這恰是學生后期最容易犯錯的地方.
[評析]單調(diào)性是函數(shù)的重要性質(zhì),其形式化定義是教學的難點.借助追問,把抽象定義具體化、直觀化,促進學生從“正”和“反”、“數(shù)”和“形”,多角度地把握單調(diào)性概念的數(shù)學本質(zhì),實現(xiàn)整體理解.
深度學習提倡學生把學過的知識、方法遷移應用到新的問題情境之中,形成解決問題的策略和方案,在問題解決中批判性地學習新知識、掌握新方法,并整合到原有的認知結構中.這就是思維過程中的“感知—決策—行動”,如此循環(huán)往復,從而推動認知思維以迭代的方式不斷向前發(fā)展或是升級.
案例2“等差數(shù)列前n項和公式”的教學片段
問題:如何計算S=1+2+…+100=?
生1:利用高斯加法,S=1+2+…+100=(1+100)+(2+99)+…+(50+51)=101×50=5050.
追問1:高斯加法是一種什么算法?它的本質(zhì)又是什么?
師生互動:高斯加法就是首尾配對法,將不同數(shù)的求和問題轉(zhuǎn)化為相同數(shù)的求和問題,這時加法運算就上升到乘法的運算,是一種飛躍.
追問2:如何計算Sn=1+2+3+…+n=?
生2:當n是偶數(shù),Sn=1+2+3+…+n=.當n是奇數(shù),Sn=1+2+3+…+n=[1+2+3+…+n+(n+1)]-.
追問3:不討論能計算嗎?
師生活動:當n是偶數(shù),Sn=1+2+3+…+n可以通過配對分組計算,但是,n是奇數(shù)時就無法直接配對分組,所以,必須對Sn=1+2+3+…+n進行加工改造,確保是偶數(shù)個數(shù)的和.學生經(jīng)過思考、討論,發(fā)現(xiàn)兩邊再加一個(1+2+3+…+n),即2Sn=(1+2+3+…+n)+(1+2+3+…+n)=(1+n)+(2+n-1)+…+(n+1),實現(xiàn)了配對分組,轉(zhuǎn)化為n個(n+1)的和.
追問4:你能利用上述方法求一般等差數(shù)列{an}的前n項和嗎?能給它起個名字嗎?
追問5:從通項公式an=a1+(n-1)d出發(fā),你能利用倒序相加法再次求等差數(shù)列的前n項和嗎?
[評析]“遷移與應用”是判斷深度學習是否真正發(fā)生的主要依據(jù)之一.等差數(shù)列前n項和公式的推導教學中,針對學生對高斯加法的認知窄化,設計了5個恰時恰點的追問,搭建思維的支架,讓學生“知其一也要知其二”,使學生在深刻理解高斯加法本質(zhì)(配對分組)的基礎上,自主遷移應用到等差數(shù)列的求和問題中,形成新的方法——倒序相加法.
奧蘇貝爾的認知同化學習理論認為,深度學習是對認知結構中現(xiàn)有的信息要素進行重新組合的過程,是構建內(nèi)在聯(lián)系的過程[2].這一理論告訴我們,在數(shù)學教學過程中,要注重尋找核心知識與思想方法之間的內(nèi)在邏輯線索,并構建深度聯(lián)系.
案例3“橢圓的幾何性質(zhì)——離心率”的引入片段
生1:一個圓一點,一個扁一點.
追問1:可以用什么量刻畫橢圓的圓與扁的程度?
追問2:很有道理!但是橢圓定義中只涉及a、c兩個原始量,是本源的參數(shù),而b是后來推導橢圓標準方程時引入的參數(shù),能否用含a和c的一個量刻畫橢圓的“扁”的程度?
教師用幾何畫板演示,設置兩種按鈕:(1)固定2a,變化2c;(2)固定2c,變化2a.
[評析]在這種“追問”式的教學過程中,引導學生溯本探源,分析探尋到刻畫橢圓“扁圓”程度的本源量,同時揭示和之間的邏輯關系,形成完整的知識鏈,建構深度的聯(lián)系.
布魯姆的教育目標分類學把教學目標分為六大層次,即識記、理解、應用、分析、綜合、評價.其中后面四層對應著深度學習的認知水平,體現(xiàn)問題解決、批判性思維和創(chuàng)造性思維等高階思維.在問題解決中通過連續(xù)的追問,開發(fā)出一些本源性數(shù)學問題,圍繞這些問題將探究引向深入,增強學生思維的深刻性,發(fā)展學生的高階思維能力.
案例4在△ABC中,BC為定長,,若△ABC面積的最大值為2,則邊BC的長為________.
師:大部分同學通過建系,計算得到點A的軌跡是一個圓,這是解題的關鍵.能否不建系,發(fā)掘等式直接獲得點A的軌跡呢?
生1:如圖1,延長AC至D使C為AD中點,取BD中點E,連接AE.設AE∩BC=G,則G為△ABD的重心.根據(jù)平行四邊形法則,.由得,則,因為為定長,所以點A的軌跡是以G為圓心,|長為半徑的圓.
圖1
追問2:從向量的系數(shù)來看1+2=3,還可作怎樣變形?
生2:模的平方處理.
圖2
[評析]問題是深度學習的載體,深度學習的過程往往是圍繞著具有挑戰(zhàn)性的問題開展的探究性活動過程.從不同的角度對條件“ |”展開追問,生成三個本源性問題,啟發(fā)學生探究,獲取更多的方法,在提升學生綜合運用知識能力的同時發(fā)展創(chuàng)造性思維.
總之,追問是教師和學生之間的深度對話.要在充分理解教材、理解學生、理解教學的基礎上設計追問,要在學生思維的瓶頸堵塞點、轉(zhuǎn)化鏈接點、拓展放射點上適時、適度地追問,不斷將課堂學習推向更深層次的有意義、理解性學習,這樣才能讓課堂更加充滿活力,才能讓深度學習更有燃點和沸點.□◢