【摘要】深度學習是對學習狀態(tài)的質(zhì)性描述,涉及學習的投入程度、思維層次和認知體驗等諸多層面。學習者通過思考、探究、推理、反思等深度學習過程的直接和間接的學習體驗與感悟,能在學科概念層面思考問題,形成合理的知識結(jié)構(gòu)與獨到的見解。課前研就是以“深入研究教材、建構(gòu)認知結(jié)構(gòu)”為基礎(chǔ),以引導學生“深度加工知識”為核心;是以“深度課堂教學”成全“深度學習”狀態(tài),提升核心素養(yǎng)的前期準備。
【關(guān)鍵詞】深度學習 課前研 教材 案例
一、深度學習的理解
學習的本質(zhì)是什么?學習,是一個整合知識與改變思維的過程(學與用),學習就是對聯(lián)結(jié)進行重新組織。課堂教學本質(zhì)是指通過課堂的教學實現(xiàn)教與學的統(tǒng)一,從而達到目的,根本體現(xiàn)為教師的教與學生的學。
什么是深度學習?
與淺層學習(以單純的知識獲取與記憶為主要特征)相比,深度學習是一種以高階思維為主要認知活動的持續(xù)性學習過程,是對學習狀態(tài)的質(zhì)性描述,涉及學習的投入程度、思維層次和認知體驗等諸多層面,強調(diào)對知識本質(zhì)的理解和對學習內(nèi)容的批判性利用,追求有效的學習遷移和真實問題的解決,具有高投入性和建構(gòu)性的內(nèi)涵特質(zhì)。深度學習狀態(tài)的形成離不開學習者的學科背景,學習者通過思考、探究、推理、反思等深度學習過程的直接和間接的學習體驗與感悟,形成科學的知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)智慧和解決問題的實際能力就形成了核心素養(yǎng)。
計算機領(lǐng)域的深度學習,讓我們體會到學習規(guī)則不是最重要的,我們的教學就是要引導學生從學習原理轉(zhuǎn)向?qū)W會思辨,轉(zhuǎn)向理解與批判、聯(lián)系與構(gòu)建、遷移與應用。實現(xiàn)深度學習的關(guān)鍵在哪里?——深度教學,是對兒童特點、學科本質(zhì)理解、把握基礎(chǔ)的教學。深度學習的路徑就是找到適合兒童的數(shù)學學習路徑,課堂教學最重要的載體是教材。深度學習,首要是教師深度思考教材,其次深度研究學生,然后才是在具體學習中,通過教師引導、學生主動投入,深入理解、建構(gòu)、遷移的學習過程。
二、課前研的解讀
課前研:以“深入研究教材、建構(gòu)認知結(jié)構(gòu)”為基礎(chǔ),以引導學生“深度加工知識”為核心,是以“深度課堂教學”成全“深度學習”狀態(tài),提升核心素養(yǎng)為目的的前期準備。 主要涉及學情分析(找學生認知起點)、教材知識分析(探求學科知識本質(zhì))、 內(nèi)容聯(lián)結(jié)分析(知識結(jié)構(gòu))、教學活動設(shè)計(設(shè)計促進深度學習的活動及引領(lǐng)活動的問題)等。
(一)數(shù)學學科的本質(zhì)
對基本數(shù)學概念的理解、對數(shù)學思想方法的把握、對數(shù)學特有思維方式的感悟、對數(shù)學美的鑒賞、對數(shù)學精神(理性精神與探究精神)的追求。
學習數(shù)學是為了什么?不僅是掌握算術(shù)法則、計算技巧與基本的數(shù)理知識,更重要的是通過研究符號與數(shù)字的關(guān)系,理解數(shù)字背后的概念,掌握相關(guān)理論法則,形成演繹推理、歸納推理和類比推理等思維方式或數(shù)學思想,并用以理解和解釋相關(guān)現(xiàn)象與關(guān)系、解決和處理現(xiàn)實生活中的具體問題。
基于以上所述,就明白了課前研研什么。
研教材:學科知識的本質(zhì)、來源,從哪里來,到哪里去;知識的邏輯、結(jié)構(gòu)。
研學生:認知學情(元認知)、認知障礙、認知困惑(問題)、怎樣建立知識間的聯(lián)結(jié)、構(gòu)建科學的認知結(jié)構(gòu)。
研學習活動設(shè)計:重點在于精心設(shè)計問題情境和學習任務(wù),引發(fā)學生認知沖突,組織深度探究。
(二)深度研究教材的原因
課堂教學最重要的載體是教材,教材呈現(xiàn)給學生的是高度簡化的事實觀點,而幾乎沒有洞察收集信息和提煉事實的方法。教材很少能夠告訴學生原創(chuàng)工作是多么的豐富并且令人興奮。
研究表明,幾乎所有的學生,甚至那些最優(yōu)秀的、最聰明的學生,在理解課本中所講到的觀點時都存在困難。然而,大多教材都沒有在活動和問題中思考這些障礙。
雖然大部分的教材中都含有大量的插圖,但這些表征很難起到幫助作用,因為它們要么太抽象,要么過分復雜或解釋不充分。
(三)課前研要關(guān)注哪些點
不同類型的學習結(jié)果需要不同類型的學習條件。比較科學的做法是依據(jù)學習的結(jié)果界定目標,從知識分類入手,依據(jù)認識論的一般規(guī)律和數(shù)學方法論的基本原理,對有關(guān)知識的產(chǎn)生過程進行科學的、合適的思維模擬,根據(jù)實際學情設(shè)計出切實可行的學習方案。
1.學生認知規(guī)律與認知障礙是什么? (了解學生的什么?)
2.什么樣的內(nèi)容更有價值?(教什么更有利于學生核心素養(yǎng)的發(fā)展?)
3.什么目標更有意義?(學生應學會什么?什么核心素養(yǎng)獲得了發(fā)展?)
4.什么活動更有利于教與學?(如何組織教學活動能夠使得學生獲得真正意義的學習?)
5.如何檢驗學生達成了目標? (怎么評?評什么?)
三、課前研——深度解讀教材案例
在數(shù)學教學過程中,只要教師認真研究教材,能從知識的整體結(jié)構(gòu)上去考慮具體課堂教學的結(jié)構(gòu),那么是可以在教學中幫助學生建立起結(jié)構(gòu)性知識的,有時甚至可以用一個問題就把有關(guān)的知識聯(lián)系起來。
[案例一:“解決問題的策略”]
這種課基本上是這樣一種局面:“所有孩子都會做,我們講了半天,都沒人理我!”學生都已經(jīng)會解決問題了,那么課堂上到底要干什么?
我們課堂上要把精力真正投入去捕捉、發(fā)現(xiàn)、提煉“精華”上(這個精華來自課前研的發(fā)現(xiàn)),這里的“精華”指的就是數(shù)量關(guān)系。解決問題的核心其實就是找到數(shù)量間的相等關(guān)系,畫圖等策略是為找到新的等量關(guān)系服務(wù)的。
題中有兩個未知量,兩個數(shù)量關(guān)系,不論根據(jù)哪個數(shù)量關(guān)系,都不能直接列式解答。男生人數(shù)(?)+女生人數(shù)(21)=總?cè)藬?shù)、總?cè)藬?shù)×=男生人數(shù)。學生以前的經(jīng)驗是對于“總?cè)藬?shù)×=男生人數(shù)”這樣的數(shù)量關(guān)系,一般是知道其中的兩個求第三個,這道題目中只知道男生人數(shù)與總?cè)藬?shù)的關(guān)系,男生人數(shù)與總?cè)藬?shù)均未知,這個關(guān)系與已知的21之間沒有關(guān)聯(lián)。因此必須有一種策略,把面臨的新問題轉(zhuǎn)化為以前的“知二求一”的數(shù)量關(guān)系,將兩個未知量轉(zhuǎn)化成一個未知量。抓住學生對數(shù)量關(guān)系的理解,切實激活學生尋求策略的“生長點”?;蛘咿D(zhuǎn)化為女生人數(shù)與總?cè)藬?shù)之間的關(guān)系,利用21求解總數(shù),然后得出男生人數(shù);或者轉(zhuǎn)化為男生與女生人數(shù)之間的關(guān)系,直接利用21求得男生人數(shù)。這就是這節(jié)課的策略,轉(zhuǎn)化數(shù)量關(guān)系。
[案例二:“求兩數(shù)相差多少的實際問題”]
以蘇教版數(shù)學一年級下冊第四單元例7為例,本冊第一單元是20以內(nèi)退位減法,那么,本節(jié)課教學的落腳點在哪里?顯然不是退位減法怎么算的問題,而是怎樣列式、列什么樣的算式的問題。兒童學數(shù)學是從語言開始的,此前對于減法的經(jīng)驗是知道“去掉用減法”,多數(shù)的表象是從整體之中去掉部分,求剩下的部分。而這個問題,是兩個數(shù)量作比較,學完這節(jié)課后,學生在認知上就是要把“比多、比少”與用減法(大減?。┫嗥ヅ?,在以后的問題中知道比較大小要用減法。學生在學習這節(jié)課之前還有一個很有用的認知經(jīng)驗:已經(jīng)學會用數(shù)來判斷相等、多、少。那么這節(jié)課怎樣實現(xiàn)由“去掉”到“比多、比少”的跨越呢?我們再來看教材59頁主題圖,紅花和藍花對應地放在一起,這種對應不就能實現(xiàn):去掉同樣多的,留下不同樣多的,這樣大小的比較就銜接上以前的“去掉”用減了嗎?基于對教材的深度解讀,我們的課前研就能這樣確定這節(jié)課的學情、目標及問題引領(lǐng)的活動。
認知學情分析:1.學生已經(jīng)學會用數(shù)來判斷相等、多、少。2.學生已經(jīng)學會100以內(nèi)減法的計算方法并且形成了計算技能。
學習目標:學會多多少或少多少的計算算式。
過程中的問題引領(lǐng):
男生抓的紅色花片和女生抓的藍色花片各是多少?——(男生抓了13個紅色花片,女生抓了8個藍色花片。數(shù)量的表達)→紅色花片多還是藍色花片多?——(紅色花片多。用數(shù)判斷多與少)→為什么紅色花片多?——(13比8大。用數(shù)比大?。嗌賯€紅色花片和藍色花片一樣多?——(8個。從多的里面找小的,確定相同部分)→去掉8個紅色花片,男生多抓了多少個紅色花片?——13-8=5個。(勾起原有經(jīng)驗“去掉”用減)→紅色花片比藍色花片多多少個?——(13-8=5個。自然過渡到比多用減問題)→藍色花片多少個和紅色花片一樣多?——(13個。再次反向理解同樣多)→現(xiàn)在去掉8個藍色花片,藍色花片還少多少個?——(13-8=5。多與少的對稱理解)→藍色花片比紅色花片少多少個?——(13-8=5個。比多用減,比少也用減,學生明白比多少要用減)。
在深刻研究教材的基礎(chǔ)上,將知識納入知識體系,使學到的知識具有清晰的內(nèi)部結(jié)構(gòu)性,使知識之間建立本質(zhì)聯(lián)系,在知識的內(nèi)在聯(lián)系中體現(xiàn)出數(shù)學思想和方法的強大作用,是培養(yǎng)學生的數(shù)學頭腦、提高學生的數(shù)學素養(yǎng)的重要途徑。
四、促進課堂深度學習的有效教學途徑
以概念教學為例:
了解概念形成的過程,即可把握住兒童認知與思維的過程。概念形成的一般過程是這樣界定的(如圖):
數(shù)學的概念、數(shù)學方法與數(shù)學思想的起源與發(fā)展都是自然的。從課堂教學的要求看,概念教學的自然包括兩方面:一是知識的邏輯順序自然;二是學生的心理邏輯自然,主要是思維過程自然?!白匀坏母拍罱虒W過程”是上述兩方面的融合?!白寣W生參與概念的概括活動中”,不輕易打斷學生的思維和活動,適時地“以問題引導學習”,在“追問(質(zhì)疑)——反思”的過程中深化概念的理解,使概念的理解成為學生自己主動思維的結(jié)果。顯然這是讓學生經(jīng)歷概念的創(chuàng)生與發(fā)展、建立的過程,在活動中體驗、理解。學生要理解一個數(shù)學概念,就必須圍繞這個概念逐步建立一個概念網(wǎng)絡(luò),這個網(wǎng)絡(luò)越豐富越復雜,這個學生的理解也就越深刻。
判斷學生對某個概念是否理解的證據(jù)應該包括以下幾個方面:
感知:指學生對這個概念的認識與信念。
表征:指學生對概念的描述和表示,其中包括書面的、圖形的、表格的和口頭的。
聯(lián)結(jié):指學生在概念的各種表征之間建立聯(lián)系,理解的程度就取決于聯(lián)結(jié)的數(shù)量與強度。
應用:指學生運用這個概念去解決問題。
途徑:測試、問卷、訪談、出聲思維等,也可以畫概念圖。
深度學習是發(fā)展學生核心素養(yǎng)的有效途徑。深度學習過程著眼于學生對所學內(nèi)容的整體理解,促進學生的知識建構(gòu)和方法遷移,并有助于學生高階思維的發(fā)展,讓學生在解決問題的過程中提高核心素養(yǎng)。我們可以從以下策略中找到促進課堂深度學習的有效教學途徑:經(jīng)歷思維過程,讓深度學習真正發(fā)生;設(shè)計問題化學習,通過活動多維體驗,讓深度學習真正發(fā)生;強化拓展性學習,學科整合讓數(shù)學深度學習真正發(fā)生;開展主題性學習,設(shè)計學科核心問題,促進學生深度學習。
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注:本文系山西省教育科學“十三五”規(guī)劃2019年度正高級教師和特級教師專項課題,特級教師孫曉紅的“體驗學科文化的小學數(shù)學深度學習研究”成果之一,課題編號:TJZX-19021。