程華
摘要:深度學習是一種課堂變革的理念和課堂教學的設(shè)計思路。深度學習指的是促進學生在課堂教學中全身心積極參與、體驗成功、獲得發(fā)展的有意義的學習過程。小學數(shù)學深度學習的發(fā)生以理解數(shù)學學科本質(zhì)為基礎(chǔ),通過教師引導,培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力和問題解決能力。教學中,教師要引領(lǐng)學生深度參與和體驗,通過體驗式學習,激發(fā)學生的情感投入;通過結(jié)構(gòu)式學習,增強學生的數(shù)學整體意識;通過反思式學習,提升學生的理性思維。
關(guān)鍵詞:數(shù)學深度學習;情感投入;整體意識;理性思維
深度學習是一種課堂變革的理念和課堂教學的設(shè)計思路。所謂深度學習,指的是在教師的引領(lǐng)下,學生圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學習主題,全身心積極參與、體驗成功、獲得發(fā)展的有意義的學習過程。在這個過程中,學生掌握學科的核心知識,理解學習的過程,把握學科的本質(zhì)及思想,形成積極的內(nèi)在學習動機、高級的社會性情感、積極的態(tài)度、正確的價值觀,成為既具有獨立性、批判性、創(chuàng)造性,又有合作精神、基礎(chǔ)扎實的優(yōu)秀學習者。
深度學習理念下的數(shù)學學習,需要在學習新知的時候,教師能在學生原有認知的基礎(chǔ)上,找到學生的“最近發(fā)展區(qū)”,讓學生在不知不覺中感受到:這些數(shù)學知識的產(chǎn)生和發(fā)展不是人為編造,強加于他們的,而是在他們“靈魂”深處本來就有的。教師要準確把握學科及學科教育的本質(zhì)設(shè)計教學,以喚醒學生“靈魂”深處已有的東西——知識、方法、經(jīng)驗,引導學生自主構(gòu)建新的認知體系,逐漸形成探索、發(fā)現(xiàn)、研究特質(zhì)。這些也正是深度學習教學的核心目標——更好地關(guān)注學生的學。
一、 借助體驗式學習,激發(fā)學生的數(shù)學情感投入
小學數(shù)學深度學習強調(diào)引導學生主動參與數(shù)學學習活動,在參與學習活動過程中形成數(shù)學基本經(jīng)驗。體驗式學習需要引導學生積極探索、發(fā)現(xiàn)、經(jīng)歷數(shù)學知識的形成過程,以數(shù)學知識體驗為前提、以數(shù)學能力提升為中心建立學生與數(shù)學內(nèi)容之間的緊密聯(lián)系,進而精確地把握數(shù)學學科本質(zhì),提升數(shù)學核心素養(yǎng)。在小學數(shù)學教學中,教師要聚焦數(shù)學知識與現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系,基于學生已有生活經(jīng)驗設(shè)置問題情境,這樣更有利于學生參與教學活動。下面以“厘米的認識”與“1千克有多重”為例進行說明。
【示例1】“厘米的認識”
本節(jié)課,教師可給學生創(chuàng)設(shè)一個生活化的情境:讓學生用牙簽、火柴、硬紙條等量一量數(shù)學書的同一條邊。經(jīng)過實踐操作,在測量數(shù)學書同一條邊長時,有的學生量出的是6根火柴的長度,有的學生量出的是3根牙簽的長度,有的學生量出的是2個硬紙板的長度?!盀槭裁赐瑯訑?shù)學書的同一條邊,量出的數(shù)值卻有所不同呢?”學生根據(jù)測量的經(jīng)驗與觀察發(fā)現(xiàn):原來測量所用的工具是不一樣的。以數(shù)學書邊長為情境引入,給學生不同物體作為參照物進行比大小,發(fā)生認知沖突,明確需要統(tǒng)一測量的標準,引出1 cm的概念。
接著,教師引導學生層次化體驗1 cm的長度:
(1)把學具1 cm的小棒放在手掌中感受長短;
(2)把1 cm的小棒放在兩個指尖中感受1 cm有多長;
(3)找一找生活中的1 cm。
通過建立與日常生活之間的聯(lián)系,在數(shù)學知識構(gòu)建上強調(diào)其現(xiàn)實背景與實際意義,可促使深度學習真正發(fā)生。這樣的教學符合教育教學規(guī)律與學生數(shù)學學習心理,因此學生可以通過有意義的學習獲得成功的數(shù)學體驗,強化在數(shù)學學習過程中的情感投入。
【示例2】“1千克有多重”
物體有輕有重,多重是1千克?學生在一開始學習時是很難清晰感知到的。教師應以生活化的實物為載體,讓學生層次化體驗1千克的重量,促進深度探究:
(1)出示體積反差比較大1千克棉花糖和1千克鹽,讓學生先用眼睛觀察大小,再稱一稱,學生發(fā)現(xiàn)都是1千克,形成認知沖突;
(2)掂一掂1千克的物體,感受1千克;
(3)通過掂一掂,對1千克有體驗后,尋找生活中質(zhì)量接近1千克的物體,通過抓豆子比賽,進一步鞏固1千克質(zhì)量的體驗。
這樣生活化的情境和層次化的體驗活動,豐富了學生的體驗,使學生經(jīng)歷了從對1千克的質(zhì)量很不準,到比較準,再到非常準的修正過程,使1千克質(zhì)量標準在學生體驗中由模糊到清晰。
引導學生進行體驗式學習是把數(shù)學生活化,課堂體驗化,體驗層次化,以學生的課堂參與體驗為主,感官參與越多,學生的記憶就越深刻。這樣,學生在不斷參與和深度體驗中進行了深度學習。體驗式學習能夠引導學生從被動接受到主動參與,自覺地想一些問題。有了自主意識,深度學習就能真正發(fā)生。
二、借助結(jié)構(gòu)式學習,增強學生的數(shù)學整體意識
深度學習強調(diào)內(nèi)部整合,將點狀的、零散的、碎片化的數(shù)學知識整合成整體化、系統(tǒng)化、邏輯化的數(shù)學知識結(jié)構(gòu);根據(jù)核心知識共同擁有的本質(zhì)屬性和相同的邏輯關(guān)系確定好學習主題,找準關(guān)鍵問題的發(fā)力點;整體探析與理解數(shù)學學科本質(zhì),凝練數(shù)學教學目標與主題,圍繞教學主題展開教學的整體設(shè)計,了解學生探究這一數(shù)學主題時存在的概念與方法方面的困惑。
教師要通過整合與之相關(guān)領(lǐng)域的數(shù)學核心內(nèi)容,促進學生對數(shù)學知識結(jié)構(gòu)的深度理解,引導學生進行結(jié)構(gòu)式學習。結(jié)構(gòu)式學習的關(guān)鍵在于對知識進行深度加工,把知識從碎片化走向結(jié)構(gòu)化,讓知識有機地聯(lián)系在一起,幫助學生形成數(shù)學整體意識,從而切實從表層學習引向深度學習。下面以“三角形的分類”與“生活中的負數(shù)”為例進行說明。
【示例1】“三角形的分類”
在學習三角形分類前,學生先認識三角形、點、角、線等表層符號知識,教師再引導他們建構(gòu)三角形各元素之間的深層聯(lián)系。
教師基于學生的認知經(jīng)驗設(shè)計結(jié)構(gòu)式的問題:三角形有幾個頂點,幾條邊,幾個角?
學生對線段的認識有:邊是線段,線段有長短。學生可根據(jù)經(jīng)驗對三角形進行分類:一般三角形、等腰三角形和等邊三角形,其中等邊三角形是特殊的等腰三角形。
學生對角的認識有:角有大小,根據(jù)角的大小分類,三角形可以分為鈍角三角形、直角三角形、銳角三角形(如下頁圖1)。
這樣設(shè)計,綜合考慮了數(shù)學學科各知識之間的相互聯(lián)結(jié),實現(xiàn)了將碎片化的知識有機地結(jié)合在一起,通過構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)體系,幫助學生獲得數(shù)學知識的“生命力”。學生一旦具備數(shù)學整體意識,就可以在原有認知結(jié)構(gòu)中不斷同化與之相關(guān)或相近的數(shù)學知識,從而形成數(shù)學知識群,這與深度學習的結(jié)果是一致的。
【示例2】“生活中的負數(shù)”
例如,北師大版數(shù)學教材四年級上冊 “溫度”一課,是“生活中的負數(shù)”單元主題下的一節(jié)先導課。溫度是學生現(xiàn)實生活的一部分,溫度中有0攝氏度,零上溫度,零下溫度,0攝氏度是零上溫度和零下溫度的分界線,溫度有高低,有溫度差。溫度的產(chǎn)生和發(fā)展與正負數(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展在原理上是一樣的(如圖2、圖3)。
教師要通過溫度的學習實現(xiàn)單元整體教學,把單元知識結(jié)構(gòu)化,打通溫度與正負數(shù)之間的關(guān)系。而溫度計是數(shù)軸的現(xiàn)實模型,這樣就完成了學習正負數(shù)時從形象思維到抽象思維的轉(zhuǎn)化。
教師引導學生進行結(jié)構(gòu)式學習,能夠把碎片化的知識結(jié)構(gòu)化,幫助學生建構(gòu)知識結(jié)構(gòu)以及認知結(jié)構(gòu),在整體上對數(shù)學知識和方法進行把握,有利于單元整體教學。改變碎片化處理數(shù)學知識和方法的現(xiàn)象,還能增強學生學習數(shù)學的整體意識,促進深度學習。
三、借助反思式學習,提升學生的數(shù)學理性思維
深度學習是引發(fā)學生持之以恒地追問和不斷深入思考的學習過程。在教學中,教師應鼓勵學生不斷發(fā)現(xiàn)和提出問題,并能積極地分析和解決問題,在問題鏈中產(chǎn)生深刻思考。在學習新知時,認知沖突對學生而言具有重大的價值,深度學習的課堂教學中要引發(fā)學生的認知沖突,使學生從認知沖突中進行反思,再去發(fā)現(xiàn)不足。教師不但需要糾正學生的錯誤,更需要讓學生嘗試,并引導學生在不斷嘗試過程中實現(xiàn)知識遷移。學生在反思過程中,能夠更好地從數(shù)學視角或跨學科視角發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題,通過對問題解決方案構(gòu)建與運用,持續(xù)培養(yǎng)數(shù)學理性思維。下面以“筆算除法”為例進行闡明。
【示例1】“筆算除法”
筆算除法12÷3時,教師可引導學生思考:除法豎式應該怎樣寫?
在掌握了加減法和乘法的豎式計算基礎(chǔ)上,有的學生會認為:
從學生的認知來看,該方法源于對加、減、乘豎式格式的知識遷移,而有的學生源于課前的自學,會這樣寫: [4] [3][12][12][0]
教師提出問題:兩種豎式形式哪種更合理呢?(引發(fā)認知沖突)
然后,教師引導學生重溫除法意義——平均分。
師:那12÷3表示什么意義呢?表示把12平均分成3份,每份是幾個?
師(實物演示):老師拿來12個蘋果,平均分到3個盤子里,每個盤子分到4個,老師手中一個也沒有了。老師手中的12是1個12,而盤子里的12是3個4,這兩個12有區(qū)別嗎?
在演示分物的過程中,教師不能用原有豎式形式,需要改變?yōu)樾碌呢Q式形式,因為這樣能更好地記錄平均分的過程。
【示例2】乘法分配律:(a+b)×c=a×c+b×c或(a-b)×c=a×c-b×c
認識了乘法分配律后,學生在知識遷移過程中也會思考:為什么沒有除法分配律呢?
例如,在計算(42+14)÷7時學生發(fā)現(xiàn),(42+14)÷7=42÷7+14÷7=6+2=8。因此,在計算48÷(4+8)時,有的學生也這樣算48÷(4+8)=48÷4+48÷8=12+6=18。這就引發(fā)了學生的認知沖突,使他們比較48÷(4+8)=48÷12=4和48÷(4+8)=48÷4+48÷8=12+6=18這兩種算法,確定哪一種是正確的。顯然第一種方法是正確的,第二種方法是錯誤的。
教師引導學生進行反思:你有什么疑問嗎?
生:(42+14)÷7=42÷7+14÷7=6+2=8,這樣做對不對?
生:為什么(42+14)÷7=42÷7+14÷7=6+2=8可以像乘法分配律那樣做,而48÷(4+8)=48÷12=4這個就不行呢?
生:有沒有除法分配律呢?
教師利用“問題鏈”進行教學設(shè)計,以問題解決來推動教學活動的開展,并將學習內(nèi)容納入學生原有認知結(jié)構(gòu),實現(xiàn)已有數(shù)學知識在新的問題情境中的合理遷移和“生長發(fā)育”,幫助學生體會數(shù)學本質(zhì)。經(jīng)過比較、分析與討論,學生明白了乘法分配律不適用于除法。(42+14)÷7可以等于42÷7+14÷7在本質(zhì)上是平均分,把兩個數(shù)的和平均分成7份,可以把兩個數(shù)分別平均分成7份,再把分得的數(shù)合起來。而48÷(4+8)不等于48÷4+48÷8,是因為兩次平均分的標準發(fā)生了改變。
引導學生進行反思式學習,需要激發(fā)學生的認知沖突,教師要鼓勵學生大膽質(zhì)疑,使學生不斷進行反思,有利于批判質(zhì)疑與創(chuàng)新思維的發(fā)展,有助于學生像數(shù)學家那樣對問題進行深入地思考,提升反思能力與質(zhì)疑精神,實現(xiàn)深度學習。
深度學習下的課堂教學中,教師應為學生提供多元的、綜合的學習素材,幫助學生刻畫出單元主題內(nèi)容清晰且連續(xù)的學習軌跡,以學定教,順學而導,在課堂中引領(lǐng)學生深度思考,深度體驗,打通知識到核心素養(yǎng)的通道。
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(責任編輯:楊強)