韓艷麗 高敏
隨著社會的快速發(fā)展和科技的日新月異,將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)已經(jīng)成為一種迫切的需求。深度學(xué)習(xí)能夠為小學(xué)生提供更個性化的學(xué)習(xí)體驗。小學(xué)數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)學(xué)科,在學(xué)生的學(xué)習(xí)中占據(jù)著重要地位。然而,當(dāng)前小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)普遍存在著結(jié)構(gòu)化不足的問題,學(xué)生難以理解數(shù)學(xué)知識的層次結(jié)構(gòu)以及它們之間的關(guān)聯(lián),導(dǎo)致他們?nèi)狈φw性的數(shù)學(xué)思維能力。為此,本文探究基于深度學(xué)習(xí)的小學(xué)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué),以幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。
一、結(jié)構(gòu)化教學(xué)的內(nèi)涵
結(jié)構(gòu)化教學(xué)是一種教學(xué)方法,強調(diào)教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和能力水平,有目的地組織和呈現(xiàn)課程內(nèi)容。在結(jié)構(gòu)化教學(xué)中,教師不僅是知識的傳遞者,更扮演著學(xué)生的引導(dǎo)者和支持者的角色。這種教學(xué)方法注重課堂秩序,旨在增強學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)體驗。
首先,結(jié)構(gòu)化教學(xué)要求教師清晰明確地規(guī)劃和設(shè)計課程內(nèi)容。教師應(yīng)該有一個清晰的教學(xué)目標(biāo),并且將課程內(nèi)容分解為一系列有層次、有邏輯關(guān)系的知識點和技能點。只有這樣,教師才能在課堂上有條不紊地進行教學(xué),確保學(xué)生系統(tǒng)地理解和吸收所學(xué)知識。其次,結(jié)構(gòu)化教學(xué)要求教師使用多種有效的教學(xué)策略。教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)風(fēng)格,選擇合適的教學(xué)材料和教學(xué)方法。例如,在授課過程中,教師可以采用直觀生動的圖像、案例分析,或者通過小組合作、討論互動等方式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再次,結(jié)構(gòu)化教學(xué)強調(diào)對學(xué)生個體差異的關(guān)注。教師應(yīng)該了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和學(xué)習(xí)能力,并根據(jù)學(xué)生的不同情況進行個性化的教學(xué)安排。教師可以鼓勵學(xué)生提出問題、解決問題,同時提供必要的指導(dǎo),使每個學(xué)生都能在教學(xué)過程中獲得成長。最后,結(jié)構(gòu)化教學(xué)需要教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果進行及時評估。教師應(yīng)該建立有效的評價機制,通過日常觀察和測驗等方式了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進展,并及時給予學(xué)生正面鼓勵和針對性的反饋。這種及時評估與反饋能夠幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身的不足和進步的方向,增強他們的學(xué)習(xí)動力。
二、深度學(xué)習(xí)下的小學(xué)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué)的意義
首先,深度學(xué)習(xí)作為一種強大的機器學(xué)習(xí)技術(shù),能夠提供更加智能化和個性化的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容,從而為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)體驗。通過深度學(xué)習(xí)算法的運用,教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和能力水平靈活調(diào)整教學(xué)策略,使每個學(xué)生都能在適當(dāng)?shù)臅r間和層次上進行數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)。其次,深度學(xué)習(xí)可以幫助學(xué)生建立扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)思維和解決問題的能力。通過深度學(xué)習(xí)技術(shù),學(xué)生能夠深入地理解數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)原理,掌握數(shù)學(xué)方法,并將其應(yīng)用于解決實際問題的過程中。這不僅可以提高學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣,還可以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和團隊合作能力,未來面對復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題時,學(xué)生能夠獨立思考。最后,深度學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用還可以豐富教學(xué)資源和教學(xué)手段,提升數(shù)學(xué)教學(xué)的趣味性。教師引入虛擬實境、人工智能等技術(shù),在課堂上創(chuàng)設(shè)生動有趣的學(xué)習(xí)環(huán)境,能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時,深度學(xué)習(xí)還可以進行大規(guī)模數(shù)據(jù)的分析和挖掘,為教師提供更加準(zhǔn)確、全面的評估結(jié)果,為教學(xué)改進和個性化輔導(dǎo)提供有力支持。
三、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)工作中存在的問題
(一)教師對深度學(xué)習(xí)技術(shù)的理解和應(yīng)用有限
首先,深度學(xué)習(xí)是一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機器學(xué)習(xí)方法,通過多層次的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行信息處理和模式識別。這種技術(shù)可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行更加精準(zhǔn)的分析,為教師提供詳細(xì)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)和反饋。然而,由于缺乏相關(guān)知識和培訓(xùn)機會,很多教師對深度學(xué)習(xí)的概念并不了解,他們可能只是聽說過深度學(xué)習(xí)這個詞,但是沒有真正理解其背后的工作原理和應(yīng)用場景。
其次,教師在應(yīng)用深度學(xué)習(xí)技術(shù)方面也存在一定的困難。個性化教學(xué)是教育領(lǐng)域的一個重要議題,深度學(xué)習(xí)技術(shù)能夠根據(jù)學(xué)生的個體差異進行精準(zhǔn)的教學(xué)推薦。然而,由于缺乏對深度學(xué)習(xí)的了解,教師可能無法有效地利用這種技術(shù)來進行個性化教學(xué)。例如,假設(shè)教師想根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況設(shè)計合適的教學(xué)內(nèi)容,但是并不清楚如何使用深度學(xué)習(xí)技術(shù)來實現(xiàn)這一目標(biāo),在這種情況下,即使有了先進的技術(shù)手段,教師也無法將其應(yīng)用到實際教學(xué)中。
(二)缺乏有效的教育數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)
深度學(xué)習(xí)依賴大量的數(shù)據(jù)輸入和分析,然而,目前很多學(xué)校在數(shù)據(jù)采集和管理方面仍然存在困難。教育數(shù)據(jù)的收集沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致數(shù)據(jù)來源和質(zhì)量存在差異。同時,針對小學(xué)數(shù)學(xué)的教育數(shù)據(jù)采集工具相對較少,限制了深度學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用范圍和效果。
首先,教育數(shù)據(jù)的收集缺乏一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致教育數(shù)據(jù)來源和質(zhì)量存在差異。各個學(xué)校、教育機構(gòu)甚至各個教師都有自己獨立的數(shù)據(jù)采集方式和標(biāo)準(zhǔn),缺乏共同的規(guī)范和指引,這不僅給數(shù)據(jù)的收集帶來了困難,也使得后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用變得困難。因此,建立一個統(tǒng)一的、科學(xué)合理的教育數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)勢在必行。
其次,在小學(xué)數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域,教育數(shù)據(jù)采集工具種類相對較少,限制了深度學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用范圍和效果。目前,大多數(shù)學(xué)校還停留在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式中,缺乏對數(shù)字化教育工具的廣泛應(yīng)用。而深度學(xué)習(xí)正是依賴大量數(shù)據(jù)的輸入和分析來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,因此,有必要加強對教育數(shù)據(jù)采集工具的研發(fā),特別是在小學(xué)數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域。
(三)學(xué)生和家長對深度學(xué)習(xí)技術(shù)的接受程度不高
在信息時代,深度學(xué)習(xí)技術(shù)作為一種革命性的學(xué)習(xí)模式,正在不斷推動教育領(lǐng)域的變革。然而,對于小學(xué)階段的學(xué)生和家長來說,他們可能更關(guān)注的是知識的傳授和考試成績,對于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的潛在益處并不十分了解。缺乏對深度學(xué)習(xí)的認(rèn)知,可能會影響其在教學(xué)過程中的積極參與。
首先,針對學(xué)生而言,他們未能認(rèn)識到深度學(xué)習(xí)技術(shù)對提高學(xué)習(xí)效果的重要性。深度學(xué)習(xí)技術(shù)可以根據(jù)學(xué)生的不同特點和學(xué)習(xí)進程提供個性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容,幫助學(xué)生更好地掌握知識。然而,由于對于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的了解不夠深入,學(xué)生往往無法充分認(rèn)識到這些潛在的優(yōu)勢,難以在學(xué)習(xí)中積極主動地接受這種技術(shù)的輔助。
其次,在家長群體中也存在著類似的情況。家長更關(guān)注孩子取得的成績和升學(xué)機會,往往容易忽視深度學(xué)習(xí)技術(shù)對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力、解決問題能力以及合作精神等方面的積極影響。他們可能認(rèn)為傳統(tǒng)的教育方式更加可靠,對于新興技術(shù)持保留態(tài)度。
四、深度學(xué)習(xí)下的小學(xué)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué)策略
(一)融入實踐,開展小學(xué)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué)
融入實踐,具象化數(shù)學(xué)認(rèn)知是小學(xué)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。將抽象的數(shù)學(xué)概念與具體的實際場景相結(jié)合,學(xué)生能夠更加深入地理解數(shù)學(xué)原理,從而提高他們數(shù)學(xué)能力。
首先,教師應(yīng)該充分利用現(xiàn)代技術(shù)手段,如智能教學(xué)平臺、虛擬實境等,輔助小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)。這些工具能夠提供直觀生動的視覺體驗,使學(xué)生更加主動地參與到學(xué)習(xí)中來。通過互動式的教學(xué)方式,學(xué)生能夠在實踐中探索數(shù)學(xué)的奧秘,培養(yǎng)探究精神和解決問題的能力。
其次,教師應(yīng)該注重數(shù)學(xué)知識的系統(tǒng)性和延伸性。數(shù)學(xué)不僅是簡單的運算和公式,還是一個完整的體系。在教學(xué)中,教師需要將不同的概念和知識點有效結(jié)合起來,形成一個完整的思維框架,引導(dǎo)學(xué)生建立數(shù)學(xué)思維的邏輯鏈條,使其更好地理解數(shù)學(xué)的核心概念,同時將所學(xué)知識應(yīng)用到實際問題中去。
再次,教師需要注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和解決問題的能力。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,學(xué)生將很多時間花費在機械的計算上,缺乏對問題的深入分析。因此,教師應(yīng)該改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式,引入啟發(fā)式的教學(xué)方法,讓學(xué)生自主探究問題、解決問題,培養(yǎng)他們的邏輯推理能力和創(chuàng)新思維,使他們在面對復(fù)雜的問題時能夠靈活應(yīng)對。
最后,教師應(yīng)關(guān)注小學(xué)數(shù)學(xué)教師的專業(yè)發(fā)展。數(shù)學(xué)教師作為教學(xué)的主導(dǎo)者,其專業(yè)水平和教學(xué)能力直接關(guān)系著學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。因此,學(xué)校需要加強對數(shù)學(xué)教師的培訓(xùn),提供更多的教學(xué)資源和支持。同時,鼓勵教師參與教學(xué)研究,不斷更新教學(xué)理念,從而提高教學(xué)質(zhì)量和專業(yè)素養(yǎng)。
(二)知識串聯(lián),系統(tǒng)化數(shù)學(xué)認(rèn)知
首先,教師要明確數(shù)學(xué)知識的結(jié)構(gòu)化框架,將各個知識點有效地組織起來,采用分類歸納、聯(lián)系貫通等方式,將數(shù)學(xué)知識串聯(lián)起來,讓學(xué)生看到不同知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系和邏輯關(guān)系。例如,在教授數(shù)學(xué)運算知識時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考不同運算之間的聯(lián)系,幫助他們建立起整體的數(shù)學(xué)運算思維。
其次,教師應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和自主學(xué)習(xí)能力,引導(dǎo)學(xué)生提出問題、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、探索解決方法,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。教師還可以設(shè)計一些開放性的問題,讓學(xué)生自主思考,從而培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)思維和創(chuàng)造力。
再次,教師需要提供多元化的教學(xué)資源,以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。利用多媒體、教學(xué)軟件、互聯(lián)網(wǎng)資源等工具,為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)材料,使他們在不同的學(xué)習(xí)情境下進行實踐和應(yīng)用。同時,教師可以結(jié)合學(xué)生的個性特點和學(xué)習(xí)目標(biāo)差異化地安排教學(xué)任務(wù),讓每個學(xué)生都能得到有效的學(xué)習(xí)支持。
最后,教師需要及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,并根據(jù)反饋結(jié)果進行調(diào)整。通過課堂練習(xí)、小組合作等方式,教師能夠及時了解學(xué)生對知識的掌握情況,并及時給予其肯定或指導(dǎo)。同時,教師需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)做出相應(yīng)的調(diào)整,以幫助學(xué)生更好地提高自身的數(shù)學(xué)水平。
(三)巧設(shè)問題,結(jié)構(gòu)化數(shù)學(xué)認(rèn)知
首先,結(jié)構(gòu)化教學(xué)法可以幫助教師巧妙地設(shè)計問題。在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師往往直接呈現(xiàn)給學(xué)生一些概念和公式,然后通過大量的例題進行鞏固,這種方法可能導(dǎo)致學(xué)生被動學(xué)習(xí)、機械記憶,缺乏對數(shù)學(xué)知識的深入理解。相反,結(jié)構(gòu)化教學(xué)法注重培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)造力。教師可以精心設(shè)計問題,引導(dǎo)學(xué)生主動思考和探索,從中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律和思維模式。
其次,結(jié)構(gòu)化教學(xué)法能夠幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)。數(shù)學(xué)是一門邏輯性較強的學(xué)科,需要學(xué)生建立起清晰的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。教師采用結(jié)構(gòu)化教學(xué)法,可以將數(shù)學(xué)知識進行層層分解,幫助學(xué)生理清數(shù)學(xué)的邏輯關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系。通過反復(fù)實踐和鞏固,學(xué)生逐漸形成完整的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu),并在解決問題時靈活運用所學(xué)知識。
最后,結(jié)構(gòu)化教學(xué)法在實際教學(xué)中有很多成功實例。例如,在學(xué)生學(xué)習(xí)加減法的過程中,教師可以設(shè)計一系列的問題,讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)加法與減法之間的關(guān)系。通過問題鏈的設(shè)置,學(xué)生能夠逐步掌握加減法的運算規(guī)則,并熟練應(yīng)用于解決實際問題的過程中。這種結(jié)構(gòu)化的教學(xué)法不僅提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)計算能力,而且培養(yǎng)了他們的邏輯思維和問題解決的能力。
(四)拓展思維,加深數(shù)學(xué)認(rèn)知
首先,教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的探索精神,引導(dǎo)學(xué)生進行實際操作,鼓勵他們提出問題、猜測答案并進行驗證。例如,在教授幾何形狀的時候,教師可以給出一些具有不同形狀的物體,讓他們自己觀察并總結(jié)規(guī)律,進一步認(rèn)識形狀的屬性。
其次,教師應(yīng)該采用多樣化的教學(xué)方法,結(jié)合多種資源和工具。教師不僅可以利用教科書上的例題進行講解,還可以引入平板電腦、互動白板等現(xiàn)代化的教學(xué)工具,為學(xué)生提供直觀的圖形和模型展示,加深他們對數(shù)學(xué)概念的理解。
再次,教師應(yīng)該設(shè)計一些趣味性十足的數(shù)學(xué)游戲活動,使教學(xué)過程更加具有吸引力。例如,設(shè)計數(shù)學(xué)競賽或團隊合作活動,讓學(xué)生在競爭與合作中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識。這種方式既能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能夠培養(yǎng)他們的團隊精神和合作能力。
最后,教師需要根據(jù)學(xué)生的實際情況進行個性化輔導(dǎo),提供額外的學(xué)習(xí)資源。每個學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和興趣都有所不同,教師可以根據(jù)學(xué)生的特點給予不同程度的支持,同時,鼓勵學(xué)生參與數(shù)學(xué)競賽等活動,拓寬他們的數(shù)學(xué)視野。
五、結(jié)語
在當(dāng)今日益發(fā)展的信息化時代,教育領(lǐng)域迎來了前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。尤其是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),作為培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維與創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié),急需創(chuàng)新的教學(xué)方法。深度學(xué)習(xí)作為一種強大的人工智能學(xué)習(xí)法,被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,提供了一個全新視角,通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,將海量的數(shù)學(xué)知識進行有效分類和組織,形成清晰的知識結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)化教學(xué)使學(xué)生能夠更好地理解數(shù)學(xué)知識脈絡(luò)和內(nèi)在邏輯,加深對數(shù)學(xué)概念和原理的認(rèn)識。同時,結(jié)構(gòu)化教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和問題解決能力,讓他們能夠靈活運用所學(xué)知識解決實際問題。