基于深度学习的小学数学单元教学策略探究.pdf

数学探究SHUXUE TANJIU 教师TEACHER 0332023 年 8 月Aug.2023教育部办公厅关于推荐遴选“基于教学改革、融合信息技术的新型教与学模式”实验区的通知（以下简称通知）提出，面向学校课堂教学方式变革，推动课堂教学与信息化的深度融合，注重思维达成度、学习参与度、合作学习有效性、课堂开放性、技术应用有效性等。深度学习以培养学生融合应用知识的关键能力为主要目标，是推进教学改革的关键。目前，部分小学数学教学内容碎片化，学生对教学内容难以产生系统认知，导致其陷入浅层学习困境。教师有必要研究基于深度学习的小学数学单元教学策略，通过单元整合、单元练习等多种方式引导学生探索单元教学内容的本质，串联学科内容，系统掌握数学理论知识、数学思想与方法，提升数学学习思维水平。一、深度学习概述（一）概念深度学习是与浅层学习不同的一种学习方式。浅层学习指的是机械识记教学内容的一种学习方式，以机械学习、碎片学习、被动学习、短暂学习为特征，学生不注重在学习过程中发展自身的应用能力与创新能力。与之相反，深度学习强调对知识的深层次理解与批判性思考，主张学生在主动学习、持续学习的过程中将新知识纳入自身已有的认知结构，在融会贯通的基础上运用知识解决具体问题，形成应用能力。综合国内外相关研究可以明确，深度学习是基于理解的一种批判性思考新知识、利用新知识完善自身知识体系，同时形成发现、判断、解决实际问题的应用能力、创新能力的学习方式。1（二）理论基础深度学习是学生在自身学习效能感的驱动下而产生的一种自发的、持续的学习行为，其理论基础包括但不限于以下几种：第一，SOLO分类理论。“SOLO”全称为“StructureoftheObservedLearningOutcome”，指的是“可观察的学习结果的结构”。该理论按照学习水平的进阶发展情况，将学生的思维结构分为前结构、单点结构、多点结构、关联结构与抽象拓展结构，表现学生抽象思维、逻辑思维从无到有的发展过程。该理论为当下的教学评价工作提供了新思路，指出教师可以对学生认识、理解某一知识点，建构完善的知识体系等学习过程做出评价，确保其在评价的指导下深度理解教学内容。第二，布鲁姆教育目标分类理论。布鲁姆认为认知领域的教育目标是由低阶到高阶层次递进发展的，一般由认识、理解、应用、分析、整合、评价六项目标构成。其中，前三项目标指向学生的浅层学习，意在夯实学生深度学习基础；后三项目标指向学生的思维发展，意在为学生深度学习指引方向。教师可以对教学内容进行充分分析，并参考该理论制订符合学生思维发展特征的教学目标，引导学生进行深度学习。第三，“深度学习环”理论。深度学习的 7 种有力策略的作者艾瑞克詹森认为深度学习是深度加工学习内容的一种学习方法，指出深度学习具有“高阶思维、深度加工、深刻理解”等特征。同时，艾瑞克詹森提出“深度学习环”，指出教师可以按照设计课程标准、预评估、营造深度学习氛围、激活学生思维、指导学生获取新知识、指导学生迁移新知识、评价学生学习过程七个步骤落实深度学习。根据该理论，教师可以完善基于深度学习的课堂教学设计，确定教学思路。基于深度学习的小学数学单元教学策略探究李华健摘 要：基于深度学习这一理念组织开展小学数学单元教学工作，可以增强单元教学的系统性。文章作者系统解释了深度学习的概念及其理论基础，指出教师应当遵循目的明确、系统教学、批判质疑等原则开展相应教学工作。同时，文章作者采取案例分析法，结合具体教学案例论述教师可以通过塑造环境、活用教法、组织实践、跟踪评价四种方式推进基于深度学习的小学数学单元教学。作者简介：李华健（1981），男，江苏淮安人，一级教师，本科，研究方向：小学数学课堂教学实践。中图分类号：G623.5 文献标识码：A 收稿日期：2023-07-21 文章编号：1674-120X（2023）24-0033-03关键词：深度学习；小学数学；单元教学；策略（淮安市武墩中心小学，江苏淮安223006）数学探究0342023 年 8 月二、基于深度学习的小学数学单元教学原则（一）目的明确原则小学数学单元教学内容丰富且知识结构复杂。要在单元教学中有效落实深度学习，需要教师明确教学目标，并根据确切目标规划教学流程，确保各项教学工作有序衔接，发挥其应有的功效。为此，教师应当遵循目的明确原则，在明确教师教学目的、学生学习目的、评价目的的基础上开展相应工作。（二）系统教学原则基于深度学习的小学数学单元教学强调学生在学习过程中对单元教学内容形成整体认识，同时发展综合运用单元知识分析、解决问题的关键能力。教师应当遵循系统教学原则，重视整合碎片化教学内容，指导学生在学习过程中独立思考，掌握单元教学内容的本质，达到融会贯通的学习状态。（三）质疑批判原则深度学习是一种超越浅层学习的学习方式，注重对知识进行批判性思考。教师应当秉承质疑批判教学原则，积极在课上为学生提供质疑、批判的学习机会。三、基于深度学习的小学数学单元教学策略（一）环境育人：通过营造氛围激发深度学习意识环境对人的影响是潜移默化的。孙荣泉认为，构建良好的课堂氛围有助于学生快速进入深度学习状态。2教师可以从人、物两个角度出发创造深度学习环境，在潜移默化中培养学生的深度学习习惯。一方面，教师可以以身作则，在讲解单元重点知识的过程中为学生演绎深度学习行为，通过演绎强化学生对深度学习行为的理解。另一方面，教师可以在黑板上绘制思维进阶发展六层阶梯，并将布鲁姆所提出的六层教育目标写在阶梯之上，为学生指明思维进阶发展的方向。以苏教版二年级数学上册“平行四边形的初步认识”这一单元的教学为例，教师可以用彩色粉笔绘制思维发展阶梯，并做出标记，确保深度学习目标明确。之后，教师可以进行演绎教学，通过展示形状为平行四边形的挂衣架总结平行四边形的特点，如：平行四边形可以在外界的影响下变化形状；平行四边形一共有四条边；平行四边形一共有四个角。教师还可以为学生展示应用两块完全相同的三角尺拼平行四边形的过程，并根据拼图情况总结数学规律：平行四边形的对边相等，对角相等。这样，教师在演绎的过程中为学生演示从未知到已知的深度学习过程，久而久之便为学生建立起了初步认识、综合观察、总结规律、抽象原理的深度学习框架，能增强其深度学习意识。（二）方法育人：通过综合教法培养深度学习能力培养学生的深度学习能力，可以满足其独立应用正确方法思考、解决问题并获取新知识、完善知识体系的学习发展需要。3深度学习能力包括逻辑、抽象、质疑、应用等多种能力。在小学数学单元教学过程中，教师应立足发展学生深度学习能力的需要，灵活应用单元教学方法，挖掘学生的学习潜能。1.构建问题序列驱动学生深度思考深度思考能力是一种探究问题本质的能力。4在小学数学单元教学过程中，如果教师直接为学生呈现教学内容，会减少学生迁移知识、充分思考的机会，这显然不利于学生深度学习能力的形成与发展。教师可以采取问题教学法，通过构建问题序列为学生搭建思维进阶发展的桥梁，引导其由浅入深、由易到难地摸索数学规律，掌握数学本质，形成深度思考能力。以苏教版二年级数学上册“表内乘法（一）”这一单元的教学为例，为使学生在单元学习过程中掌握乘法算式各部分名称，学会用乘法口诀解决简单的计算问题，形成深度思考能力，教师可以构建如下问题序列：观察 7+8、6+4、3+2与 5+5+5、3+3+3+3、4+4 两组计算问题。两组计算问题都是加法，但是它们有什么不同的地方？除了用加法表示同一个数相加的过程，还可以用乘法表示同一个数相加。两个 2 相加，用加法可表示为？用乘法可表示为？22 计算结果是多少？32 呢？你能基于已完成的计算问题总结出怎样的计算规律？在上述问题中，教师先根据学生已掌握的数学知识提出简单计算问题，由此激活学生的数学计算思维，驱动其初步认识乘法、乘法与加法的关系。之后，教师围绕单元教学主题提出乘法运算问题，驱动学生对照加法计算法则探究乘法计算法则，从而总结出乘法计算规律。这样，通过构建问题序列，驱动学生基于已知探究未知，发展学生的逻辑思维、抽象思维等数学思维，促进学生深度思考。2.利用师生对话驱动学生质疑反思积极在课上开展师生互动教学活动，有利于帮助学生打破被动学习、机械识记的限制，提高其自主学习积极性。同时，教师通过对话的形式给予学生启发，可使学生发散学习思维，拓宽其学习广度与深度。在教学中，教师可以围绕主要教学内容与学生展开讨论，借助对话驱动学生用质疑的态度批判性地学习相关内容，改变学生人云亦云的浅层学习思维及习惯。以苏教版三年级数学上册“长方形和正方形”这一单元的教学为例，在完成长方形、正方形的基础知识教学后，教师可给学生几分钟时间进行独立思考，鼓励其在思考中发现数学问题，并主动质疑。比如，有的学生在思考后提出问题：正方形的四条边相等，但长方形的长不等于宽，为什么说正方形是特殊的长方形？再如，有的学生在思考长方形、正方形周长计算公式 C长方形=（长+宽）2，C正方形=边长 4 时，产生疑惑：如果正方形是特殊的长方形，那么正方形的周长计算公式为什么与长方形的周长计算公式不一致？在学生提出质疑时，教师应给予鼓励，并耐心为其解答，如：长方形的定义是四个内角都相等的四边形。正方形四个内角都数学探究0352023 年 8 月相等，符合长方形的定义，但其四条边长都相等，所以被称为特殊的长方形。正方形的周长公式可以被写作 C正方形=（上边长+左边长）2，但这并不是最简形式，通过化简可以得到 C正方形=边长 4。教师按照讲解知识、组织学生质疑、为学生释疑的顺序开展单元教学活动，可以驱动学生由浅层学习过渡到深度探究，进而锻炼其质疑能力及反思能力。3.利用思维导图驱动学生建构知识义务教育数学课程标准（2022 年版）（以下简称新课标）要求教师把握教学深度与广度。5此要求与基于深度学习的小学数学单元教学诉求一致。因此，教师应当积极将数字化教学工具运用到单元教学过程中，通过应用 X-mind 软件指导学生绘制思维导图以及应用多媒体课件呈现思维导图等方式为学生直观呈现单元整体知识结构，确保学生在完成单元学习任务后可以系统回顾相关内容，提高自身知识体系建构能力。以苏教版三年级数学下册“长方形和正方形的面积”这一单元的教学为例，在指导学生观察、测量、讨论长方形及正方形面积，并引导学生应用 S长方形=长 宽、S正方形=边长 边长这两个面积计算公式解答现实问题后，教师可在单元教学收尾阶段应用 X-mind 软件指导学生绘制单元知识思维导图：以“长方形和正方形的面积”为中心，分“面积的定义”“面积的单位”“面积的换算”“长方形、正方形面积计算公式”四个一级目录。之后，教师可以基于思维导图雏形指导学生回顾单元教学知识点，让学生在回顾、联想的过程中构建单元知识体系，完成对单元教学内容的内化。（三）实践育人：通过组织练习提升学习素养培养学生基于已知迁移新知识、利用新知识解决问题的能力是教师的教学追求。要想在小学数学单元教学中实现这一教学追求，教师需要为学生提供更多实践探究的机会，驱动学生基于生活经验、已掌握的数学知识与数学方法学习新知识，基于已掌握的新知识分析、解决问题。为此，教师可以在教学过程中组织实践练习教学活动，通过为学生呈现实际问题、组织学生小组讨论等方式提升学生的学习素养。以苏教版四年级数学上册“整数四则混合运算”这一单元的教学为例，教师可以在学生掌握三步计算混合运算顺序等知识以后组织实践探索教学活动，指导学生利用新知识分析、解答计算问题，同时提升学生的应用、创新等深度学习素养。比如，教师可以组织少先队员人数统计活动：已知四年（一）班一共有 42 名学生，其中少先队员 33 人。这个班级女生有 20 人，男生中有 4人不是少先队员，请问女生中有多少人是少先队员？在活动中，教师可以组织学生运用整数四则混合运算的方法解决问题，也可以让学生利用传统的解题思路解决问题。之后，教师可以组织学生对照不同解决方法的优缺点，进一步加深学生对“整数四则混合运算”的认识，同时培养学生创新思考、创新应用数学知识的能力，提升其深度学习素养。（四）评价育人：通过跟踪评价提高深度学习效果学生受客观因素影响，难以正确认识自身发展的不足。基于深度学习开展小学数学单元教学时，教师可以在学生独立思考、质疑判断、应用创新等学习过程中落实教学评价工作，通过评价指导学生客观认识自身情况，促进其持续发展。教师可以参考 SOLO 分类理论制订集过程评价、结果评价于一体的复合评价体系，按照学生学习思维结构的发展顺序采取恰当的评价标准，实现以评促学、以评促教。以苏教版五年级数学上册“多边形的面积”这一单元的教学为例。根据 SOLO 分类理论，一方面，教师可以评价学生的深度学习过程，如评价学生利用剪拼、割补、平移、旋转等图形变换方法将平行四边形转化为矩形，将三角形、梯形转化为平行四边形的学习过程；另一方面，教师可以评价学生深度学习的成果，如学生是否理解 S平行四边形=底 高、S三角形=12 底 高等计算公式的原理，学生是否能灵活应用相应公式解决具体问题等。这样能帮助学生客观认识自身的抽象思维、转化思维等高阶学习思维的发展情况，促进学生反思自身学习成果，做好查漏补缺。四、结语基于深度学习的小学数学单元教学中，教师应明确教学目的，系统整合教学内容，指导学生批判性思考单元教学内容，促进学生数学思维螺旋式发展。一方面，教师应注重单元教学的整体性，并按顺序呈现知识模块；另一方面，教师应注重学生思维的发展特征，从个体发展层面出发采取恰当的教学方法，按照激发意识、培养能力、提升素养的顺序组织相应教学活动。同时，教师应当认识到教学评价的应用意义，合理运用教学评价指导学生反思学习过程及学习成果，借助评价为学生的持续发展赋能，提升单元整体教学效果。参考文献：1 郑 斌.小学数学深度学习教学实施策略研究 J.数学学习与研究，2022（36）：107-109.2 孙荣泉.指向深度学习的小学数学高效课堂的构建策略 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