基于现状分析的高中数学深度学习突破思路

罗静

[摘  要] 如果说核心素养是当下基础教育追求的终极目标,那么深度学习是实现这一目标的有效途径. 站在学生的角度看学生的数学学习过程,并且用深度学习的标准去评价传统的数学学习过程,可以有这样两点发现:其一,当下高中生的数学学习过程,大多数情况下都处于浅层学习的状态;其二,当下的高中学生缺乏深度学习的意识. 既然追求学生学习过程的深度,就要有一把科学的尺度,来判断教学过程能否让学生处于深度学习的状态.

[关键词] 高中数学;深度学习;教学现状;教学突破

在当前的高中数学教学中,有两个话题非常热门,一是核心素养,二是深度学习. 这两个话题原本是互相独立的,核心素养是北京师范大学林崇德团队在研究比较了教育发达国家的核心素养概念之后,结合我国的具体国情而提出的;深度学习原本是人工智能领域的一个概念,人工智能专家在研究机器学习的时候提出了深度学习的概念. 当核心素养与深度学习在教育领域相遇的时候,人们突然发现这两者之间有着密切的关系,如果说核心素养是当下基础教育追求的终极目标,那么深度学习是实现这一目标的有效途径. 作为一线教师,往往更多的关注的是教学途径,因为只有经过具体的途径才能实现最终的目标. 所以在这样的背景之下,高中数学教师对深度学习就给予了高度的重视,很多同行在日常的教学当中都在尝试进行研究.

通过比较研究可以发现,高中数学学习是一个复杂的过程,客观地讲,传统的数学教学由于重视学生先理解知识,然后在考试的过程中加以运用,这在培养学生应试能力的同时,并不利于学生自主构建学习经验;进入课程改革之后,又开始提倡自主学习与合作学习,但是大量的实践表明,纯粹的自主学习与合作学习也并不能让学生的学习具有必要的深度. 在这样的背景之下,人们发现利用深度学习的理念去指导高中数学教学,可以规避原有的不足,让学生的学习过程更有质量,这样不仅提升了学生积累数学知识的效率,培养了学生的学习能力,而且也有利于数学学科核心素养的落地. 深度学习是一个新生事物,在具体的运用过程中,需要教师认识到数学知识构建的复杂性,认识到需要尊重学生的认知规律,认识到数学体验需要的情境性[1]. 事实证明只有注意到这些,才能保证深度学习在日常的教学中具有强大的生命力. 当然必须强调的是,尽管深度学习是一个新的概念,但是研究与运用深度学习并不能忽视原有的基础与传统,只有在对教学现状进行认真分析的基础之上,思考深度学习如何落地,才能在继承传统的基础上寻找到有效的突破思路.

高中生数学学习过程现状分析

很显然的一个事实是,深度学习是相对于学生的学习过程而言的. 既然有深度学习,那么就有浅层学习,这是一个相对的概念. 而且不可否认的是,既然当下的高中数学教学在追求深度学习,就意味着传统的高中数学教学存在着让学生处于浅层学习的情形. 这是一个不争的事实,研究这一现状,可以让教师对学生的学习过程有一个更为精确的把握. 站在学生的角度看学生的数学学习过程,并且用深度学习的标准去评价传统的数学学习过程,可以有这样两点发现:

其一,当下高中生的数学学习过程,大多数情况下都处于浅层学习的状态. 深度学习有几个最基本的特征,这就是学生在学习过程当中思维体现出概括性、批判性与迁移性,也就是学生在学习的过程当中能够对所学的知识进行高度概括,学生能够带着批判性思维去看待自己的学习结果与学习过程,同时也能够将知识学习过程的结果与学习过程中形成的能力迁移到学习新知识的过程中. 用这些标准来衡量传统教学下的学生学习,可以发现学生很少具有概括性、批判性与迁移性,因此也就必然处于浅层学习的状态.

其二,当下的高中学生缺乏深度学习的意识. 坦率地讲,绝大多数学生在数学学习中的表现,也有着明确的应试取向,他们并不在乎自己的学习过程,只追求有效的解题结果,而这种能力很大程度上来自重复训练与题海战术. 当教师试图引导学生做出改变的时候,学生很难表现出教师预期的热情,可以说传统的教学让学生形成了一种路径依赖,对深度学习缺乏应有的热情,这可以理解为深度学习动机的缺失.

以上两点,实际上从深度学习动机与要求两个角度做出了分析,而某种程度上讲,如果解决了这两个问题,那么深度学习的发生就更有可能.

高中数学深度学习的突破思路

分析现状是为了寻找突破,而基于上述准确的分析,有效的突破思路也应当从动机激发与过程把握两个角度来进行. 要知道,深度学习本质上是基于学生自身动机,对富有价值意义的数学知识进行系统的、完整的、深刻的学习,这是一种阶梯性、渐进性的学习方法. 作为教师而言,在推进深度学习的时候,要坚持以培育学生数学思维和能力为价值取向,而基于深度学习的高中数学教学微设计,具有促进学生认真、主动学习,改善高中数学课堂教学现状,提高学习成效的重要意义[2]. 由此,在突破传统教学现状的时候,可以想方设法地通过有效情境的创设,通过问题的撬动,来让学生在构建数学知识的过程中的思维参与度保证较高水准,来让学生信息加工的过程更加有效,与此同时,如果辅以有效的评价,那么可以加强深度学习的效果[3].

例如,在“两点间的距离公式”这一知识的教学中,考虑到在各种几何量当中,直线段的长度是最基本的,因此在解析几何的知识背景下,引导学生掌握“两点间的距离公式”,可以给学生设计一个探究过程,以讓学生经历深度学习的发生. 教师可以创设这样一个直接而有效的情境:已知平面内的两点P(x,y),P(x,y),那么如何求两点之间的距离呢?

在这个问题的驱动之下,学生会自发调动大脑中熟悉的知识——也就是平面几何的知识去进行探究. 由于这里涉及绝对值、三角形构造等,因此探究的过程在知识运用上具有一定的综合性,在能力体现上具有一定的迁移性. 这实际上是学生原有知识的运用,对于大多数学生来说,教师要赋予学生足够的时间与空间,让他们去自主探究,当学生借助勾股定理等知识来探究得出距离的表达公式之后,教师可以进一步提出问题:如果用平面向量的知识来探究,那这个过程应当是怎样的呢?

教师在设计这个问题时应先尊重学生的已有经验,让学生用自己熟悉的知识来进行探究. 事实也表明,对于大多数学生来说,尽管也学过了平面向量的相关知识,但是在解决这个问题的时候,仍然会不由自主地运用自己更加熟悉的平面几何知识. 当学生有主观意识的时候,教师不要随便否定,而应当让学生充分表达,等到学生用原有的知识得到了结论之后,再提出上述问题,以驱动学生的思维走向深入,从而也就让学生从浅层学习走向深度学习.

在下一环节的深度学习过程中,学生通过探究可以发现,利用平面向量知识来求解两点之间的距离有着更加简洁的方式,=(x-x,y-y),PP==. 深度教学的核心之一,就是引导学生认识已有知识与新学知识的區别与联系,从而让学生真正内化如何用平面向量的知识来探究、解决问题.

教学实践表明,这样的深度学习过程设计,确实表征了深度学习的最基本的特征,同时也让学生的能力与核心素养都得到发展.

高中数学深度学习的教学评价

核心素养的发展是最终的教学目标,深度学习是推进核心素养落地的有效途径,无论是相对于教学结果还是过程来说,有一个重要的环节不可忽视,那就是教学评价. 既然追求学生学习过程的深度,教师心中就要有一把科学的尺子,来判断自己的教学过程,能否让学生处于深度学习的状态.

就笔者的实践来说,科学评价学生的深度学习过程,关键在于观察学生的思维,看看学生在学习与运用知识的时候,思维能否表现出概括性、批判性与迁移性. 比如在上面的例子中,学生运用自己熟悉的知识解决了问题之后,教师用新的问题打破了学生原有的认知平衡,这样学生的思维就进入自我批判的状态,会寻找新的方法与思路来探究问题. 学生在比较了两种方法之后,对这两种方法的理解自然也就表现出概括性. 当学生深度理解了平面向量的知识之后,探究两点之间的距离过程中形成的能力,可以迁移到新的情境当中,从而帮助学生解决新的问题. 因此,这样的深度学习设计可以认为是有效的.

除此之外,我们也应当认识到深度学习对促进学生学习方式的转变、发展学生数学核心素养,加深学生的体验具有重要意义[4]. 高中数学知识是抽象的,抽象的知识需要借助形象思维来建构,因此体验非常重要,评价学生的体验过程,也是判断深度学习是否有效发生的依据之一. 关于这一点还需要在新的教学当中做进一步探究.

参考文献:

[1]  唐向华. 高中数学“深度学习”的理解与尝试[J]. 数学教学通讯,2015(27):29-30.

[2]  张红青. 解析高中数学“深度学习”的课堂教学微设计[J]. 高考,2018(20):207.

[3]  张丽琴. 高中数学深度学习的理解与实践思考[J]. 数学教学通讯,2018(21):54-55.

[4]  卢明. 基于“深度学习”的高中数学单元教学设计[J]. 中学教研(数学),2020(02):1-5.

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