基于深度学习的数学课堂教学有效性研究
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作者:王韦国
【摘要】数学在小学课程体系中占据着重要地位，是培养学生理科思维的主要学科。深度学习可以促进学生对数学知识的吸收与内化，将其融入小学数学课堂教学中，能够提升课程教学质量。文章根据小学数学课堂教学的实际情况，分析了深度学习的概念、特征及相关教学理论，提出了有效教学的新思路。
【关键词】小学数学；深度学习；课堂教学；理论现状；思路
【中图分类号】G623.5【文献标志码】A【文章编号】1004―0463（2022）19―0079―04
小学数学是一门基础性学科，其涵盖的内容十分丰富，具有较强的应用特征与实践特征。浅层学习模式无法使学生对数学知识深入思考，使数学教学效果不尽如人意。为解决现阶段小学生数学学习深度不够、思维不灵活、应用能力欠缺的问题，教师有必要加强深度学习教学，结合学生的具体需求不断优化教学思路，通过科学教学理论指导，创新有效教学方法，落实小学数学深度学习。
一、概念解读
（一）基本概念
深度学习是一种由表及里的学习，它是浅层学习的进一步发展和延伸。布鲁姆在《教育目标分类学》中将学习分为知识、理解、应用、分析、综合、评价等六个等级，其中，前两个等级指向浅层学习，后四个等级指向深度学习。近年来，国内外学者系统地研究了深度学习，并为其做出了概念界定，即深度学习是一种以理解为基础的学习，要求学习者以发展高阶思维、锻炼解决实际问题能力为目标的一种整合性的、批判性的、迁移性的学习[1]。
（二）学习特征
1.批判性特征。深度学习以理解为学习根据，要求学生理解知识的本质，而不是盲从权威、机械记忆知识[2]。深度学习过程中，学生应持有怀疑态度，坚持“打破砂锅问到底”，在批判、思辨的过程中完成学习任务。
2.高阶思维特征。思维分为低阶思维与高阶思维两种。低阶思维表现为低层次的认知水平，包括“知道”“领会”“应用”，这种思维具有复制性强、机械性强、表层性强的特点。高阶思维表现为高层次的认知水平，包括“分析”“批判”“创造”“评价”。学生在学习过程中灵活应用以上高阶思维解决复杂问题，这一学习行为被称为深度学习。
3.实践性特征。深度学习强调挖掘教科书中的理论知识本质，旨在通过实践活动让学生亲身经历知识的生成过程，从而加深其对知识的理解与感悟。学生在分析、假设、操作、总结的过程中抽丝剥茧地探究知识本质，将新知识学习纳入自身知识结构当中，完成深度学习。
（三）理论现状
1.建构主义理论。建构主义理论指出学习是一个意义建构的过程，即学生在教师、同学的引导、帮助下使用具体的学习素材对未知问题进行探索而得出新的知识的过程。在这一过程中，学生使用同化、顺应的方法对新知进行批判性的学习，从而完成对既有知识体系的优化。在深度学习中使用这一理论，有助于教师确定自身的指导教学地位，使教师关注学生的“最近发展区”并设计合理的教学方案，有效激活学生的高阶思维。
2.认知灵活理论。认知灵活理论对知识类型展开深入讨论，提出良构领域知识与非良构领域知识这两个概念。良构领域知识多指概念、原理、规则，是指向浅层学习的知识，非良构领域知识多指应用方面的知识，是指向深度学习的知识。将这一理论应用到深度学习中，可以解决课堂教学与实践应用教学的矛盾，帮助学生将良构领域知识转化为非良构领域知识，实现学生高阶思维能力的有效培养
3. SOLO分类理论。SOLO分类理论又被称为可观察学习结果理论，提出“前结构层次”“单点结构层次”“多点结构层次”“关联结构层次”“抽象拓展结构层次”等五个学习层次[3]。这一理论的内容与深度学习内涵高度契合。教师应用这一理论确定学生的学习层次，并为其量身制订教学计划，进一步增强深度学习的教学效果。
二、深度学习教学思路
（一）精心设计教学目标
蒙田曾言：“没有一定的目标，智慧就会丧失。”要使教学活动的进行、结果符合预期，需要设置具体的教学目标。深度学习的教学目标应指向培养学生高阶思维能力。设计时，教师要对教学内容进行深度分析，包括课程主题、课程主要知识点、课程中的基础性知识技能、蕴含的思想方法，等等，以此确定教学的主要方向。同时，教师还要深入分析W生的深度学习情况，包括学生的学习基础、认知水平、能力水平、学习态度等，以此确定教学预计达到的高度。
（二）有机整合教学内容
深度学习是一种迁移性的学习，教师应以教科书内容为基础，有机整合课内外教学材料，为开阔学生的学习视野，发展学生多元思维做好准备。
（三）合理选择教学方法
“工欲善其事，必先利其器。”应用科学有效的教学方法可以使深度学习的效果达到事半功倍的效果。教学过程中，教师应根据所授知识的种类选择合适的教学方法，如情境教学法、问题教学法、合作教学法等。通过合适的方法提高学生的课堂学习积极性，使其主动学、主动问、主动用，从而养成其深度思考、深度探究的习惯。
三、基于深度学习的小学数学有效教学策略
（一）“精”预习――提前认知助理解
完整的学习过程包括预习、听课、复习、作业等多个环节，其中，预习学习对学习效果的影响巨大。朱熹说过：“读书之法，在循序而渐进，熟读而精思。”学生掌握正确的预习方法，帮助其在预习过程中提前了解、认知数学知识，对学生的深度学习打好坚实的基础。教师应做好小学数学课程的预习指导工作，为学生指明预习方向，传授有效的预习方法，加深学生对知识的理解[4]。比如，在组织学生预习人教版二年级数学上册“角的初步认识”一课时，为了提高学生的课前预习效果，教师要指导学生明确预习目标，如了解角的概念，知道构成角的各部分的名称，感知角的大小，提前了解比较角的大小的方法，等等。有了明确的预习目标，才有预习学习的方向。同时，教师还应为学生布置具体的预习任务，如“找到生活中的角”的观察任务、“比较生活中角的大小”的操作任务等，通过任务调动学生主动预习的积极性。通过明确的预习目标、布置预习任务让学生在脑海中形成确切的预习思路，初步形成本课的思路框架。在此基础上，教师还可以用动画导学视频，将数学知识点直观呈现出来，提前帮助学生认知、理解数学知识。此过程中，教师尽量细化预习步骤，使学生在精细化预习的过程中掌握自主学习、独立思考的方法，体会预习的必要性。这样，学生能够逐渐摆脱浅层学习的思维习惯，为高效率的深度学习做好准备。
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（二）“细”讲授――有效互动助迁移
课堂教学是培养学生综合能力、发展学生数学思维的关键阶段。在这一阶段，教师必须使用有效的教学方法引导学生对所学内容思考、探究，实现学生深度学习的目的。教师可通过创设情境激发学生的兴趣，引导学生主动思考，也可通过讨论问题引领学生探究问题本质，通过解答不同类型习题培养学生举一反三的数学思维。
1.搭建教学情境，引导深度思考。“为学之道，必本于思，思则得知，不思则不得也。”课堂上引领学生深度思考，可以帮助学生理解知识的本质，提高其学习水平。结合建构主义教学理论，教师可从小学生的学习心理出发，设计与实际生活相贴近的教学情境。通过情境的诱导，引发学生的认知冲突，激发学生应用已掌握的知识、技能解决问题的意识，使学生在深度思考的过程中打破固有认知，建立新的知识体系[5]。需要注意的是，搭建情境时要让学生有参与感，使学生在身临其境的情况下探索生活现象，引发对数学问题的探究。例如，教学人教版三年级数学上册“分数的初步认识”一课时，教师在课上创设“切蛋糕”的教学情境，通过切蛋糕、分蛋糕让学生比较蛋糕哪个更大，从而引发学生对分数问题的深度思考并借机引入分数的概念，帮助学生理解相关内容，使其在学习知识、反思现实问题的过程中充分吸收数学知识，将所学新知内化为自身知识体系的一部分。
2.分析数学问题，实现知识内化。完成基础理论知识的讲解后，教师应着手培养学生解决问题的关键能力。在课上展示与教学内容相关的典型例题，与学生就问题展开深度交流，通过交流想法帮助学生认识问题的本质，使学生掌握问题分析、问题解决的方法与技巧。首先，教师可使用多媒体将数学问题直接呈现在学生面前，让学生在阅读题目的过程中掌握数学问题的关键信息。其次，教师围绕问题与学生展开讨论，如讨论出题者的真实意图、题目中蕴藏的数学信息、题目考察的笛е识点等。需要注意的是，讨论并不是以教师提问、学生回答为主，教师应鼓励学生主动发现并分享问题中潜藏的数学信息，让学生主动分享、主动质疑、主动探究，在讨论过程中提升学生的思维水平。最后，教师组织学生依照讨论所得内容转化为数学问题，师生共同解答问题并归纳其中呈现出的教学方法。可见，教师围绕问题展开讨论活动，使学生的课堂学习主体性得到充分发挥，从中增强学生对数学知识点、数学问题的认识，使其真正实现对数学知识、数学解题技巧的内化与吸收。
3.创新变式习题，发展迁移思维。迁移思维的特征在于学生掌握了一种解决问题的方法，并能够将这种方法灵活运用到其他问题的解题过程中。培养学生的迁移思维是小学数学深度学习的教学目标之一。然而，迁移思维的养成不在一朝一夕，教师应充分利用课堂教学时间对学生进行思维训练，使学生在长期的训练过程中形成迁移思维。教学时，教师先引入典型数学问题，并讲解常规的解题方法，使学生掌握典型例题的解题方法。但是，小学阶段学生的解题思路并不灵活，难以举一反三地思考数学问题。对此，教师将典型习题的变式习题引入课堂，为学生展示变换问题条件、变换问题内容的题目，使学生从创新的角度看待数学问题。在学习完人教版四年级数学下册“数学广角――鸡兔同笼”一课内容时，为了培养学生的迁移思维，教师先为学生出示典型的鸡兔同笼问题，然后，把鸡兔同笼的变式习题引入课堂，例如，王某钱包里一共有2元、5元的人民币27张，总金额是99元，你能计算出王某钱包里分别有5元、2元人民币多少张？通过出示变式习题让学生关注解决鸡兔同笼类型问题的数学思想，使其掌握问题本质，形成举一反三的数学思维。
（三）“引”案例――多元拓展助应用
“专读书也有弊病，所以必须和现实社会接触，使所读的书活起来。”鲁迅的这一句名言与深度学习的教学思想十分契合。教师不仅要对教科书中的数学概念、算理、算法进行精细化的讲解，还应不断将生活中的应用案例引入课堂。具体教学过程中，教师应结合教学需求引入适当的应用案例，通过引入应用案例让学生意识到小学数学的重要性，激发学生的数学应用意识。同时，教师还应围绕应用案例展开理论应用、解题技巧的培养教学，使学生树立利用数学知识、数学技能解决实际问题的数学应用观念。比如，教学“简易方程”时，教师将汽车行驶问题引入课堂，让学生探究汽车行驶里程、时间、速度之间的关系，使其意识到方程在生活中的广泛应用，建立实际生活与数学知识的良好关联，从而提升数学综合应用能力。
（四）“活”反思――整体总结助构建
反思是一种高阶思维，只有让学生学会反思，才能够真正达到深度学习的教学目标。反思教学时，教师可根据SOLO分类理论对学生的学习行为进行评价，使学生明确自身所处的学习层级，做好学习定位，从而实现更好地提升。比如，教师完成教学任务后，组织总结活动，在活动中组织学生围绕着“今天我学会了某某知识”“我在学习某某知识时存在某项不足”等主题展开讨论，使其在讨论过程中回顾、总结已学习的知识，反省学习中的不足，找出弥补不足的方法，使学生在讨论过程中构建出清晰的数学知识脉络，形成良好的数学构建思维。
综上所述，在小学数学中落实深度学习，有利于提高学生的数学学习思维，使学生更加深刻地理解数学概念、定理及算法，从而帮助学生更加灵活的迁移、应用数学知识，确保学生的思维有序发展。小学数学教师要不断学习科学的教学理论，有效的教学方法，从小学生的具体需求出发设计深度学习教学方案，助力学生对数学知识的理解、迁移、应用与内化。
参考文献
[1]王创行.谈小学数学深度学习与高阶思维的培养[J].新课程，202（01）：106.
[2]邵爱琴.引导学生深度学习发展小学数学高阶思维[J].新课程，2022（01）：204.
[3]龙月琴.小学数学概念深度学习的“五化”策略[J].福建基础教育研究，2021（12）：85-87.
[4]李香.深度学习视阈下小学低段数学学习活动设计策略研究[J].教育界，2021（52）：38-40.
[5]牛海宏.基于深度学习的小学数学单元教学探索[J].求知导刊，2021（52）：76-78.
编辑：徐春霞
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