基于深度學習的高中數(shù)學教學策略

摘 要：深度學習是相對于淺層學習而言的，是整合學習內(nèi)容、重構(gòu)知識體系、注重批判性理解和進行有效知識遷移的一種新型的學習活動，是實現(xiàn)高效課堂教學的重要保障。在高中數(shù)學教學中，教師可通過設計合適的深度學習目標、加強對數(shù)學教學本質(zhì)的理解、基于數(shù)學核心素養(yǎng)建構(gòu)深度學習課堂、注重培養(yǎng)學生的數(shù)學思維等教學策略，以加強學生對數(shù)學學科本質(zhì)、數(shù)學思想方法的理解和掌握，最終促進學生數(shù)學素養(yǎng)的提升。

關(guān)鍵詞：深度學習;高中數(shù)學;教學策略

中圖分類號：G427?? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-624X（2020）24-0029-02

引 言

當前為了追求高質(zhì)量的教學效果，深度學習逐漸成為新課程改革背景下被極力推崇的新的教育教學理念。以深度學習為載體的教育教學方式正悄悄進入我們的課堂中[1]。如何在高中數(shù)學課堂教學中落實好深度學習，如何讓學生對高中數(shù)學進行深度思考，已成為各學校創(chuàng)新教學思路、改變教師職能、最終實現(xiàn)高效教學的研究方向。

一、深度學習綜述

深度學習的概念源于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的研究。深度學習也被稱為深層學習，最早是由美國學者在1976年首次提出的。它強調(diào)學習者的積極性、靈活性和運用已有知識解決實際問題的能力。國內(nèi)對深度學習的研究起步相對要晚一些。但是，近年來隨著計算機信息技術(shù)的人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，將深度學習理論應用于教育教學的研究和探索，也越來越成為教師和學校創(chuàng)新教育模式的重要抓手[2]。

數(shù)學教學中的深度學習，就是要求學生在學習過程中借助教師創(chuàng)設的教學情境，將所學知識與已有的生活經(jīng)驗相結(jié)合，體會其中蘊含的數(shù)學思想方法，自我培養(yǎng)數(shù)學學科情感和核心素養(yǎng)，內(nèi)化知識、遷移應用、舉一反三、融會貫通的一種學習方式。深度學習以發(fā)展學習者的高階思維為目標。從學習者的角度講，它的主要特征是在態(tài)度上，學習者對所學知識持有懷疑、批判的態(tài)度，這是深入思考的前提;在方法上，學習者能夠整合知識，將新知識納入已有的知識體系中;在學習動力上，學習者有強烈的促進自身發(fā)展的需求[3]。

二、基于深度學習的高中數(shù)學教學策略

高中數(shù)學知識相對抽象，知識的密度和難度增大，并包含了大量的數(shù)學應用知識，要求學生學會使用文字、符號和圖形等數(shù)學語言解答問題、進行交流，對其邏輯思維能力提出更高的要求。因此，教師在基于深度學習理論促進學生高效學習的過程中，要科學、合理地運用教學策略。

1.設計合適的深度學習目標

在高中數(shù)學教學中，教師首先要明確知識結(jié)構(gòu)的整體性，從知識的點、線到面進行拓展，形成系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡體系，對具體的某一節(jié)課必須做到心中有數(shù)，由淺入深、由舊及新、由具體到抽象、循序漸進地進行教學;要處理好教學單元間的縱橫聯(lián)系，把握好整體與部分的脈絡關(guān)系[4];基于學生原有認知水平，合理調(diào)整教學次序，使學生循序漸進地掌握知識模塊、完善知識結(jié)構(gòu)體系。其次，教師要突出核心知識。數(shù)學核心知識處在數(shù)學學科的重要位置，如數(shù)學核心概念就是基于數(shù)學事實和數(shù)學抽象概括而來的，可以揭示數(shù)學的本質(zhì)，所以數(shù)學核心知識的教學要準、精、簡。高中數(shù)學中陳述性的概念、符號、圖形與定理是學習數(shù)學的基石，而定理的推導、概念的抽象等則是上層建筑。深度學習的目的是高階思維的培養(yǎng)。所以，教師要選擇適當?shù)慕虒W方法幫助學生學習不同的知識類型，靈活引導學生的思維發(fā)展。

例如，在教學“橢圓的簡單集合性質(zhì)”這部分內(nèi)容時，在開展教學活動前，筆者通過觀察與分析，發(fā)現(xiàn)學生在以往的學習中已經(jīng)對橢圓的定義、圓的方程等形成了認知，有利于學習橢圓的簡單集合知識等;同時，在學習冪函數(shù)時，很多學生除了可以通過解析式探究冪函數(shù)外，還親手制作了冪函數(shù)圖形，為學習橢圓知識積累了豐富的經(jīng)驗。因此，筆者結(jié)合學生已經(jīng)掌握的學習經(jīng)驗與知識儲備，為學生設計了橢圓幾何性質(zhì)的學習目標，并設計了動手操作環(huán)節(jié)，讓學生在學習中把握學習要點，根據(jù)教學目標的要求，發(fā)揮自身知識儲備的作用，積極探究幾何性質(zhì)，從而實現(xiàn)深度學習的目標，提高教學質(zhì)量。

2.理解數(shù)學教學的本質(zhì)

數(shù)學學科是一門具有歷史發(fā)展性的學科。學生要想理解數(shù)學教學的本質(zhì)，就必須了解數(shù)學知識產(chǎn)生的背景，通過數(shù)學的發(fā)展史去體會數(shù)學知識的內(nèi)涵。因為數(shù)學知識的每次更新都會是數(shù)學的進步與創(chuàng)新，它與當時所處的時代和環(huán)境有著不可分割的聯(lián)系。我們在學習和研究數(shù)學知識的過程中，只有以史為鑒，才能夠體會先輩的思想、發(fā)現(xiàn)自己的得失，從而少走彎路。

高中數(shù)學的深度學習由知識面寬度、知識本質(zhì)深度、數(shù)學思想高度三個維度構(gòu)成。所以學習的過程不僅是線性的深度變化過程，還是多維的綜合學習的發(fā)展過程[5]。深度學習提倡學生的高度參與。學生存在差異性，看待數(shù)學問題的角度和習慣可能不同，每一位學生的每一種解題方法的背后都體現(xiàn)著其思維方式。教師應該尊重學生的思維習慣，并要鼓勵學生互相交流，一題多解，多題同解，擴展思路，培養(yǎng)學生創(chuàng)造性解決問題的能力。

3.設置教學情境，鼓勵學生研究學習

研究學習也是學生進行深度學習的關(guān)鍵，指的是教師引導學生進行自主學習，布置任務導向型的合作探究任務。研究性學習活動是有效開展數(shù)學課堂教學的基礎(chǔ)，為以后教學環(huán)節(jié)的實施奠定了良好的基礎(chǔ)。因此，教師需要在教學中結(jié)合教學內(nèi)容適當開展研究性學習活動，并結(jié)合問題，在給學生一定提示的基礎(chǔ)上，讓學生進行思考，并以小組合作探究的方式學習，最后提交相關(guān)書面學習報告。

以學習“正弦定理”這部分內(nèi)容為例。筆者在教學中，充分利用日常生活中的情境導入新知識：“從生活經(jīng)驗可知，我們測量一些不可以攀爬的物體高度時，主要通過三角形的邊角關(guān)系測量?，F(xiàn)在我們共同探討三角形邊與角的關(guān)系。學習本節(jié)課內(nèi)容之前，我們先回憶在一個直角三角形中三角形的三條邊與角有何關(guān)系?！边@時，筆者引導學生獨立思考，讓學生結(jié)合已學知識，快速掌握直角三角形的邊角關(guān)系。然后，筆者接著提問：“根據(jù)剛才給出的直角三角形邊與角的關(guān)系，你能看出它們之間的聯(lián)系嗎？這種聯(lián)系適用于其他的三角形嗎？”這時，很多學生表示無從下手。筆者給他們簡單的提示：通過多媒體展示其他的三角形，并給出這些三角形邊與角的聯(lián)系。這樣一來，學生在教師的指導下產(chǎn)生了強烈的探究欲望，積極進行探究。每位學生在此次討論中扮演不同的角色，如有的學生負責探究，有的學生負責畫圖等，最后以小組為單位提交寫有證明過程的報告。在以上的教學實踐中，筆者結(jié)合生活情境引入新課，之后引導學生獨立思考并進行小組探究。整個課堂，學生學習氛圍極其濃厚，為其日后的學習打下了堅實的基礎(chǔ)。

三、基于數(shù)學核心素養(yǎng)建構(gòu)深度學習課堂

數(shù)學學科是一種應用工具，也是一種思維模式，更是一種素養(yǎng)，即數(shù)學素養(yǎng)。新課程標準提及的數(shù)學核心素養(yǎng)是指學生能夠把所學知識進行轉(zhuǎn)換，用數(shù)學方法通過縝密的邏輯思維解決實際問題的意識和能力。普通高中數(shù)學學科包括數(shù)學抽象、邏輯推理、數(shù)學建模、數(shù)學運算、直觀想象、數(shù)據(jù)分析六大核心素養(yǎng)。在構(gòu)建深度學習課堂的過程中，教師要從現(xiàn)實生活中選取學習素材，創(chuàng)設任務情境，引導學生在面對現(xiàn)實中的各種問題時，能夠有條理地進行抽象和量化，從數(shù)學思維出發(fā)，多角度尋找解決問題的突破口[6]，讓學生在真實情景中體驗，在學中做，用已有的知識創(chuàng)造性地解決問題，在做中學，經(jīng)歷從學到做和從做到學的漸進式成長過程，從而獲得提出問題、分析問題、解決問題的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)學習數(shù)學知識的路徑和策略。

四、注重培養(yǎng)學生的數(shù)學思維訓練

在眾多的學科中，數(shù)學學科是最能鍛煉和培養(yǎng)人的思維方式的重要學科。數(shù)學思想是數(shù)學的靈魂。深度學習的核心因素是高階思維。思維是人腦探索事物內(nèi)在聯(lián)系及其規(guī)律性的一種智力活動。學好數(shù)學要以數(shù)學思維為基礎(chǔ)。教師在高中數(shù)學教學過程中要從創(chuàng)造性思維、辯證性思維和批判性思維三個方面來促進學生高階思維的形成。所以，數(shù)學教學一定要重視數(shù)學實踐。只有經(jīng)過大量的數(shù)學實踐，學生在獲得體驗和探索后，才能形成較系統(tǒng)的數(shù)學思維能力，其數(shù)學素養(yǎng)才能得到提升。例如，教師可以多組織學生開展數(shù)學建?；顒?，讓學生把生活中的具體生產(chǎn)活動變成數(shù)學問題，優(yōu)化改進生產(chǎn)的流程和結(jié)果，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，同時培養(yǎng)自己的數(shù)學應用意識。這樣，學生不僅可以發(fā)揮出所學知識的應用價值，獲得成就感，還使自己的生活因為有了數(shù)學而變得更豐富多彩。

結(jié) 語

深度學習不是過度學習，也不是無限制地增加學生學習知識的深度、難度和廣度，而是解決死記硬背、機械學習、囫圇吞棗、淺嘗輒止等不科學的應試教育學習方式導致的低效學習問題，加強學生對數(shù)學學科的本質(zhì)和數(shù)學思想方法的理解和掌握，最終促進學生數(shù)學素養(yǎng)的提升。

[參考文獻]

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作者簡介：任香玲（1973.4—），女，甘肅定西人，研究方向：高中數(shù)學。