深度學(xué)習(xí)理論下初中數(shù)學(xué)教學(xué)策略探微

摘 要：將深度學(xué)習(xí)理論應(yīng)用于初中數(shù)學(xué)教學(xué)，教師要靈活運用多種教學(xué)手段，突出學(xué)生的課堂主體地位，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，進而提高課堂教學(xué)效率。文章總結(jié)了初中數(shù)學(xué)教學(xué)中常用的六種方法，旨在引導(dǎo)學(xué)生建立知識體系，并通過新舊知識的相互聯(lián)系和課內(nèi)外知識的相互補充，培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力;通過課堂教學(xué)實踐，讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，發(fā)展學(xué)生的高階思維和創(chuàng)新精神。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí);初中數(shù)學(xué);主體地位;學(xué)習(xí)興趣

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-9192（2021）35-0025-03

引? 言

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中引入深度學(xué)習(xí)理論，能夠改變現(xiàn)有教學(xué)模式及方法，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)[1]。同時，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中及時反思，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究意識和能力。

一、建構(gòu)知識體系

初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)要求學(xué)生在理解知識的基礎(chǔ)上對知識進行梳理，做到條理清晰化、知識系統(tǒng)化，從而觸類旁通，切實提高分析問題、解決問題的能力?；诔踔袛?shù)學(xué)知識抽象性、邏輯性較強，教師應(yīng)采用逐層提問和動手實驗的方式進行有針對性的指導(dǎo)，幫助學(xué)生梳理知識，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，建構(gòu)知識體系[2]。

（一）設(shè)置問題，搭建知識鏈條

設(shè)置問題是常用的教學(xué)手段之一。針對數(shù)學(xué)核心知識點設(shè)計的問題應(yīng)遵循層次分明和邏輯清楚的原則，即問題設(shè)置應(yīng)由淺入深，針對不同層次的問題，要嚴格把握題量，從而形成主題明確的問題鏈，使學(xué)生建立以該知識點為核心的知識體系[3]。同時，設(shè)置的問題要符合初中生的思維水平，以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)邏輯思維，更好地引導(dǎo)學(xué)生搭建知識鏈條。

例如，在教學(xué)“勾股定理逆定理的應(yīng)用”時，教師可設(shè)置如下問題：校園升旗臺的底座形似長方體，設(shè)其上表面的四個頂點分別是A、B、C、D，下表面四個頂點分別是A'、B'、C'、D'，如果隨身只帶了卷尺，如何驗證上表面的棱AD和BC垂直于下表面的棱A'B'？這道題要求學(xué)生首先回憶勾股定理的逆定理。由于初中生沒有學(xué)過空間立體幾何，教師可提示通過不同平面的點、線、面關(guān)系進行線條轉(zhuǎn)移，使之在同一個平面內(nèi)再進行計算。隨后，教師設(shè)置延伸問題：卷尺測量AD為60cm，A'B'為80cm，BD為100cm，則邊AD是否垂直于邊A'B'？AB、CD和B'C'之間有什么關(guān)系？其證明了長方體的什么特征？已知三條直線不在一個平面內(nèi)，空間直線AB垂直于BC，BC垂直于CD，則AB和CD是什么關(guān)系？通過問題指引，學(xué)生掌握勾股定理和勾股定理的逆定理的使用場景與方法，也認識到如果空間立體圖形是穩(wěn)定的，可以根據(jù)圖形的形狀合理利用相關(guān)定律。通過設(shè)置關(guān)于勾股定理和勾股定理的逆定理的情境問題，學(xué)生反復(fù)練習(xí)了勾股定理和勾股定理的逆定理的應(yīng)用方法，實現(xiàn)了平面和空間知識的銜接，搭建了知識鏈條，拓展了數(shù)學(xué)思維，建立起勾股定理知識體系。

（二）動手實驗，發(fā)現(xiàn)知識規(guī)律

數(shù)學(xué)是一門邏輯性、抽象性較強的課程，有時，教師需借助實驗幫助學(xué)生理解知識。伽利略曾說：“一切推理都必須從觀察和實驗得來?！比绾谓Y(jié)合初中數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，將數(shù)學(xué)知識教學(xué)轉(zhuǎn)化為具有一定指導(dǎo)意義的實驗課程，是教師需要考慮的重要問題。數(shù)學(xué)實驗課程要求實驗中不僅包含數(shù)學(xué)核心知識，還要包含相關(guān)學(xué)習(xí)規(guī)律，從而讓學(xué)生在實驗探索過程中引發(fā)思考，發(fā)現(xiàn)并掌握學(xué)習(xí)規(guī)律[4]。

例如，教師要求學(xué)生準備長方形紙片一張、剪刀或小刀一個，進行長方形紙張裁剪實驗，通過剪刀或小刀將長方形紙片改造成正方形紙片。在長期的慣性思維中，學(xué)生已知正方形的四條邊長都相等。如何尋找相等的邊長，學(xué)生將目光對準了長方形的短邊，在長邊處截取與短邊相等的長度。如圖1所示，他們將正方形的四個角編號為A、B、C、D，將紙張的A點進行對折，使之與C點重合，邊AB與邊BC重合，對B點實施同樣的操作，然后折疊并裁剪CD邊以外的紙條，就實現(xiàn)了長方形到正方形的裁剪。

接著對該實驗進行延伸。學(xué)生已經(jīng)知道正方形和長方形都是特殊的平行四邊形，同時正方形是特殊的菱形。教師要求學(xué)生準備一張長方形紙片，思考如何將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐话愕钠叫兴倪呅?準備一張正方形紙片，思考如何將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐话愕牧庑巍Ｖ?，教師讓學(xué)生以小組為單位討論長方形是否可以直接轉(zhuǎn)變?yōu)橐话愕牧庑危绻梢缘脑?，如何設(shè)計;如果不可以，請說明原因。學(xué)生在動手實驗的過程中，發(fā)現(xiàn)了長方形、正方形、平行四邊形、菱形之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系和圖形之間隱含的數(shù)學(xué)知識和規(guī)律，從而掌握了相關(guān)圖形的特征。

學(xué)生通過動手實驗和分組討論，將數(shù)學(xué)定理以直觀的方式展現(xiàn)出來，這既發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，又培養(yǎng)了學(xué)生觀察猜想、交流驗證、歸納推理的能力。

總之，在數(shù)學(xué)知識體系的建構(gòu)過程中，教師應(yīng)巧用不同的教學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生進行歸納總結(jié)，從而幫助學(xué)生建立屬于自己的知識體系，培養(yǎng)靈活的數(shù)學(xué)思維，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

二、引導(dǎo)知識遷移與應(yīng)用

學(xué)習(xí)的最終目的是應(yīng)用，這要求學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)不再是單純記憶口訣、定理、公式，而是在學(xué)習(xí)過程中加強新舊知識之間的聯(lián)系，加深對舊知識的理解，捕捉相似的知識點，通過發(fā)散思維求解問題，從而真正掌握數(shù)學(xué)知識，培養(yǎng)解決問題的能力。針對數(shù)學(xué)知識的發(fā)散應(yīng)用，教師可采用“變式練習(xí)”和“一題多解”兩種訓(xùn)練模式，讓學(xué)生從多樣的解題方法中尋找到最優(yōu)解。

（一）變式練習(xí)，融會貫通

變式練習(xí)的意義在于突破傳統(tǒng)的題海戰(zhàn)術(shù)，通過延伸原題目的相關(guān)性、相似性或者相反性，歸納解決不同類型問題的方法，深度挖掘習(xí)題的意義，從而激發(fā)學(xué)生的探索欲望，開闊學(xué)生的知識視野和思路，培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用知識的能力，實現(xiàn)數(shù)學(xué)解題訓(xùn)練的“以少勝多”，將數(shù)學(xué)知識融會貫通。

例如，在教學(xué)“一元一次方程”時，教師可設(shè)置問題：奧運冠軍孟關(guān)良是我國皮劃艇隊隊員。在一次比賽中，一艘快艇與孟關(guān)良的皮艇在同一個起點，這艘快艇的速度是5m/s，且先走了20米。如果孟關(guān)良以6m/s的速度滑行，他需要多久才能追上這艘快艇？

這是一道傳統(tǒng)的追擊問題，學(xué)生可設(shè)需要時間x秒追上快艇，利用二者行駛路程相等列方程式，從而快速解答題目。

變式1：從同一起點出發(fā)，這艘快艇和孟關(guān)良的速度分別為5m/s和6m/s，這艘快艇先行20s，孟關(guān)良需要多久才能追上這艘快艇？

變式2：從同一起點出發(fā)，這艘快艇依然先行，以不變的速度行駛10s，教練要求孟關(guān)良必須在45s內(nèi)追上快艇。孟關(guān)良首先保持了6m/s的速度前行，在滑行5s后，發(fā)現(xiàn)如果后續(xù)依然保持這一速度，在剩余的40s內(nèi)是追不上這艘快艇的。請問他的想法是否正確？請計算他后續(xù)用多快速度才能在45s內(nèi)追上這艘快艇。

上述是變式練習(xí)的兩種變式方式，通過變更條件，讓學(xué)生深刻理解這一類型的問題本質(zhì)是計算時間和路程的等量關(guān)系，從而在后續(xù)對類似問題求解時能快速得出答案。另外，變式2中提出反問，能夠培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑的意識和能力，進而實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

（二）一題多解，尋求最優(yōu)解

一題多解的本質(zhì)是借助不同的論證方式，反映條件和結(jié)論之間的關(guān)系。一題多解不僅能幫助學(xué)生實現(xiàn)知識的靈活應(yīng)用，還可以讓學(xué)生實現(xiàn)知識之間的對比學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟知知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而開闊學(xué)生的思路，訓(xùn)練學(xué)生思考和解決問題的能力，增強學(xué)生思維的靈活性。課堂教學(xué)中的一題多解練習(xí)，還可以引發(fā)學(xué)生之間的競爭心態(tài)，營造積極活躍的學(xué)習(xí)氛圍。

例如，在教學(xué)“等腰三角形的判定”時，教師設(shè)置問題：如圖2所示，點D和E分別在△ABC的邊AB和AC上，已知CD⊥AB，垂足為D;BE⊥AC，垂足為E，且∠1=∠2。求證：△ABC是等腰三角形。

等腰三角形的腰長相等，本題中只要證明AB=AC即可。學(xué)生常用的解題方法是△BEC和△CDB存在兩個對應(yīng)角相等，即∠1=∠2、垂直角相等，還使用了共同邊BC，以此證明∠DBC=∠ECB，即∠ABC=∠ACB，底角相等則對邊相等，故?ABC是等腰三角形。教師提問：“是否可以省略其中一些步驟證明，或者有沒有其他證明方法？”有的學(xué)生率先發(fā)現(xiàn)不需要驗證兩個三角形全等，通過內(nèi)角和為180°可直接獲得兩個底角∠DBC和∠ECB相等的關(guān)系，從而簡化證明步驟。

一題多解的訓(xùn)練模式可以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力，讓學(xué)生學(xué)會多角度、全方位思考問題，再通過同學(xué)之間的思維碰撞發(fā)現(xiàn)自己的思維盲區(qū)和知識弱項，從而完善自身的知識體系，發(fā)展數(shù)學(xué)思維能力。

中學(xué)生的數(shù)學(xué)思維正處于發(fā)展階段，教師在實際教學(xué)過程中應(yīng)根據(jù)實際教學(xué)內(nèi)容合理設(shè)計問題，引導(dǎo)學(xué)生分析探究，增強知識遷移和運用能力，從而幫助學(xué)生鞏固知識基礎(chǔ)，培養(yǎng)數(shù)學(xué)發(fā)散思維，鍛煉學(xué)生舉一反三的能力，使學(xué)生對數(shù)學(xué)知識融會貫通，進而實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

三、升華學(xué)科意識

初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中及時反思，通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)歷史，形成積極、奮進的思維品質(zhì);通過實踐練習(xí)，學(xué)會理論聯(lián)系實際，解決具體問題;通過思維和行動相輔相成，升華學(xué)科意識，從而形成較強的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。

（一）聯(lián)系數(shù)學(xué)歷史，培養(yǎng)思維品質(zhì)

教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中適當融入數(shù)學(xué)歷史，向?qū)W生展示古人的智慧及為數(shù)學(xué)發(fā)展所作的貢獻，能夠培養(yǎng)學(xué)生積極、奮進的思維品質(zhì)及民族自信心和社會責(zé)任感[5]。

例如，學(xué)生都知道祖沖之是世界上第一個把圓周率計算到小數(shù)點后7位的人[2]。在古代信息不發(fā)達、設(shè)備不健全的條件下，祖沖之是如何進行科學(xué)探索和計算的呢？祖沖之是在劉徽割圓術(shù)的基礎(chǔ)上進行研究的。他使用了一個直徑為一丈的圓，在圓內(nèi)繪制正多邊形，當繪制到內(nèi)接192邊形時，得到“徽率”的值。他認為該值的精度存在改進的空間，于是對其進行繼續(xù)切割計算，直到切割至24576邊形，并依次求出所有內(nèi)接多邊形的邊長，從而得出結(jié)論：如果圓的直徑為1，那么圓周率小于3.1415927，大于3.1415926。這意味著，祖沖之計算了兩萬多個多邊形的實際邊長。在沒有計算器、電腦等工具的條件下，祖沖之使用算籌進行擺放計算取值，其過程之艱辛可想而知。

（二）聯(lián)系實際，解決具體問題

初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不僅要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)技能和知識，還要求學(xué)生將數(shù)學(xué)知識用于實際生活，解決具體問題。

例如，教師可以要求學(xué)生使用卷尺測量教學(xué)樓的高度。對學(xué)生來說，使用卷尺直接測量教學(xué)樓是不可能完成的任務(wù)，需要借助輔助工具。教師可給予學(xué)生關(guān)鍵詞提示：比例、太陽和影子。學(xué)生根據(jù)提示，聯(lián)系所學(xué)知識進行思考。有的學(xué)生指出可以借助比例的算法，即選用卷尺測得某位學(xué)生的身高，在有陽光的日子里，讓該學(xué)生站在陽光下，其他學(xué)生測量該學(xué)生影子的長度，同一時刻測量教學(xué)樓投影的長度，通過比例之間的換算計算出教學(xué)樓的高度。但在實際測量過程中，學(xué)生會產(chǎn)生不同意見。教學(xué)樓具有相當?shù)摹昂穸取?，測量其陰影長度，起始點應(yīng)該在哪里？有的學(xué)生認為是向陽面的墻角，有的學(xué)生則認為是向陰面的墻角。教師提醒：“測量人的影子時，是從哪個位置開始的，到哪個位置結(jié)束？”學(xué)生意識到問題所在，從而測量出正確的陰影長度。

結(jié)? 語

綜上所述，在實際教學(xué)過程中，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的知識掌握情況，設(shè)計層層深入的數(shù)學(xué)問題，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，通過解決問題建構(gòu)知識體系，實現(xiàn)知識的遷移和運用。同時，教師應(yīng)鍛煉學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，從而促進學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。

[參考文獻]

[1]崔迎春.深度學(xué)習(xí)理論下小學(xué)數(shù)學(xué)大單元教學(xué)策略：以《圓柱與圓錐》為例[J].試題與研究，2021（06）：25-26.

[2]黃慧.滲透數(shù)學(xué)文化，感受數(shù)學(xué)之美，打造高效數(shù)學(xué)課堂：淺談初中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)文化教育的滲透[J].數(shù)學(xué)大世界，2020（08）：95.

[3]詹珍慧.淺談初中生深度學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的策略[J].試題與研究，2021（10）：11-12.

[4]徐婧婧.基于深度學(xué)習(xí)的初中數(shù)學(xué)課堂優(yōu)化路徑[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究，2021（10）：132-133.

[5]李月明.談深度學(xué)習(xí)背景下初中數(shù)學(xué)教學(xué)策略[J].求知導(dǎo)刊，2021（12）：22-23.

作者簡介：張玲（1984.6-），女，陜西安康人，本科學(xué)歷，中學(xué)一級教師。