深度学习,微课视域下课堂教学的必然选择
2018-09-14韩新正
【摘 要】 深度学习是在理解的基础上,学习者能够批判地学习新思想和事实,并将它们融入原有的认知结构中,能够在众多思想间进行联系,并能够将已有的知识迁移到新的情境中,做出决策和解决问题的学习.翻转课堂不仅改变了学习形式,更呼唤学习方式的创新.为此,借助微课导学,通过改变学习方式,让合作、互动成为主要学习形式;引领学生深度思考,内化知识,形成完整的知识结构;通过例题拓展、变式教学等,加强知识在新情境中的迁移运用;贯通课前、课中、课后学习,使学生过上完整的学习生活等一系列教学改革,促使深度学习真正发生.
【关键词】 深度学习;微课导学;翻转课堂
翻转课堂背景下,知识学习移到了课前,课堂成了内化知识的阵地,传统的课堂模式就必须做出变化.一方面,课堂不再是学生学习知识的主要场所,课堂的时间多了起来,另一方面微课的碎片化需要利用课堂进行整合、系统化,以便于学生建构.而深度学习是伴随着当今世界课堂教学改革之“为理解而教”而兴起的,是在理解的基础上,学习者能够批判地学习新思想和事实,并将它们融入原有的认知结构中,能够在众多思想间进行联系,并能够将已有的知识迁移到新的情境中,做出决策和解决问题的学习[1].深度学习强调学习内容的有机整合,从而引起对新知识信息的理解,长期保持及迁移运用.翻转课堂不仅改变了学习形式,更呼唤学习方式的创新.首先,要改变学习方式,让合作、互动成为主要学习形式;其次,要引领学生深度思考,内化知识,形成完整的知识结构;再次,通过例题拓展、变式教学等,加强知识在新情境中的迁移运用;最后,要贯通课前、课中、课后学习,使学生过上完整的学习生活.显然,深度学习是微课视域下的课堂教学的必然选择.1 改变学习方式,让合作、互动成为主要学习形式
陶行知先生说“先生的责任不在教,而在教学,而在教学生学”;联合国有个报告说:教学过程正在被学习过程所替代.表现在课堂上就是教师要从关注自己的教转化为教会学生学.《义务教育数学课程标准》(2011版)对课堂教学提出了明确的要求,要转变过去重结果,轻过程;重知识,轻思维;重推理,轻直观的教学法.而这一切随着翻转课堂的到来,矛盾更加突出.由于知识的学习移到课前,自学缺少老师指导,很多学生的课前学习仅仅满足于记住结论,会模仿解题,而没有搞清楚知识的来龙去脉,结果知识以碎片的形式存在于学生头脑中,从而导致学得快,忘得快,效果反不如从前,所以,翻转课堂上,内化知识、优化知识结构就成为学习的主要内容.为此,课堂上教师就要通过设计问题链来引导学生,以让学生在问题链的引导下有序构建知识结构,形成横向和纵向的知识网络.在组织形式上,教师可以参与到小组的学习,对学生进行个别指导.总之,翻转课堂上,学生自主学习应该成为常态,互动成为主流.教师主要不是“授业”,而是“传道”、“解惑”.
案例1 《函数》第一课时.
教学设计:课上可采取如下课堂组织:为什么要研究变量之间的关系——感悟两个变量的“对应”关系——正确理解两个“变量”的对应关系——函数的概念——概念巩固.
通过设计问题链,串起知识“从何处来、怎样理解、如何运用”这一线索,以讨论、合作的方式让学生对课前的学习进行系统归纳和提升.整节课不是教师“讲授”,而是以问题导向,引导学生构建,把课前学习的知识系统化、完整化.
环节1 感悟两个变量的“对应”关系.
情境1 教师:请看下面的例子并思考如下问题:1.在这一变化过程中,有哪些变量?2.这些变量之间有关系吗?用什么样的语言来描述这种关系呢?3.为什么要研究蓄水量和水位的关系?如果水位确定,而蓄水量不确定,研究还有意义吗?(时间5分钟,其间大家可以讨论).
情境2 如图1,把一点水激起的波纹看成是一个不断向外扩展的圆.1.在这一变化过程中,有哪些变量?2.这些变量之间有关系吗?用什么样的语言来描述这种关系呢?3.为什么要研究圆的面积和半径的关系?如果半径确定,而圆的面积不确定,研究还有意义吗?
环节2 正确理解两个变量的“对应”關系.
教师:上面我们感受了两个变量之间的“对应”关系,那么如何正确理解“对应”呢?也就是“对应”应该包含哪些内容?请结合你的生活实际,举例说明对应.先独立思考,讨论后交流.
环节3 函数概念及辨析.
归纳函数的本质,提炼为:一个变化(过程),两个变量,三个要点(联系、确定、唯一).
环节4 课堂练习及小结.2 引领学生深度思考,内化知识,形成完整的知识结构
要进行深度学习,首先必须深度思考.何为深度思考?一是学生对知识能多维度思考、分析,有独立思考的习惯,善于对新问题进行质疑,不人云亦云;二是在理解的基础上,能对获取的信息进行整合,使之条理化;三是在条理化的基础上,建构新的结构,或同化或顺应.经过上述深度学习,这时的知识就不是一个个的点了,而是网状的结构,前后串联,左右沟通,知识结构完整.体现在课堂上就是要通过联想反思,不断质疑,把碎片知识结构化,从“道”的层面上理解知识,并科学解题.案例2 《过直线外一点作已知直线的垂线》.课本内容如下:图2
已知:直线AB和AB外一点C(如图2).用直尺和圆规求作:AB的垂线,使它经过点C.
探究作法过程:
(1)任意取一点K,使点K和点C在AB的两旁;
(2)以点C为圆心,CK长为半径作弧,交AB于点D和E;
(3)分别以点D和E为圆心,大于12DE的长为半径作弧,两弧相交于点F;
(4)作直线CF.直线CF就是所求作的垂线.
教学设计 学生按照作图顺序基本能完成课前自学.整个过程,学生看似在探究,其实只是作法的机械执行者,只有做完之后才会明白作法,学生自然会发问“你是怎么想到的?”所以,这样的学习过程缺少深刻而主动的思维活动,而这正是数学课堂的追求.所以课堂上就要解决作法的来源.
我们思考能否把要作的垂线转化为作某条线段的垂直平分线(教材是把例题安排在线段垂直平分线后学习的),关键就是寻找到一条线段,且这条线段的垂直平分线经过点C,于是自然想到在直线AB上寻找这样一条线段,使得该线段的垂直平分线经过点C.于是课堂上引导学生思考.
教师:如图3,已知:直线AB和AB外一点C.求作:AB的垂线,使它经过点C.方法不限,请大家自由思考.
预设:1.把直线AB对折,使折痕经过点C,折痕所在直线就是AB的垂线;2.用量角器直接量出∠CDB=90°即可,如图4;3.使直角三角尺的一条直角边与AB重合,另一条直角边经过点C,过点C的直线即为AB的垂线.
教师:如果用尺规作图,该如何思考呢?从上面的三种方法中能否找到可以借鉴的作法吗?
显然,从上面三种作法中找不到可以借鉴的经验,这时老师的引导显得非常重要.
教师:过点C作直线AB的垂线难以下手,结合我们今天所讲的内容(线段垂直平分线),我们是否可以做这样的转化?能否在直线AB上找到一条线段DE,使得线段DE的垂直平分线经过点C?如果找到这样的线段DE,则必有CD=CE,那么如何作出CD=CE呢?(这一步可以留出时间让学生思考、讨论,为什么会想到这样的转化?把未知转化为已知的化归思想是数学的重要思想).
预设:以点C为圆心,以足够长为半径作弧交直线AB于点D、E,如图2.
教师:半径有要求吗?
预设:必须保证所画的弧和直线AB有交点.
教师:接下来怎么办?
预设:既然已经找到线段DE,下面就是求作DE的垂直平分线了,作法是:分别以点D和点E为圆心,大于12DE的长为半径作弧,两弧相交于点F,作直线CF,直线CF就是所求作的垂线.
有了这样的探究过程,学生不仅能亲身参与了作图的操作活动,更重要的是思维参与其中.如果本节课仅仅反复练习垂线的各种作法和变式,或许能提高学生的解题熟练程度,而对于学生的思维能力的提高则毫无用处.3 通过例题拓展、变式教学等,加强知识在新情境中的迁移运用
运用所学知识解决新情境下的问题是检验知识掌握程度的标尺.我们知道一般教材在给出结论(如概念、性质、判定)后,会用简单的例题进行巩固.传统模式是在课堂上学习新知识,因为探究知识的时间长,所以巩固知识的时间少,从而导致学习不深刻,对知识理解不深入,影响了学习效果.翻转课堂模式下,由于学习移到课前,课上就有足够的时间用于知识的迁移应用,比如概念辨析、例题拓展、变式教学等,这对新知识的巩固与提升有很大的好处.
案例3 学习《正方形》一节,学生课前完成如下题目:图5
题目1 已知:如图5,正方形ABCD中,∠MAN的两边与BC、CD相交于M、N两点,且∠MAN=45°,求证:BM+DN=MN.
解题过程略.
通过分析,发现∠MAN=12∠BAD,促发我们思考,是不是所有的角含半角的问题都可以用旋转的方法解题,是否都有同样的结论?课上引导学生从简单的情形开始探究,比如60°和120°的关系.
题目2 如图6,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=120°,∠B=∠ADC=90°.E,F分别是BC,CD上的点.且∠EAF=60°.探究图中线段BE,EF,FD之间的数量关系.
探索延伸:如图7,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E,F分别是BC,CD上的点,且∠EAF=12∠BAD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;图6 图7
经过探究,发现这一类角含半角的题目都遵循同样的解法,都有相同的结论.在此基础上,我们不妨再变换题目的情境,构思一道情境问题,使之和建模思想联系起来,进一步培养学生在新情境下解决问题的能力.
题目3 如图8,在某次军事演习中,舰艇甲在指挥中心(O处)北偏西30°的A处,舰艇乙图8在指挥中心南偏东70°的B处,并且两舰艇到指挥中心的距离相等,接到行动指令后,舰艇甲向正东方向以60海里/小时的速度前进,舰艇乙沿北偏东50°的方向以80海里/小时的速度前进.1.5小时后,指挥中心观测到甲、乙两舰艇分别到达E,F处,且两舰艇之间的夹角为70°,试求此时两舰艇之间的距离.
题目2,3只是题目1的变式而已,通过这样的拓展,一方面,使学生能对这类题目有深刻的认识,掌握其本质,另一方面,在新情境下能运用已有知识分析问题、解决问题.这对学生数学素养的养成大有好处.4 贯通课前、课中、课后学习,使学生过上完整的学习生活
翻转课堂不是把学习新知放在课前,把练习放在课内的简单翻转.它不仅是学习理念的转变,更是立足学生学会学习的方式转变,是利于学生形成数学素养的有效抓手.为此我们要打通课前、课中、课后三个学习环节,使之形成完整的学习整体.课前,学生学习知识,会初步运用;课中,教師引领思考、学生交流互动,使知识内化、深化;课后,巩固提高,形成“知识块”或“知识链”,这样,以知识点为圆心的知识结构才是完整的、系统的,这样的学习也才是深刻的.
案例4 在案例3中,课前学生完成题目1,课中教师引导学生发现角含半角的规律,并变换情境检验运用,课后教师再次设计题目4和5,巩固所学,使这一知识形成完整体系.
题目4 (条件同题目1)(1)如图9,过点A作AH⊥MN,垂足为H,当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时,请你直接写出AH与AB的数量关系: ;
(2)如图10,∠MAN绕点A旋转到BM≠DN时,(1)中发现的AH与AB的数量关系还成立吗?如果不成立,请写出理由,如果成立,请证明.图9 图10
设计该题的目的,是进一步对母题进行挖掘,使母题效益进一步放大,使知识块更加丰富,有利于学生形成结构清晰的解题思路.再次变化题目情境,使学生能迁移知识到新情境下运用.
题目5 已知:如图11,正方形ABCD,BM、DN分别平分正方形的两个外角,且满足∠MAN=45°,连结MN.
(1)若正方形的边长为a,求BM·DN的值.
(2)若以BM、DN、MN为三边围成三角形,试猜想三角形的形状,并证明你的结论.
图11 图12当然,贯通课前、课中、课后的例子很多.比如,综合实践活动,课前可以让学生准备材料,搜索资料,为课堂探究做初步准备;课中组织学生实验、猜想、探究,借助小组合作、交流,得到相应结论;课后拓展延伸,或把课中没有解决的问题继续研究,或提出新的问题继续探究.总之,串联起课前、课中、课后关系,让学生过完整的数学生活.
我们知道,微课不解决其交互性,就变成了信息技术下的灌输教育;课堂教学变成课堂练习,学科素养就荡然无存;割裂课前、课中、课后关系,知识仍是碎片.所有这一切的课堂变革,都指向一个方向:深度学习.深度学习,微课视域下课堂教学的必然选择.
参考文献
[1]何玲,黎家厚.促进学生深度学习[J].现代教学,2005(5).
作者简介 韩新正(1968—),男,中学高级教师,江苏省特级教师后备人才,泰州市卓越教师培养对象,泰州市学科带头人,主要从事课堂教学、教法和试题研究.