基于“深度学习”的高中数学单元教学设计
2021-03-22陈涌泉
摘 要:高中数学教学中教师需要关注学生数学思维发展,并培养学生的问题解决能力,以此引导学生做到深度学习,促进学生综合能力的提升。高中数学教师在单元教学设计中,应该立足于深度学习的角度,对学生的学习活动进行优化指引,促使学生可以高质量地完成知识探究,并且能对知识有系统的把控,促进学生学习水平提升。
关键词:深度学习;高中数学;单元教学设计
深度学习主要是学生在学习过程中,根据自身已有的知识、经验,通过调动自身思维,对知识进行分析、理解,实现深度加工知识,从而深化学生对知识的感知。高中数学教师在开展课堂教学活动时,可以结合单元教学要求,开展单元教学设计,让学生对单元知识进行系统的分析、学习,便于学生统筹数学思想,强化学生数学思维,引导学生做到深度学习。
一、深度学习的内涵及特征
对于深度学习,简单来说就是在教师的指引下,充分发挥出学生的自主性,让学生在学习过程中发挥出自身的创造性,批判性地对知识进行思考、学习,形成独属于学生自己的知识网络体系。深度学习属于高层次的教育目标,其主要具有学习状态高投入、学习思维高层次、知识结构主动构建、知识迁移应用等特征。深度学习的提出,对教师课堂教学提出了新的要求,在实践中教师要根据学生的学习基础,给予学生相应的学习自由性,让学生可以在自主学习中提高自身的学习水平。新课程标准要求,在数学教学中,教师应该充分关注学生核心素养的培育,而深度学习可以在很大程度上提高学生的思维水平,有助于学生对数学知识进行深层次的分析、应用,这对于学生核心素养的发展十分有利。
二、深度学习与高中数学单元教学的关联
在高中数学教学活动中,单元教学主要是对教材中具有内在关联的内容进行分析、整合、重组,形成完善的教育内容,从整体层面引导学生获取知识。深度学习强调高层次高阶思维,是学生在高认知层次上进行认知;数学单元教学具有一定的批判特性,需要学生在相应时间跨度内完成学习,可以说单元教学是立足于学生批判性思维的基础,对学生的创造性思维进行培养。深度学习的关键在于整体联通,学生学习知识的核心是将各个孤立的知识联系起来,单元教学则是选取一系列相关的知识整合在一起,因此,深度学习和单元教学之间具有十分紧密的联系。高中数学教师在单元教学环节可以根据学生的认知情况,强化学生的批判意识,让学生在深度学习中理解单元知识。基于深度学习的高中数学单元教学设计,教师不仅要关注学生的具体学习结果,也要对学生的学习方式、学习过程进行充分考虑,要做到知识条件化,让学生充分了解知识的来源、具体应用情境。
三、深度学习下高中数学单元教学设计要求
(一)学习进阶目标升级
在深度学习下的高中数学单元教学目标不能停留在知识记忆、理解、应用等层面,更要关注学生分析、评价、创造等思维发展。指向深度学习的单元教学设计更加关注学生高阶思维发展状况,教师在单元设计中,需要确立单元整体目标,并且要对其进行分解,让学生能在进阶学习中逐渐达成单元学习目标。这也需要教师在平常教学中加强对学生认知情况、发展规律的分析,结合单元知识层面判断重难点,结合单元目标来确定教学路径,实现对学生的良好引导。
(二)学生主体深度参与
在高中数学教学过程中,教师需要做到坚持以学生为主体的原则,要以教师为主导,指引学生进入深度学习状态,让学生能在体验知识形成的过程中得到思维训练。在数学单元设计中,教师要做好对学生的引导工作,鼓励学生主动参与、深度参与,教师需要结合重难点内容,协调学习内容,处理好师生关系,把控学习难点,采取契合学生认知需求的教学方式。
(三)评价反思动态循环
单元评价是检测学生是否达到单元学习目标的主要方式,在深度学习背景下,高中数学教师还需要在单元评价中检测学生的高阶思维发展状况,从而判断学生深度学习质量。在实践中,高中数学教师需要提高对单元评价的重视力度,既要考虑单元目标、单元评价之间的相互对照关系,又要考虑到学生学习目标达成状况。在单元评价设计中,需要从前中后三个阶段入手,形成相互对比,并且教师还要对学生个体差异进行充分考虑,针对不同能力、不同水平的学生,采取不同的评价方式,实现对学生动态化、持续化的评价引导,为学生良好成长奠定基础。
四、基于深度学习的高中数学单元教学设计策略
指向深度学习的高中数学单元教学设计,需要按照选择学习单元、教学要素分析、单元目标确定、单元流程设计、单元教学实施、评价反思及修改等环节开展,同时在每个阶段都需要考虑到学生高阶思维发展、深度参与、深度学习落实等问题,这样才能真正地借助单元教学来促进学生各方面能力发展。
(一)全面梳理教材
高中数学教师在开展单元教学设计前,需要对教材内容进行全面梳理。在正式进行教学之前,教师应该做好有效备课活动,整理整个单元的知识点,并对每节课的教学内容、重难点知识进行合理安排,避免出现知识讲解分散、知识联系不强等情况。这也需要高中数学教师对整个教材知识脉络有充分掌握,强化知识的关联,引导学生能更加深层次地实现深度学习。
如:在“三角函数”这一单元教学中,新课标对三角函数知识的定位是典型的周期函数,教师在单元整体教学设计上,可以借助单位圆引入三角函数的概念,并介绍弧度制的必要性;随后综合应用代数运算、几何直观等方式对三角函数的基本性质进行研究;对三角函数间的恒等关系进行研究,通过三角函数构建出相应的数学模型,指引学生可以解决相应问题,促进学生数学抽象、数学运算、直观想象、数学建模等核心素养的培育,让学生可以做到深度学习。
(二)关注学生批判性思维及迁移思维发展
对于批判性思维,主要是学生在学习数学知识时,可以根据自身已有的知识及经验,敢于提出质疑的思想观念,学生能在学习过程中提出自己的想法、观点。在深度学习环节,高中数学教师要指引学生深度加工、思考知识,提炼出属于自己的看法和意见,以此促进学生高阶思维发展。迁移思维主要是要求学生可以利用自己已经学到的知识对实际问题进行处理解决的思想,迁移思维要求学生对数学知识应该有全方位的感知,从而根据问题实际来采取相对应的知识进行处理。高中数学教师在日常教学中需要特别关注学生批判性思维及迁移思维的发展,让学生能加深层次地理解、应用知识。如:在“函数概念与性质”单元教学中,在学生掌握了函数的概念、基本性质等知识后,教师可以结合学生的实际生活,为学生创设特定的情境,引导学生利用函数知识来解决生活情境中的问题,提高学生的数学知识应用能力。在日常教学中,高中数学教师要引导学生灵活地应用已获取的知识处理具体问题,便于学生內化知识。
(三)直观体验强化理解
在高中数学单元教学设计中,教师还需要引导学生开展直观的体验,让学生能在应用中意识到数学知识来源于生活,激发学生的学习欲望。高中数学教师在实践中可以通过教材内容阅读、例题、练习题等,将不同类型的知识整合起来,丰富数学知识的应用背景,拓展学生学习空间,以此满足学生的实际学习需求,促进学生学习效果提升。如:在“数列”单元教学中,教师可以结合银行存款、出租车计费等案例来切入知识,让学生借助案例来学习知识,深化学生对数列抽象概念的理解。在数列习题设计中,教师可以结合九连环游戏、碳14元素稳定性、房屋折旧等背景,促使学生能充分体会到数学知识与实际生活的关联,在处理问题中思考如何利用数学知识来解决实际问题。对高中生来说,如何将实际问题转变成数学问题是一个很困难的点,而借助单元教学及深度学习,能显著提高学生的数学建模能力,让学生在数学学习中从感性上升到理性层次,深化了学生认知体验,促进了学生学习效果提升。
(四)问题导向深化学生理解
在高中数学教学活动中,问题是启发学生思维的关键点。数学教师应该以问题为载体,按照提出问题、分析问题、解决问题的过程来强化学生的思维品质,促进学生深度学习。在实践中,教师还可以借助问题驱动学生的主动性,让学生能自觉地对知识进行探索,从表层学习走进深度学习,让学生能从被动学习阶段过渡到主动学习阶段。教师需要加强对教材的挖掘,设计主问题、真问题课堂,让学生在学习中产生新的问题,并在解决问题中培养学生能力。
如:在“平面向量及其应用”单元中,为了让学生可以对平面向量的概念这一基础知识有更深的了解,教师就可以在教学过程中以问题为导向,对学生进行启发引导,从而促进学生学习效果提升。在课堂上教师可以先指引学生对单元引言进行阅读,让学生对向量的背景、学习必要性有所了解。接着教师可以给出问题:喜洋洋以10m/s的速度从东向东北方向逃跑,灰太狼则是以15m/s的速度从西向东北方追赶,那么灰太狼是否可以抓住喜洋洋?教师以喜洋洋、灰太狼为背景,引导学生对问题进行思考,并让学生对向量有初步感知。随后教师给出学生平面向量的概念,并着重理解向量的两个要素——大小与方向,同时教师还可以要求学生通过列表的方式,找出向量与数量之间的联系、区别,在此基础上教师还可以给出学生具体的问题,让学生借助問题巩固向量概念,深化学生的学习效果。
(五)深度优化教学方法
深度学习强调,教师要关注学生对知识的理解性、联系性,做好专业、学科整合学习工作。对此高中数学教师组织学生开展单元学习时,要以生成性学习为关键教学方法,教师要意识到学生学习知识并不是简单地获取信息、接收知识,更重要的是做到新旧知识的良好衔接,要让学生真正地理解新知识,将新知识纳入到自身的知识体系中,以此获得好的学习效果。在高中数学单元教学中,教师要灵活地引导学生自主构建知识结构,完善知识结构。同时教师还要结合学生的需求来设计教学环节,如果教师在课堂上可以设计出契合学生认知、身心特点的教学活动,学生就会更加主动地融入课堂中学习、应用数学知识。所以在深度教学中,高中数学教师需要保持教学活动设计的灵活性,强化对学生的指引,让学生可以全面梳理各个部分知识。
如:在“三角函数”单元教学中,教师可以根据三角函数图像、周期性、单调性、奇偶性等知识,创设相应的情境,指引学生在情境中理解三角函数周期性,结合三角函数定义来理解其奇偶性;在某个单调区间中对函数单调性进行分析。教师在教学过程中可以先引导学生理解一个最小正周期中的三角函数性质,然后依据三角函数的周期性质进行拓展理解。在学生学习过程中教师还要让学生明白,从图像到性质并不是研究三角函数的唯一方式,还可以根据定义得出部分性质,结合性质来理解三角函数知识。
(六)教学评价优化
高中数学教师在平常教学中还需要做好教学评价工作,如果课堂教学缺乏了评价环节,那么教学活动就会变成无目标教学。在深度学习中,持续性评价是很关键的要素,高中数学教师还应结合教学目标、学生状况对学生进行全面的评价,包括笔试检测、学生协作解决问题评价、表现评价等,并且学生每达成一个目标,都要进行一次评价。在单元教学中,教师需要设计一个单元中心任务,引领学生开展学习活动,中心单元任务可以是学生单独完成,也可以是学生合作进行,教师对学生进行学习评价时要注意介入真实的情境,特别是在单元任务完成后,必须有真实情境介入评价,这样才能更加全面地检测学生目标完成状况。在评价检测中教师要注意,主要是对学生的“做事”能力进行检测,而不是对学生的“做题”能力进行点评,教师要结合知识点、任务、学科素养、情境等层次设计评价任务,让学生在情境问题、数学问题、数学模型、情境结果的过程中充分掌握知识,同时也实现对学生学习能力的全面考查。
结束语
在高中数学单元教学设计中,教师应该立足于深度学习的角度,积极地转变课堂教学思维,关注学生的主体性,引导学生在课堂上主动地思考、操作、探究,促使学生可以更加系统、全面地获取知识,深化对知识的理解,提高学生对数学知识的认知。同时高中数学教师也要关注学生深度学习能力的培养,便于学生自觉地开展数学深度学习活动。
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作者简介:陈涌泉(1976—),男,汉族,福建漳州人,漳州市龙文区龙文中学,一级教师,本科。研究方向:高中数学。
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