基于深度学习的高中数学优化教学研究

2021-12-02李万川甘肃省庆阳市镇原县屯字中学甘肃庆阳744500

数学学习与研究 2021年36期

关键词：数学知识深度优化

李万川 (甘肃省庆阳市镇原县屯字中学,甘肃庆阳 744500)

一、引言

在新课程改革不断推进的背景下，深度学习是当今素质教育思想的一个产物，教师要想进一步提高教学质量及教学效果，就必须加强对深度学习的重视，尤其是在高中阶段，教师更应该根据实际情况对教学方案进行调整，从而最大化地发挥深度学习的有效性.

二、高中数学教学深度学习的必要性

(一)提高学生的学习能力

深度学习作为新时期课程改革的新型教学模式，已经被广泛应用于高中数学课堂教学的各个阶段.这不仅有助于对学生的自主学习能力进行培养，还可以促使学生更加积极主动地投入高中数学的课堂教学活动中去，从而帮助学生养成良好的数学学习习惯，为今后学生高效地学习和掌握数学知识奠定一定的基础.

(二)提高学生解决问题的能力

高中阶段的数学教学涉及的内容相对较多，为了能够最大化地发挥教学的效果，教师应该做好更为全面的分析，并有效地将各环节的教学内容进行优化，确保可以通过深度学习整合教学问题，引导学生养成独立思考的习惯.而且，学生在遇到难题的时候，如果能够进行深度学习，就可以在一定程度上促使学生发挥自主性，从而促进学生在数学这门学科中核心素养的培育与形成.

(三)促进学生的全面发展

高中生面临高考的压力，而且学习时间有限.为了让学生全面发展，教师必须加强对素质教育的重视.同时，教师要在实际教学的过程中摒弃那些陈旧的教学理念，不断更新教学方法，以帮助学生对数学知识进行理解和掌握，发挥学生的主体作用，从而促进学生综合素质的全面提高，最大化发挥深度学习的优势.

三、高中数学教学深度学习的现状

(一)学生角度

高中数学知识相对零散，而且具备一定的抽象性，同时难度相对较高，这就为学生的学习增加了一定难度，再加上高中生正处于青春期，具备群体意识，经常会受其他人的影响而导致学习动机不强，自控能力较差，无法端正学习态度，从而使学习效率难以有效提升，限制学生的学习及未来的发展.

(二)教师角度

现阶段，有很多学校在实际开展高中数学课堂教学的活动时更注重学生的学习成绩，而忽视学生的学习主体地位，使得实际的课堂教学无法满足学生的学习需求，甚至难以丰富数学教学形式，限制了学生的数学学习和未来的发展.再加上高中生人数相对较多，教师无法掌握每个学生的学习情况，更难以进行“一对一”的指导，从而导致学生无法有效地进行深度学习.

(三)家庭角度

高中阶段，数学的深度学习不仅与学生和教师有着一定的关系，而且与家庭环境也有着不可分割的关系.家庭环境对学生学习产生的不利影响很难消除，所以，家长必须为学生树立榜样，这样可以对高中生进行更加有效的指导.与此同时，家长也有必要与学生进行充分的沟通交流，以使得学生对数学这门课程有一个良好的学习态度.除此之外，家长还应加强对学生的鼓励，提高其学习数学的信心，使学生更加高效地完成学习任务.

四、基于深度学习的高中数学优化教学策略

(一)创设情境，优化深度教学

高中数学这门课程所包含的内容比较多，学生学习起来要比初中时难度更大，这就使得学生在实际学习数学知识的过程中很难理解所学的内容.因此，教师要想帮助学生更好地理解数学知识，就要引导学生进行深度学习.教师应该有效地联系学生的实际生活，并结合学生对数学知识的认知，创设符合学生年龄段的情境，引导学生对数学问题进行深度思考，使得学生能够在学习中发现问题，理解数学问题中的实际内涵，从而有效提高学生的理解能力.这样做还有利于学生从生活中发现数学的实际价值，并将数学知识当作解决生活问题的重要工具，转变他们的思想偏差，使其最终达到活学活用的境界.在这一过程中，教师需要在创设情境时做好更加全面的分析，注意情境创设中存在的问题，全面优化设计，这样才能保证学生可以进行更好的深度学习，帮助学生理解、掌握数学知识.例如，教师在教学“任意角的三角函数”一课时，要想有效调动学生学习数学的积极性，引导学生进行深度学习，就要根据现实生活中学生所熟悉的场景进行情境创设并优化.教师可以引导学生对汽车车轮的旋转与汽车里程表的指针摆动关系进行分析和探讨，如先将汽车的车轮半径设定为3，再简化里程的计算方式.之后，教师就可以提出问题：“同学们，如果在汽车的车轮上取一个点，你们可以对车轮的运动变化情况进行描述吗？”教师通过创设这样的问题情境，可以让学生对本节课的相关知识点进行理解及掌握，加强学生对数学问题的深度分析，从而实现深度学习.

(二)掌握学习本质，优化深度教学

在传统的教学过程中，部分学生只是记忆相关的数学公式，并没有真正对其进行理解，这就会影响学生综合能力的发展.所以，为了能够有效解决这个问题，高中数学教师有必要对学生的成长特点和学习需求进行分析，从而有效提高课堂的教学质量及教学效率.在设计数学问题探索活动及对问题进行求证的过程中，教师要考虑学生的心理接受能力，这样不仅可以帮助学生掌握并理解数学知识的本质，还可以让学生更易于接受知识，从而最大化地发挥教育可以有效解决当前课堂教学面临的问题的作用.例如，在高中数学实际教学“等差数列的前n项和”一课时，教师不应将公式直接告诉学生，如果直接将公式呈现给学生，就会使得学生对相关的新知识只有机械的记忆，从而影响学生数学学习能力的提高.因此，教师应该合理地引导学生利用倒序相加的方法推导出等差数列前n项和的公式，从而完成问题的解答，最大化地发挥教育的功效.这样不仅可以使学生更加轻松地掌握数学知识，还可以实现有效提升学生数学综合能力的目标.

(三)注重知识迁移，优化深度教学

在高中数学课堂的教学过程中，要想促进学生数学水平的提升，教师就有必要加强学生对数学知识的掌握程度，并引导学生将学过的数学知识进行迁移.在这一过程中，教师可以实施强化策略，提高学生运用知识的熟练度及准确性，让学生将相关知识有效地融入课堂学习中，使其能够根据解决问题的需要有效检索公式及线索，这样不仅可以发挥深度学习的作用，还能巩固学生所掌握的理论知识.教师在教学时可以将焦点放在寻求解决问题的核心论点和概念上，这样可以帮助学生对数学知识进行有效迁移，引导学生参与实践，使得学生对问题的主要来源及如何解决有一个更为清晰的思路，这样不仅会对学生的知识迁移能力进行培养，还可以引导学生对数学知识进行有效的学习.例如，教师在教学“余弦定理”一课时，要想避免出现学生产生思维定式的现象，就应该合理地将公式进行变形，并得出相对简化的概念，以帮助学生对所学的数学知识进行透彻理解，提升学生的数学学习效果.

(四)利用信息技术，优化深度教学

在科学技术发展的推动下，信息技术已经广泛地融入教育领域，并取得了很好的效果.这就要求教师在实际开展教学活动的过程中利用信息技术对数学教学模式进行优化，明确深度学习的要点，并构建数学思维导图，完善知识体系，整合学生所学的数学知识，从而使得比较困难的问题变得更加简单，让学生可以最大限度地完成教师布置的任务，让学生的数学学习能力得到提高.与此同时，教师在教学的过程中对信息技术加以利用，将其与深度学习的内容进行有机结合，为学生制订更加有效的教学内容，可以促使学生自主构建知识体系，引导学生进行深度的思考和探究.与此同时，教师可以借助信息技术直观地展示数学知识点，这样不仅会提高学生学习的积极性，还可以有效提高课堂教学的效果.例如，教师在教学“函数”一课时，可以利用几何画板为学生展示更加具体的数学内容.不过，教师也需要给予学生充足的时间，让学生通过课前预习、课后复习反复地学习数学知识内容，从而更加全面地掌握函数的作图要点，进一步内化课本知识，提高深度学习的效果.

(五)合理设置问题，优化深度教学

教师不仅应该对信息技术进行运用，还需要在现有的基础上合理地设置数学问题，并分析学生在解题过程中存在的问题，从而对实际的课堂教学方案进行调整，调动学生学习数学的积极性，有效激发学生的探索欲望，实现课堂教学质量的提高.例如，教师在教学“立体几何初步”一课时，就可以先将简单的几何体展现在学生面前，并通过问题的设置，让学生对简单旋转体及多面体进行分析，同时对教学的内容进行扩展，这样不仅可以使得学生对立体图形的知识有很好的理解，还可以帮助学生形成空间观念.除此之外，教师要注意所设置的问题要由简到难，层层推进，这样就可以让学生获得成功的喜悦，从而使得学生学习数学知识的信心得到提高.

(六)培养学生兴趣，优化深度教学

高中生经历了九年的系统学习，在自我认知、兴趣发展等方面已经具备雏形，他们找到了符合自我特长的兴趣点，而且能够将这些兴趣点运用到实际学习中.对于学生的个体差异问题，教师需要先对学生的兴趣点进行综合考虑和分析，有针对性地找到学生兴趣点中和教学内容相契合的部分，并将这些兴趣点进行分类处理，将其中的共同点、存在的问题等进行挖掘，寻找适合培养学生数学学习的部分，并制订出详细的教学计划，因势利导地培养学生的学习兴趣.例如，教师在教学“圆的方程”一课时，如果发现一些学生对工程类绘画感兴趣，便可以借助此兴趣点，结合圆的各种特点对工程作图的影响，以及具象化作图中一些投影关系等，通过逐步引导，让这类学生将工程绘画的兴趣融入数学学习中，发挥学生对抽象事物的洞察力，进而培养他们学习数学知识的兴趣.

(七)利用小组合作模式，优化深度教学

逻辑推理能力是数学思维的主要表现形式之一，也是学生主动提出、发现、解决问题的必要手段，还是让学生运用自身的知识结构对命题进行分析和论证的能力，它有助于提升学生数学学习的实效性.一些学生成绩提升较为困难，很大程度上与其逻辑思维有关.对此，教师需要告知学生，只有精准地掌握基础知识，打牢知识体系的根基，选择具有代表性的习题进行分析，才能最大限度地提升数学学习能力.教师在教学实践中可借助小组合作模式的优势，以小见大地布置小命题，通过假设、推理的分析过程，将最后探究得到的数据信息进行归纳和类比，从而得到正确的结论.在这一过程中，小组成员能够展开良好的互动交流，通过取长补短、互相学习的形式优化自身的逻辑思维.例如，教师在教学“集合与常用逻辑用语”一课时，可通过小组合作的方式为每个小组分配学习能力水平均衡的学生，并让责任心较强的学生担任组长，以监督其他学生的日常学习.教师在布置学习任务的过程中，需要让学生对几何的基本概念、集合间的关系进行认知，通过小组讨论的形式选出小组代表汇报学习成果.在小组交流过程中，学生能够进一步认知集合的相关知识.之后，教师要向学生阐述教学目的，让学生对各种集合类型有基本的认识.教师还可以利用多媒体设备绘制韦恩图以强化学生的理解，并让学生自主对集合中的全集、补集等内容开展学习探究，做到能够根据定义、性质等对其进行区分和比较.

(八)总结知识内容，优化深度教学

教师在教学中不能一味地追赶教学进度，这样不利于学生对知识的吸收和复习，要适当停下来，对以前学过的知识进行归纳，这也是学习的重点，可以帮助学生发现自身的不足.数学是训练学生解题能力的一门课程.所以，教师应帮助学生对阶段性的知识内容进行整理，引导学生在学习一段时间后对所学知识进行总结，从而检验学生的学习效果，培养学生的数学核心素养.为了达到高效复习的目的，教师可引入思维导图，协助学生建立数学知识框架.思维导图能呈现人们思考的过程，它以中心词为核心，形成了向外扩散的思维形式，是提升学生创造力的有效工具.教师将思维导图应用于复习课中，可以使学生直观地了解数学知识体系的构成.例如，学生在复习“三角函数”这一单元时，可以从知识梳理、重难点总结两大方向入手.在知识梳理中，二级关键词可以是三角函数的图像和性质，紧接着扩展出奇偶性、周期性、对称性等三级关键词，以此类推，最后逐渐完善整个思维导图.我们可以发现，虽然整个单元的知识点繁多复杂，但使用思维导图整理后，明显会让复习思路更加清晰，从而保证了复习效率，符合深度学习的要求.