浅析小学生数学深度学习能力的培养
2022-03-16钱晶
钱 晶
浅析小学生数学深度学习能力的培养
钱晶
(江苏省南京市金地自在城小学,江苏南京210039)
数学的研究对象包含空间、结构、数量、变化、信息等,在现实问题中有广泛应用。学生利用数学的能力,与学生的深度学习能力有直接关联。本文从小学高年级数学教学出发,探索学生深度学习能力的提升路径,以此促进教学质量增长。小学生深度学习主要从课堂氛围、实践活动、自主学习模式、知识的深度理解、评价反思五个方面入手,对数学的具体教学实践进行探究。
研究对象;深度学习;高年级数学;自主学习
深度学习是新课改深入后才被重视的概念,至今已经成为一种新型的教学理念。很多教师对深度学习并不陌生,而且都能对深度学习的概念有基本理解,但为了在教学中更好地实现深度学习的目标,教师有必要对深度学习的概念、特征、意义等进行全面、深入、系统地认识。
一、深度学习的概念
从汉语词汇角度看,深度学习只是更深层次地学习,是“深度”与“学习”组成的复合词,因此早期的深度学习概念仅仅只作为词汇短语出现,人们对深度学习的理解也仅限于表面。直到2006年,“深度学习”才成为一种教学理念被Hinton提出,此时的“深度学习”才是教师们今天要研究的方向,其拥有特定的内涵。
“深度学习”的理念起源于大脑神经网络,人类的大脑神经感知是多层次的,神经功能也有单一和复杂的区别。深度学习就是指利用低层次感知或特性,以及相对简单的大脑活动组合成的更复杂和高层次的感知活动。是具体感知向抽象感知的变化过程,是表面感知到本质感知的过程,是对感知觉进行信息处理的过程。
当前,“深度学习”主要被用于机器研究中,以让机器拥有人类大脑对信息数据的解释能力为主,是基于数据处理之上的更高级模式。教育中的“深度学习”概念也是以此为目标,以满足新时代对高端人才的需求。
二、深度学习的特征
(一)一般特征
1.学生能建构知识体系
从深度学习的概念可以知道,深度学习是一个有序的思维过程。深度学习思维,是把许多知识点按照一定结构进行排列的过程,其中有同一领域内不同知识点由浅入深的排列,也有不同领域知识点按照一定逻辑关系进行的排列。深度学习就像一张网,把许多同领域、不同领域的知识点组成一个整体。因此,知识体系的建构能力就是学生具有深度学习能力的特征之一。
2.学生具有批判意识
深度学习的过程中,学生需要对外界获取的信息进行筛选与组织,通过大脑思维的处理从而形成结论与分析。在此过程中,学生必须具有批判意识,对于信息中出现谬误的地方提出质疑,在寻找答案的过程中也就加深了对教材知识的理解与探索。深度学习就是一个不断批判和寻找答案的过程,具有深度学习能力的学生一定具备很强的批判意识。
3.知识与能力融合
深度学习要求学生不仅吸收课堂知识,还要运用课堂知识,偏向于对学生的能力培养。同时还要求学生具备踏实的理论基础,是知识与能力的融合。
(二)数学深度学习特征
1.自主学习
数学深度学习需要学生发挥积极性与主动性,对教师在课堂上讲解的知识通过大脑意识进行深层次处理。教师能监督的只有学生的外在言行,学生是否在认真思考课堂内容、是否在想办法解决数学问题、学生是否对数学课堂内容有疑问,都是教师肉眼无法观察到的。所以,数学深度学习的实现,学生自主学习是必经过程。虽然深度学习分为有监督和无监督两种类型,但本质上都需要学生自主思考,教师是不可能把结果灌输给学生的。
2.有效学习
数学深度学习,还具有有效性的特征。深度学习中,学生能够掌握数学概念与公式的原理,在借助数学知识解决实际问题的时候也能够举一反三,付出的时间与精力也能获得较大回报,学习的效果十分显著。
3.反思学习
数学深度学习还具备反思的特征。反思性与批判性特征具有相似效果,都是为了不断质疑,在质疑中让学生发散思维,寻找解决方案,从而让学习效果不断提高。学生可以对数学习题反思,也可以对学习方法与效果反思,有反思才能找到问题所在,从而用更科学的方法武装自己,让自己的数学成绩更优异。
三、提升小学生数学深度学习能力的必要性
(一)小学数学教学现状与成因
当前小学数学中,大部分学生的逻辑思维能力都有待提升,他们只会套用公式答题,对数学概念的理解也停留在记忆层面,缺乏对知识原理的理解。因此,大部分学生的数学基础较差,遇到习题变式或涉及实践性问题时,学生的表现就不尽人意了。造成小学生数学基础差的原因,与教师的教学方式、理念、目标有关。教师对学生的要求只在知识表象,教学方式也采用了学生被动听课的模式,自然获得的结果也只能如此。想要改变数学教学现状,教师必须探索能达到深度学习效果的教学方法。
(二)数学深度学习的意义
数学深度学习能够锻炼学生的分析、推理方面的能力,还要求学生具备反思能力,是促进小学生思维品质提升的有效方法。深度学习以能力培养为目标,而数学核心素养恰是对小学生的数学能力要求,因此,深度学习是提升小学生数学核心素养能力的重要途径;通过深度学习,学生能够构建完整的数学知识体系。由此可见,数学深度学习对小学生来说意义重大,提升小学生的数学深度学习能力刻不容缓。
四、提升小学生数学深度学习能力的教学策略
(一)创建浓郁的课堂学习氛围
数学教师可以根据学生的数学成绩情况进行分组,让学生能够彼此之间互相影响,共同进步。比如把数学成绩好的学生与态度积极的学生进行分组,形成一对一帮扶,让知识学习好的学生在同伴的影响下具备自主探索意识,让自主学习的学生在伙伴的影响下夯实基础知识,从而达到知识与能力的融合,形成深度学习的初步模式。数学教师也可以寻求班主任的帮助,以班级为单位把学生进行分组,数学教师只需要负责监督和鼓励学生开展数学合作探究即可。分组学习的重点在于利用学生彼此之间的友谊与情感,形成互相影响。如何分组、分组后如何引导学生合作是教师工作的重点,教师要尽量把能互相影响的学生放到一个组,对于性格不合、矛盾较深的学生尽量不要放到一个组内。
此外,数学教师也要在课堂上耐心倾听,用真诚、耐心、细心的态度对待学生。比如教授“多边形的面积”时,课后学生做题发现自己对平行四边形的面积计算原理理解不够,于是又询问教师。虽然已经讲授过这部分内容,但面对学生的需求,教师有必要重新进行详细讲解,并时不时询问学生是否听懂,对于学生的反馈也要耐心倾听。一部分小学生的表达能力较弱,在描述问题与感受时往往词不达意,教师无法准确理解。对此,教师需要耐心引导,直到弄明白学生要表达的意思,并为学生解决提出的问题。通过学生之间的分组学习模式,以及教师对待学生的耐心求知态度,能塑造浓郁的课堂学习氛围,为学生深度学习打好环境基础。
(二)丰富课内外实践活动形式
实践活动是促进理论深化的有效方式。从课本到实践可以培养学生的实践能力,让学生在实践体验中对课本知识有新的理解。从课本到实践,主要通过课内实践活动实现。课内实践活动有数学手工与数学实验等内容。比如在教授“多边形的面积”时,教师先让学生在纸上裁剪出对应图形的纸片,再带领学生探索多边形面积计算的公式。平行四边形可以用折叠法或剪裁拼接法,把长方形与平行四边形关联起来,得出计算公式与原理。比如教授“小数加法和减法”内容时,教师可以借助切苹果、截断木棍等方式进行学习。再比如教授“圆柱和圆锥”内容时,教师可以带领学生分别用硬纸板和水果、蔬菜制作成空心与实心的几何体,再通过切割与拆解让学生认识圆柱体与圆锥体的体积与面积的计算依据。
实践活动也是促进学生发散思维的方法,学生可以从实践到课本,拓充数学见闻,增长数学知识。比如在长途赛跑中,内外圈学生起跑线不同,教师由此可以给学生安排测量内圈与外圈跑道长度的任务。有的学生是利用长绳直接测量不同圈的长度,根据长绳长度得出跑道长度;有的学生是直接用长卷尺进行测量;有的学生则通过在纸上按比例构建出跑道原型进行计算;有的学生根据半圈长度测量;有的学生直接测量全程……学生测量方式的不同,体现的也是思维方式上的差异。当然,在生活中,学生感兴趣的点也不同,比如有的学生偏向于对跑步速度的关注,对赛跑运动中先到的学生反而无法获得第一名而困惑。针对学生不同的好奇点,教师也可以引导学生往不同方向进行实践探索。
(三)形成以自主学习为主的课堂教学模式
数学深度学习具有自主学习的特征,在教学中,教师也要以促进学生自主学习为目的开展教学。首先,可以借助先学后教的模式,让学生实现自主学习。比如在教授《统计表和条形统计图(二)》内容时,教师可以让学生课前对教材内容进行预习,并给学生录制微课视频讲解单式统计表与复式统计表,让学生借助微课视频实现学、练、评一体化,掌握统计表与条形统计图的概念、特点,以及懂得如何解读统计图中的各项数据。在课堂上,教师针对学生课前自学时的错误习题进行知识讲解与系统解剖,对难点“统计图的解读”知识重新梳理,对重点知识进行归纳强调。在课堂讲解中,教师应针对学生的学习结果与状况进行方法归纳,指导学生如何运用正确的方法实现课前有效自学。
其次,教师可以开展能够激发学生自学兴趣的教学课堂。比如在讲解“百分数”的知识时,教师可以设置抽奖情境,以中奖率为蓝本讲解百分数的意义、解读方法以及日常应用范围。教师还可以在篮筐中分别放置不同数量的红色和白色乒乓球,摸出红色乒乓球的学生可以给予奖励,否则没有奖励,通过摸出的红色球数量与总数之比给学生进行百分数知识讲解。在讲解“确定位置”内容时,教师可以让学生通过捉迷藏的游戏猜测位置,在游戏中深化位置观念,再把未知位置转化为对已知位置的判断,让学生判断自己看到的位置关系,并理解不同位置上的角色看到的位置关系是不同的。课堂中教学方法的多样化与趣味化,能有效提升学生的自主学习兴趣,让学生在无人监督的情况下能自发探索数学知识。相比于有人监督的深度学习,无人监督的深度学习效果会更上一层楼。
(四)促进学生对基础知识的深度理解
学生对数学知识的理解可以划分为三个层次,一是工具性理解;二是关系的理解;三是创新性理解。第一种理解属于当前数学教学中的常规现象,即学生对知识的背诵记忆性理解。这种理解只在表层,属于机械性学习的结果。学生对数学知识的理解停留在这一层次,只能够直接套用书本知识,无法应对习题变式与数学实际问题。第二种理解属于对数学知识掌握较好的学生层次,这个层次的学生能够根据课本内容举一反三,应对习题变式和利用数学知识解决实际问题的能力都较强。第三种理解属于对数学知识的发散与深化,达到这一层次的学生不仅对书本知识掌握较好,对部分与书本无关的内容也有一定的基础,能够借助数学常识解释这部分未知内容,并对内容进行自主探索和学习。
比如在教学“轴对称”知识时,对知识理解在第一层次的学生只能够理解最直观的对称现象。对知识理解在第二层次的学生能够理解轴是图形对称的标准,实际上轴对称的两个图形是一组镜像图形,任一图形翻折后与另外的图形完全一样,二者之间可构成平移或旋转关系。对知识的理解在第三个层次的学生则能够通过轴对称理解剪纸艺术原理,并由对剪纸图案的研究,对图形关系有新的认识与突破。对数学知识的理解层次越深,学生越能够感受到数学的其乐无穷。在教学中,教师要以增进学生对基础知识的理解深度为目标开展教学,比如借助思维导图、实验建模、统计图表等内容帮助学生对数学原理进行深层次剖析,并给予学生鼓励和启发,让学生能够通过主动思考实现数学概念的融会贯通。
(五)客观评价,及时反思
任何内容的学习想要获得持续进步,都离不开客观评价与及时反思,数学深度学习亦然。学生在进行数学自主学习与探究活动中,教师需要针对学生的表现作出客观评价,指出其在学习过程中的问题,指导学生用正确的方法完成自主学习,指引学生正确的探究方向。在教学活动完成以后,教师也要根据学生的实际学情,反思自己所用的教学方法对学生的数学深度学习能力是否真的有作用,作用不够明显的情况下需要找出问题,作用比较明显的情况下需要找出原因,并思考是否能让效果更显著。在评价与反思中,教师不断调整和优化教学细节与过程,让深度学习的效果能够得以放大,让教学过程中的问题能够逐步被解决,最终形成一套完整科学又行之有效的深度学习教学体系。
五、结语
综上所述,想提升小学生的深度学习能力并不难,主要还是教师要明确深度学习的概念,掌握深度学习特征,并在数学课堂中能够针对深度学习进行教学设计。通过科学化的教学环节设计,教师只要保证教学的核心内容落实到位,同时寻求班主任帮助,加强对学生的监督管理,就能有效提升学生的深度学习效果。当然,本文主要从教学环节的角度进行阐述,在实际开展教学时,教师还要从自身专业技能与学生习惯培养等方面入手,实现对深度学习的全面实施,以保证小学生的数学深度学习能力能在最短的时间内获得提高。
[1] 林娇娜.基于深度学习理念下小学数学教学探究[J].数学学习与研究,2021(20):64-65.
[2] 田蓉.小学数学教学中培养学生逻辑思维深度思考的研究策略[J].数学大世界(中旬),2021(06):15-16.
[3] 纪何.小学数学深度学习的指导策略[J].新课程,2021(26):213.
G622
A
1002-7661(2022)12-0156-03