指向深度学习的高中数学单元教学设计研究

杨立伟

摘要：随着我国素质教育教学体系的改革、创新与发展，基于学生学科核心素养的教学理念，已经成为促进学生创新性发展的重要方向。落实于深度学习的教学体系和教学目标，教师需要引导学生从数学符号知识转变为数学学科思想和学科本质的理解和把握，加深对于数学知识内涵的研究与学习。本文主要根据高中数学单元教学设计工作，结合深度教学的理念，探寻数学教学目的和教学方向，希望能够落实深度学习的教学体系，为学生进一步成长和发展带来新的方向。

关键词：深度学习;高中数学;单元教学设计与研究

引言

基于以学生为主体地位的教学体系，应落实深度学习的核心素养和教育方式，准确把握学生发展的基本方向，突破传统填鸭式、灌输式教学的束缚，以现代化教育体系结合深度学习的教育思想，最大幅度的应用单元教学设计研究工作，提高教育水平。由于我国大部分高中教学方式仍然采用以成绩为唯一定论的评价体系，为了帮助学生获得更高的高考成绩，需要抓住所有能利用的时间来进行学习与教学，无法促进学生发展，也无法帮助学生适应现代社会发展变化，尤其针对高中数学课堂教学体系和教学政策而言，这种现状更为严重。为更好地促进高中生落实深度学习的政策和理念，结合高中数学的教学特点，提高设计与研究工作的科学性与针对性，需要积极进行教师教学体系和课堂情况的改革与完善，不断将培养学生全面发展为教学目标和教学方向，更好地激发学生对于数学学习的兴趣，重视学生思维锻炼能力。在不断引导与培养的过程中提高学生对于数学学习的兴趣，在积极沟通、共同学习、相互发展的过程中，促进学生全面成长。

一、深度学习的理论概念

深度学习主要是需要学生在教师的引导下达到深层次的概念理解与知识内化的目标，是一种相对于基础知识的应用而言，实现更高层次的知识深化和知识重构，达到有意义学习的目标，不断促进学生在深度学习的过程中获得批判性思维。深度学习要求学生不仅要掌握基础知识，还要掌握知识背后的内涵和思维体系，以调动学生的数学思维结构，在不断落实新旧知识整合、自我导向性学习理念的过程中完善知识结构，掌握数学学习的核心构成，提高数学思维的发展水平。其次，为了更好的帮助学生了解数学学习的本质以及数学应用的基本方向，需要督促学生形成什么是数学、什么是数学概念以及什么是数学本质的基本观念。更好的落实各项数学理论知识的应用，明确数学属性，培养发散性思维，促进深度学习策略的落实。最后，在进行数学学科基本知识和教学经验的总结、归纳与指导下，还需要以基础知识为载体，形成抽象的概括能力、知识理解能力、理论与实践能力和图形感知能力等认知体验，强调以学生为主体地位，让学生深入参与到数学课堂的教学氛围当中，获取知识，深化于形，内化于心，并将旧知识迁移到新知识，在新知识不断深入研究与应用的过程中提高数学知识的掌握效果。最后，需要培养数学学科知识与理论知识的逻辑思维能力，更好地针对基础内容进行本质概括，以数学知识为载体，思维模式为发展方向，提高认知结构和知识掌握能力，不断培养学生发散性思维。

二、深度学习的特征

（一）联想与结构

联想与结构策略作为深度学习的基本特征，要求重点强调以学生理论与实践技能相结合为主要发展目标，保证每位学生在学习高中数学知识时能够结合生活中的经验做到生活化教学发展方向，结合生活中存在的数学问题，形成一定实践经验和操作经验，并将这些经验落实于数学深度学习体系当中，形成科学的知识结构，完善的思维体系，通过新旧知识的连接，搭建经验结构化的发展路径。

（二）活动与体验

基于活动与体验，主要是要求教师应改变传统教学方式的束缚，不以成绩为唯一评价标准，而需要倡导素质教育理念下以核心素养为学生培养和发展的方向，改变教育体系和教育机制，让学生更好的获取数学学习的快乐，教师在传播高中数学知识时还应帮助学生亲身体会到知识从无到有、从一到多、从旧到新的发现过程，这是一种探究式学习的理论，能够不断丰富学生内心的情感体验，掌握学科核心知识内容，提高思维认知水平。

（三）本质与变式

本质与变式的特点是要求学生在进行数学学习的过程中，既能抓住理论知识的本质特点，也能够通过延伸和思考来推导本质属性的相关变式，更好地利于学生进行基础知识的深度加工，教师在讲解高中数学知识时并非将推倒后的知识一并交给学生，而是应该将本质属性交给学生后，通过引导与思考让学生通过自主推导来了解本质属性与变式之间的关系，更好地掌握数学学习的特点，在迁移的过程中深化知识内涵，不断提高数学知识的掌握程度。

（四）迁移与应用

迁移与应用的特征落實于深度学习后，主要需要帮助学生将学科知识内化为个体知识，通过知识迁移、内容迁移、技能迁移、态度迁移等方式做到举一反三，不断优化学生的综合性思维能力。在检验学习效果的过程中将数学知识的本质不断创新与推导，形成更深层次的数学体系。在教师的引导与辅助下合理编排教学内容，优化教学策略和教学顺序，从而达到深度学习的目标。

（五）价值与评价

价值与评价是整个深度学习理念落实与应用的最终环节，需要保证教师在对学生学习能力、学习技巧总结与归纳的过程中积极评价学生的学习行为，采取以鼓励式教育为主导的评价方式，引导学生获得批判性思维，以更客观、直接的评价内容帮助学生明确是非，形成正确的世界观、人生观与价值观，不断促进核心素养的培养与落实。学生的价值观念并不是一朝一夕养成的，而是在长期发展过程中需要在教师及家长的引导和督促下，形成健康的自我观念和积极的自我评价体系。教师也应利用每周班会作为评价载体，不断基于学生现阶段学习情况为研究焦点来落实学生评价工作，增强学生自信心，促进学生发展。

三、深度学习的相关理论

（一）元认知理论

元认知理论在应用于高中数学深度学习的过程中需要保证认知水平和思维水平的建设与发展，帮助学生深刻认识到元认知的重要性，利用元认知来不断优化问题，提高发现问题、分析问题与解决问题的能力，在深入研究数学知识的过程中获取较高的思维水平，重视思考方向的研究，在查找与学习过程中针对可能遇到的问题时进行积极改正、解决与归纳，不断促进学生元认知水平的发展。

（二）建构主义理论

建构主义理论主要是需要帮助全校形成正确的学生观、学习观、发展观与人生观，倡导以培养学生自主学习能力为根本方向，将学生的理论知识纳入日常生活情景中进行教学，并不是直接呈现给学生，以满灌式的教学方式直接塞给学生。需要在积极引导下，帮助学生从日常生活中发现数学、体验数学试卷的美好，促进知识内化，构建生活与数学的连接。其次，还需要在学习过程中，充分将数学知识与理论实践相结合，更好的落实知识体系与知识层次的构建工作，促进并唤醒学生思维能力，提高理论知识的掌握效果。

（三）目标分类理论

目标分类理论主要是需要教师帮助学生确定数学学习的方向，构建新旧知识的连接，在深度学习的过程中准确掌握学习数学的目标，在目标的支撑下不断优化数学学习的效果，整个数学教学体系要求數学知识不应直接传授给学生，而是在多层次深入化发展过程中，以生活化情景将知识迁移到生活中，不断基于生活解决实际数学问题，再加以整合、应用与研究的过程中形成系统化的知识结构和知识体系，帮助学生梳理知识脉络，不断落实更深层次的理论应用与实践指导。

四、高中数学深度学习的教学设计策略

（一）抓住理论框架，开展单元式教学策略

单元式教学策略能够更好地帮助学生掌握知识目标，形成逻辑框架与持续性的评价方式，确定各单元学习主题与核心主题来落实知识层次和结构的深化与应用。单元目标指的是学生在进行这一章节或单元内容学习时所需要掌握的内容以及所需要达到的知识应用方向，需要通过目标的细化与落实来提高知识传授的效果，以综合性的评价方式让单元目标的应用成为抓住理论框架、促进学生深度学习的重要教学设计策略，不断提高学习任务与设计理念的科学性，让整个数学教学内容更具挑战性和趣味性，构建生活与数学之间的连接，沉浸其中，不断获得积极的成长体验。其次，在单元式教学的过程中，还需要根据课后作业和课后实践活动来不断提高学生的探究能力，基于学生现阶段已有的知识和经验出发，给予学生更多的创作空间和时间，在不断自主探究与实践操作的过程中更能落实理论教育的基本方向，以沉浸式学习方式帮助学生获得更加积极的教学体验。最后单元式学习的探究过程是教师与学生积极参与、积极沟通与积极交流的探索过程，能够结合各单元的学习目标，激发求知欲望和实践技能，在充分分析交流、验证与推理的过程中培养抽象思维以及逻辑概括能力，促进学生核心素养的培养与落实。

教师在设计单元学习理论的过程中以《直线的倾斜角与斜角》这节单元课程为例，可以将整节课程内容的知识和概念划分为三个层次。首先，倾斜角与斜角的概念以及计算公式。其次，公式的推导过程及基本数学思想。最后，与几何相关的历史介绍和数学文化。这三个层次分别代表了这一章节的三个单元知识，基于这三个单元知识来针对性的拓宽理论框架，做好课前引导、课中探索、课后回顾与总结，结合单元式学习的特点落实每一单元结构的学习目标和学习方向，体现深度学习的教学设计流程与理念。

（二）串联式教学手段，帮助学生思考

基于理论框架的教学模式还可以应用问题串联式教学手段，促进学生在问题的引导下进行深入思考，层层递进，从简到繁，从易到难，逐渐进行知识整合与知识构建，提高学生的思维能力和创新水平，精心设计的问题串能够有效突破传统教育理论的束缚，在解题过程中帮助学生发现自我知识逻辑结构中的问题，获得知识迁移。

在讲解《函数的单调性》这节课程内容时教师可以以某地区一天内天气变化的气温分布折线图为例来探索一天中气温随时间变化会有怎样的规律。之后，我们该如何用语言描述这种气温随时间规律变化的趋势。最后，我们可以通过两个词语“增大”“减少”来描述两个变量之间的关系，但我们会发现，一天之中气温并不是一直随时间呈现正比例或反比例变化的，那么，我们该如何通过语言描述来刻画特定时间区域内气温变化的单调性。这三个方面的问题，以层层递进的形式帮助学生深度思考一天内气温变化的趋势，更有效的理解函数单调性的概念和意义，帮助学生从简到繁的深度学习，不断形成逻辑概括能力与逻辑思维能力，让感性知识朝着理性的方向不断健全发展与应用。

（三）提高实践操作环节的科学性，增强情感体验

为帮助学生更好的获得学习体验，提高学习效果，需要以数学知识的培养与应用为载体，让学生以个体或团队为单位积极参与，积极探索，积极实践，获得学习感悟，在实践与应用的过程中还应通过教师的不断引导，充分开展探究类课程与实践类课程，做到从做中学、从玩中学、从实践中深入学习与发展。其次，为了更好的帮助学生落实数学实践操作技能，达到思维训练的效果，需要在教学设计的过程中认真结合课程标准和课程要求满足学生个性化发展的需求，利用核心知识落实深度学习的理念，根据班级实际发展现状，提高教学策略的可操作性和匹配性。

我们在探究指数函数图像相关性质的过程中，需要根据两组函数图像的差异来找出函数底数a与指数函数图像变化之间的关系。我们可以以y=3与y=5;第二组： y=（1/3）和y=（1/5）为例，通过坐标的方式在xy坐标轴中画出这四种函数所对应的图像，通过底数a的关系对比来探索图像之间的变化。利用实际动手操作能力来指导学生观察图像的异同点，再深入思考、对比、分析、猜想、探究的过程中能够实现更深层次的学习。不仅能够提高思维水平，还能够在归纳和总结中落实函数指数图像深度学习的教学设计策略。

总结

总的来说，在我国现代化素质教育教学理念的发展与指导下，核心素养教学体系与高中数学教育方式密切相关，基于深度学习的教学策略和教学理念需要不断培养学生理论与实践相结合的技能，在促进全身全面发展的过程中，需要探索实践的科学性与单元式教学策略、串联式教学手段的关系，帮助学生更好地获取高中数学知识，理解数学要点，提高数学掌握应用能力，教师也应不断优化单元教学设计模式与流程，与学生现阶段的发展目标和学习需求相匹配，更好地促进教师落实教育理念的要求，不断为学生带来高质量课堂教学设计标准，为学生可持续、健康、全面发展保驾护航。

参考文献：

[1] 林遵涛.高中数学单元教学设计对增强学生核心素养的探究[J].学苑教育.2020（08）：62-63

[2]史亚军. 基于深度学习的高中数学单元教学设计研究[D].西南大学，2021.