以深度学习为基础的高中数学单元教学设计研究

董凌云

摘 要：深度学习刚刚兴起，便引起教育界高度关注。深度学习在很大程度上强调了教育应该以学生认知为导向，并以此为基础，发展学生批判性思维和知识迁移、应用。但高中阶段数学单元教学和普通教学存在较大差异，它要求学生在深度学习中完成知识构建，以及由此而产生的学习能力。本篇文章主要对以深度学习为核心的高中数学单元教学情况进行研究分析，并给出相应的建议。

关键词：深度学习；高中数学；单元教学

深度学习在最近几年得到了广泛重视，究其原因，主要是因为受到应试教育的影响，人们希望学生能够实现真正高效的学习，并且深入研究和了解这一学习的状态。高中学生在进行数学学习的时候，若仅了解知识表面含义显然远远不够，唯有开展深度学习，数学学习才是比较有意义的。

一、深度学习概述

深度学习属于更广泛的范畴，在计算机领域应运而生，此后在教育领域中得到了广泛应用。在高中数学教学中应用深度学习理念具有十分重要的意义。深度学习一般是指学生能够对新观点进行批判性学习，并能结合原理，这样就可以解决这个问题。从这个意义上来看，深度学习就是一种基于学习者已有认知结构的“再创造”活动。由此可知，深度学习，其实就是指学生的学习过程，也指向了学生的认知环节。因此，深度学习应该体现出一种“问题意识”，而不是仅仅追求“答案性任务”。此外，深度学习还要求教师要有一定的学科素养，这样才能够促进学生发展和提升课堂效率。此外，深度学习还强调了学生的学习批判性，能够积极主动、批判性地构建知识，由此可见，只有在特定情境下，深度学习才能够把它本身的功能发挥到极致。

二、高中数学单元教学要求進行深度学习

单元教学一般按“章”进行，有时仍由若干主要篇章合并而成。因此，在设计单元时一定要把握好各个小单元之间的关系。现行苏教版高中数学教材各单元主线清晰，主题鲜明。因此，对每个单元进行系统而全面分析与研究就显得很有必要了。如：学习函数的内容，可以通过函数这个概念来实现函数简单性质及映射概念等几个部分所构成的大单位。因此，在进行数学课堂教学时要注意从不同角度展开对这个整体内容的理解与掌握，并以此来构建完整而系统的知识体系。具体地说，某一单元有确定的课题，在教学过程中，教师需要以“主题”为依据，对教学主线进行梳理，进行教学设计。同时，教师还要根据不同的教学内容进行适当的调整与整合，以促进课堂效率的提高。由于单元教学教师通常一堂课难以完成，因此教师在进行单元教学的时候，深度学习的应用常常起到事半功倍的作用。比如在进行数学课堂教学前，教师可以引导学生对相关数学知识展开思考，这样能够帮助他们理解教学内容。

如：学习《概率》这一章的内容时，通过激发学生产生随机事件的思维，这样，学生就可以在本单元中树立起一个贯穿始终的学习思维，开发深度学习价值等。数学课堂应该注重培养学生的思维能力和解决问题能力，让其形成自主探究与合作交流的习惯，这是学好高中数学的关键一环。单元教学也有其批判性，这是因为高中数学是一门要求学生运用思维来进行学习的课程。因此，数学课堂中培养学生的思维能力非常重要，也有利于提高教学质量[1]。

三、基于深度学习的高中数学单元教学实施步骤

以深度学习为主线，高中数学单元教学的实施大致可分为以下三大环节：

清楚地了解期望的学习结果。教学能否达到应有的效果，它和教学目标的制订有非常重要的联系。以深度学习为依托进行高中数学单元教学，才能达到事半功倍之效，明确学习目标很重要。教师需结合高中数学课程教学标准，兼顾高中学生认知规律，联系生活与学生兴趣点，做好时间安排，在确保教学内容有相应含义的前提下，明确学习目标后，教师可从“学”开始，利用逆向思维，将教学内容与高中数学课型的特点相结合，制订出有关教学路线。这时，就要求教师在知识的迁移、意义的领悟和知识技能的掌握上下功夫。在知识迁移中，教师应以知识的“本源性”为出发点，对知识发生的脉络、运用范围和学生运用能力开发拓展。了解含义层面，教师应使学生了解对应单元中核心问题和有关数学对象的性质。在知识技能的掌握上，教师应该使学生明白这一单元所要求理解与掌握的特定知识与技能。同时，教师在教学中应考虑到学生个体差异情况，给他们制订差异化的目标。

要确定合适的评估方法。在评价方法的确定上，教师首先要明确单元学习的目标、学生能力的培养目标，明确学生学习所应具备的质量水平，揭示了学习内容间可能存在的内部联系。教师在决定评价的方法上，可按要求选择进行分析和评估、等级描述型考核、SOLO的分类与评价等。其中，SOLO分类评价则是根据学生的回答思路、回答能力、回答的一致性和整体结构这四个特征，将学生的思维反应水平由低到高划分为五个层次。

对有关教学过程进行策划。在教学过程当中，合理应用数学思想是十分重要的组成部分，其内容有假设、符号化、转化、类比、数形结合等，但要发展数学思想，就要由问题做导向。

四、高中数学单元教学中深度学习的应用

（一）基于问题迁移的单元教学

常规的以单元为单位进行教学的实践活动，一般情况下，教师只会给学生安排几套单元练习题，之后请学生独立实践。这种方式会使学生形成一种被动接受信息的心理状态，而不愿意进行深入思考与探究。这种单元教学，不但不能把单元教学的内涵发挥得淋漓尽致，还会造成学生对数学概念理解不透彻。因此，为了提升教学质量和效率，就要创新单元教学策略，使其能够更好地服务于学生。针对这种情况，高中数学教师在进行单元教学的时候，能够利用深度学习，给学生呈现一道题，并且通过一道题，指导学生学得更加丰富。

高中数学教师在讲授“立体几何初步”时，便能以深度学习为导火线，撬开学生的心智，唤起学生批判意识，发展学生迁移知识能力。利用多媒体创设情境，引发学生批判性思考。在教材中，有许多知识点是以例题或习题的形式出现的。具体地说，教师可借助多媒体技术将一些涉及立体几何的场景呈现在学生面前，并以此为基础，引导学生针对问题进行探索和学习。同时，借助视频资料和多媒体设备进行对比分析，让学生从不同角度去理解抽象概念的内涵，从而加深学生对本节课教学内容的印象。这类教学可以为迁移篇章的内容提供依据。此外，教师也要注意借助数学思想方法来帮助学生理解数学知识，使他们能够更好地掌握解题思路和技巧，提升解决问题的效率。面对深度学习的部分，教师也可通过探索矛盾问题，发展学生批判性思维。这一点对于提升高中生的思维能力和解决问题能力具有重要作用。批判性思维指的就是学生学习、建构知识时所采取的一种反思、批判的态度。在高中阶段，数学知识比较抽象和枯燥，所以在这一阶段进行数学学习时需要运用一些方法来提升自己的能力。批判性思维过程的运用具有复杂性，所以在这一环节中，一般情况下，有不少同学觉得数学学习很困难。例如：一些学生会觉得自己很笨，不知道怎么去解决难题，这说明他已经缺乏必要的批判性思维能力。这时，教师可指导学生对刚学过的知识进行批判性思考。通过这种方法来帮助学生掌握一些基本的数学知识和技能，并形成一定的思维能力，为今后更好地学习数学打下基础。如此循序渐进地进行教学，既能激发学生学习数学的兴趣，也点燃了他们思想的火花，促进其数学学习素质的提高[2]。

（二）基于问题导引的单元教学

高中数学单元教学过程，教师在教学中，要注重引导学生重视对有关数学知识的掌握，通过科学、合理的问题导引，有助于学生构建全单元主要知识脉络，并揭示全单元基本的数学思想方法等。同时还要注重培养学生的自主探索意识和探究能力，从而促进他们对所学内容形成深刻理解与认识，实现整体把握。唯其如此，才有可能引起学生学习的積极性，并且在研究中深入。

如：在讲解“数列”这一内容中，通过呈现概念的生成过程，使学生对数列有关概念有所认识。具体步骤如下：对大量有关生活实例进行剖析，就这些例子的共同点及其本质属性进行探讨，基于以上探索，抽象地提出数列这一概念；学生对数列概念产生认识，并且学会运用数列的概念。纵观教学，教师均应以有关问题做导引，经过对有关例子的分析，教师提问：用一个集合来表达上面例子里的一个数列，并考虑集合元素和数的关联。学生回答后，教师不断地指导他们去描述数列这个概念，并引导学生想一想，实例中几组数列有什么区别。学生在解答了以上的疑问后，教师也可不断地引导他们思考区分有穷数列与无穷数列的准则。教师通过一步步地指导，实现使学生对数列概念进行深度学习。

五、对深度学习背景下高中数学单元教学的思考

通过以上内容，我们就会知道，深度学习是以学生认知为导向，以批判性思维为导向，发展他们知识迁移的能力。如何才能使深度学习有效落实？笔者以为，深度学习就是促进学生对零散知识的认知，掌握单元知识形成的钥匙。同时，深度学习也为解决数学问题提供了一种有效的途径。所以教师在运用深度学习进行教学时，要重视学生对数学知识建构过程中认知情况、情感因素的培养等。同时也要注重对深度学习理念进行合理渗透，让学生感受到数学与生活之间存在着紧密的联系。唯有如此，才有可能让深度学习真正促进单元教学。

（一）以深度学习为基础的数学单元教学遵循的原则

在进行以深度学习为核心的高中数学单元教学活动中，教师在教学过程中，需遵循一定的原则，从而较好地保证教学效果。一是坚持整体把握原则。根据笔者多年来的经验来看，数学单元教学内容应该按照一定的顺序进行编排和组织，教学要坚持整体性原则。整体指的就是对教学内容进行系统性分析和整理，以确保每个环节都能够发挥出应有的作用。单元教学的核心指导原则就是整体性，但高中数学单元教学设计把全单元知识化难为易，化零为整，每个模块之间应该保持适当的联系性，各板块知识既有一定独立性，同时又可以有机地连接起来，解读常见单元主题。如果没有整体意识就不可能对教材有深入透彻的理解和灵活多变的应用，也不能使学生真正掌握数学知识体系，更谈不上培养数学能力了。所以教师开展单元教学一定要有整体性的理念作为引导，注意细节时，应考虑到全单元话题，宏观掌握单元内各知识点。二是教学一定要符合顺序性的原则。每一次教学都有其特定的时间和空间，每个章节又可以分成若干个小专题，单元内知识点相互联系，教师在教学时一定要按先后顺序，这样才会有循序渐进之效，并使学生看清各知识点间的关联，为学习新知识打下良好的基础，从而确保教学效果。三是教学要遵循相关性的原则。单元中的每一个知识点与其他知识点有着紧密的关联性，如果教师能够从相关的角度去组织课堂教学，就可以更好地激发出学生对于该学科的兴趣，提高课堂效率。教师要指导学生找出单元内各知识点之间的联系[3]。通过分析不同知识点之间存在的内在联系来帮助学生形成完整而清晰的概念体系，使其对整个单元有一个全面深入的了解和掌握。唯有如此，学生才有可能把各知识点关联在一个单元的整体中学习，从而总体上抓住这一单元主题内容，以及基于该方法的深度学习。

（二）以深度学习为基础的数学单元教学运用的策略

在进行以深度学习为核心的高中数学单元教学活动中，教师在教学中应重视运用恰当的策略。通过情境创设提升学生自主学习能力。数学是一门逻辑性很强的学科，因此教师应该重视课堂导入环节问题的提出，教师可在教学中创设恰当的情境，使学生能积极主动地投入相应的情境去学习，从而走出被动学习的困境。另外，教师还应该结合具体教学内容设计出一些活动形式，让学生能够积极地参与其中，并与教师一起讨论，以此来促进数学课堂效率的提升。教师创设情境的时候，要创设对应单元大情境，即设置情境线，在情境中包容单元中的各大知识点，这不仅可以达到单元教学的目的，还可以指导学生在情境的深度学习。同时教师还应该对不同类型的问题展开分类讨论，以此来激发出学生对于数学学科的兴趣和热情，进而提高他们的学习效果。教师单元教学过程中，可采取以问题为导向进行教学，通过问题线或单元问题串的建立，使提问能贯穿于单元教学始终，并以问题为导向，引领学生更深层次地思考与研究。对于不同类型的题目，教师需要结合具体教学内容以及学情来选择合适的教学策略。教师设计提问，要关注学生个体差异状况，对学生分别进行必要的辅导，这将有助于构建一个知识体系，从而进行深度学习，并取得最好的单元教学效果。

结束语

简单地说，在高中数学单元教学的实践中，教师应该把深度学习纳入教学中来，要注意把学生的主体地位突出地体现到数学课堂教学活动之中，并且在此基础上激发其数学学习兴趣，从而促进其能够全身心地投入数学的学习中。同时，数学教师也应积极引导学生自主探索和合作交流，进而提高课堂效率。在此基础上高中数学教师要不断充实数学专业知识，提升自身综合素养等。让学生学会利用所学知识解决生活问题，使其真正成为课堂上的主人。这样才能使学生在教学中掌握更多的数学知识，使其成为对祖国有用之人。

参考文献

[1]曾庆国.基于深度学习的高中数学单元教学设计研究[J].学苑教育，2023（8）：49-51.

[2]衣晓宁.基于数学核心素养的高中数学单元教学设计的研究[J].数学学习与研究，2022（36）：122-124.

[3]张玉.聚焦高中数学核心素养的单元教学设计[J].数学之友，2022，36（24）：8-12.

本文系江苏省南通市教育科学“十四五”规划2021年度课题“深度学习视域下高中单元主题式教学的实践研究”（编号：GH2021092）研究成果。