深度学习背景下小学数学挑战性任务的设计策略探究

【摘要】在当今的教育环境中，深度学习已经成为一个重要的教育目标.它不仅仅是学生对知识的记忆和理解，更重要的是能够分析、评价和创新，从而达到真正意义上的学习.设计挑战性任务，能够引导学生积极探索问题，通过实践和思考来深入理解并掌握知识.文章从必要性、设计原则以及实施策略出发，就如何有效设计挑战性任务，以驱动学生深度学习，提高教学效果进行分析，旨在提供实用的指导和启示.

【关键词】小学数学；挑战性任务；深度学习

在当前的教育环境中，教师面临着如何有效激发学生主动学习、深入思考的问题.随着信息技术的飞速发展和知识经济时代的到来，传统的填鸭式教学已经难以满足学生的学习需求和社会的发展要求.在这种背景下，设计挑战性任务成为推动学生深度学习的关键策略之一.挑战性任务通过设置有适当难度的问题和活动，不仅可以激发学生的学习兴趣和主动性，还能促进学生批判性思维、解决问题能力和自主学习能力的发展.

一、设计挑战性任务的必要性

设计挑战性任务在教育中的必要性不容忽视，这是因为它能够驱动学生深度学习，促进他们的认知、情感和行为发展.挑战性任务有着激发学生学习动机的特性.正如“我从不教我的学生，我只是提供一个环境，他们可以自我学习”那样，当任务具有一定的难度和挑战性时，学生就会产生克服困难、解决问题的动力.这种动力可以驱动他们投入更多的时间和精力，主动地学习.此外，挑战性任务也有助于培养学生的问题解决能力.正如“教育的目的不在于灌输知识，而在于激发智力”，当学生面对挑战性任务时，他们需要运用所学知识，结合自身经验，寻找最佳解决方案.这个过程不仅让他们学到新知识，也让他们学会如何运用知识，提高了问题解决能力.同时，挑战性任务有助于培养学生的创新思维.挑战性任务往往需要学生跳出常规，寻找新的解决办法.这种寻找和尝试的过程，有助于发展他们的创新思维，让他们学会在面对问题时，能够从不同的角度和层面进行思考.挑战性任务对于培养学生的团队协作能力也有很大的帮助.在面对挑战性任务时，学生需要团结协作，共同寻找解决方案.这种合作的过程，有助于他们建立良好的团队合作精神和协作技巧，也让他们明白，每个人都是团队的一分子，每个人的贡献都是重要的.

二、挑战性任务设计原则

在设计挑战性学习任务时，教师需要遵循一些基本原则以确保任务能够有效地激发学生的深度学习.

（一）与教学目标相匹配原则

在设计挑战性任务时，首先要确保任务与课程目标和学习成果紧密对齐.这意味着，教师在设计任务时，需要深入思考这个任务如何帮助学生达到预设的学习目标，以及如何让学生获得所需的知识和技能.对齐学习目标的任务设计不仅可以引导学生明确他们的学习方向，还可以帮助他们理解为什么要进行这个任务，以及完成这个任务将对他们的学习产生什么样的影响.这对于激发学生的学习积极性、提高他们的学习效率具有重要作用.此外，对齐学习目标的任务设计还有助于教师进行教学评估.教师可以通过学生完成任务的情况，了解他们在课程学习中的进展和问题，从而对教学方法和策略进行及时调整.

（二）学生的需求和兴趣原则

学生的需求和兴趣是他们学习动力的重要来源.当任务能够满足学生的需求，或者与他们的兴趣相关时，他们更愿意主动参与到学习中来，更愿意投入时间和精力去完成任务.深度学习需要学生积极思考，主动探索，这些需要学生有强烈的学习动力.同时，关注学生需求和兴趣的任务设计也有助于提高学生的学习成效.当学生对任务有兴趣或者任务能够满足他们的需求时，他们在学习过程中的积极性和主动性将大大提高.这不仅可以提高他们的学习效率，也可以帮助他们更好地理解和掌握知识.因此，设计挑战性任务时，教师需要了解学生的学习需求，了解他们的兴趣所在，然后将这些因素融入任务设计.

（三）任务的适度困难原则

设计挑战性任务，关键在于找到学生的最近发展区，即任务难度要略高于学生当前的能力水平，但又不至于高到让学生有挫败感.适度困难的任务可以在挑战与支持之间找到平衡，既能激发学生的学习兴趣和动力，又能保证他们有能力完成任务，从而达到深度学习的目标.适度困难的任务设计需要教师深入地了解学生的学习能力和水平.如果任务过于简单，可能无法提供足够的挑战，学生会觉得无聊，从而影响他们的学习兴趣和动力.反之，如果任务过于困难，学生可能会感到挫败，甚至放弃学习.因此，教师需要根据学生的实际情况，设计出既有挑战性又能够让学生有能力完成的任务.适度困难的任务可以促进学生自主学习和问题解决能力的提升.当学生面对一项既有挑战性又能够完成的任务时，他们会被激励去寻找解决问题的方法，这不仅可以增强他们的学习动力，也可以培养他们的自主学习和问题解决能力.

（四）学生自主性与教师支持性原则

设计挑战性任务的另一个基本原则是平衡学生的自主性与教师的支持性.这意味着，任务设计应该鼓励学生独立思考，自主学习，同时需要教师提供必要的指导和帮助.自主性是深度学习的核心要素之一.自主性学习可以激发学生的内在动机，帮助他们发展独立思考和解决问题的能力.因此，设计挑战性任务时，应该尽可能地让学生有机会自己探索，自己解决问题.然而，过度的自主性可能会让学生感到困惑和挫败.因此，教师的支持也是非常重要的.教师可以提供一些指导性的问题，帮助学生明确学习的方向；可以提供一些学习策略，帮助学生有效地学习；还可以在学生遇到困难时提供及时的帮助和反馈.在实际教学中，教师需要不断调整自主性与支持性的平衡.

三、具体实施策略

（一）设计挑战性任务，让学生“玩数学”

玩是学生的天性，而将这一天性融入数学学习，可以极大地提升学生的学习兴趣和效率.对于学生而言，数学教材通常是枯燥和无趣的，因为教材主要侧重于公式的记忆和技巧的训练，而忽视了数学的实际应用和理论探索，使得学生很难从中体验到学习的乐趣和满足感.因此，为了激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效率，我们需要让任务设计具有趣味性.如果任务设计得过于枯燥和乏味，可能会导致学生对数学产生厌倦感，无法投入到学习中去.让学生“玩数学”并不意味着将数学简化或娱乐化，而是让学生在接触数学的过程中，能够感受到其内在的乐趣.设计挑战性任务，就是要让学生在解决问题的过程中，发现数学的规律，理解数学的原理，进而提高他们的数学思维能力.教师精心设计数学任务，设计挑战性任务，让学生“玩数学”，这是一种寓教于乐的教学方法，它能够激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效率，培养学生的数学思维能力.

游戏化是最常用的设计方式.例如，在教学“分数的初步认识（一）”（苏教版三年级上册）时，可以设置如下的游戏化教学过程.

任务1：分数比萨游戏

游戏方式：通过制作比萨来学习分数.教师可以准备一些圆形的卡片代表比萨，然后将这些比萨切成不同的份数，如半个、四分之一个等.学生的任务是根据教师的指令，如“找出一个四分之三的比萨”，选择正确的比萨片.

目标：帮助学生直观地理解分数表示的是整体的一部分，并且通过实践活动加深对分数概念的理解.

任务2：分数记忆卡片游戏

目标：通过匹配游戏加深学生对分数视觉表示和分数数学表示之间关系的理解.

任务3：画图游戏

目标：帮助学生以创造性和互动的方式深入理解分数的概念.通过亲手绘制分数图形，学生能更好地理解分数作为整体的一部分的含义，同时能加强对分数等分的直观感知.

此外，教师在教学过程中也可以设计数学角色扮演活动，让学生通过角色扮演来学习数学.例如，在一个关于银行的角色扮演活动中，学生可以扮演银行家、顾客、贷款经理等角色，通过这个过程学习有关金钱、利息、贷款等数学知识.这种方法不仅能提高学生的数学技能，还能增强他们的社交能力和团队合作能力.同时，教师还可以引入数学魔术、数独、数学故事等，让学生寓乐于学.

（二）设计挑战性任务，让学生“用数学”

在数学教育中，让学生“用数学”是至关重要的.这种方法的核心在于激发学生将抽象的数学概念与现实世界的多样情境联系起来，从而在解决具体问题的过程中，深化对数学知识的理解和应用.当学生参与到这样的挑战性任务中时，他们不仅在实践中磨炼数学技能，更在面对复杂问题时学会运用逻辑推理、批判性思维及创造性思维.数学不仅是应用已知公式和技巧解决已知问题的技巧，更是面对未知探寻新解的艺术.通过设计这样的任务，我们不仅培养学生解决数学问题的技能，而且培养他们面对现实世界未知挑战时的探究能力和创新精神.这种深度学习的过程，实际上是一种智力上的冒险，它要求学生勇于尝试，不畏失败，持续追求解决方案.在这个过程中，学生学会如何提出问题、如何分析问题、如何综合信息，并最终形成结论.这样的学习经历，无疑将为他们日后在各个领域的挑战中提供坚实的思维基础和解决问题能力.

例如，在“比例”的教学中（苏教版六年级下册），教师可以设置如下应用场景.

场景1：给学生一个简单的食谱，该食谱的分量适合2人食用.然后要求学生调整食谱的分量，使其适合4人或6人食用.学生需要计算原材料的比例，确保食谱的味道和质量在分量增加时保持一致.

场景2：进行一个植物生长的实验，要求学生使用不同比例的水和肥料来培养植物.学生需要记录植物的生长情况，并分析哪种比例的水和肥料最适合植物生长.这个实验可以帮助学生理解比例在实际生活中的应用.

场景3：给学生一定的“预算”，让他们计划一次购物活动，比如购买文具或零食.学生需要根据商品的价格和预算，计算出不同商品的购买比例，以确保不超出预算.这个活动能够让学生在实际情境中应用比例的知识.

场景4：使用地图和比例尺的概念，让学生计算实际距离和地图上距离之间的比例关系.例如，可以让学生规划一次校外教学旅行的路线，计算实际行走的距离.这个活动帮助学生理解比例尺在地图阅读中的重要性.

场景5：让学生选择一个他们感兴趣的建筑或物体，然后制作一个比例缩小的模型.学生需要计算实际尺寸与模型尺寸之间的比例，确保模型的比例准确.这个活动不仅能够让学生实践比例的计算，还能培养他们的手工制作能力.

“玩数学”与“用数学”这两种教学设计理念在实施过程中既存在联系也有区别，其最终目标都是提高学生的数学能力，包括数学知识的掌握、问题解决能力的培养以及批判性思维的锻炼，但从不同的角度促进学生的数学学习和理解.“玩数学”的核心在于将数学学习转化为一种寓教于乐的体验.它旨在通过趣味性强的游戏化元素，激发学生对数学的兴趣和好奇心.例如，教师可能会设计一些数学谜题、益智游戏，或者利用数学软件和应用程序来构建虚拟的数学探险.在“玩数学”的课堂上，学生可以通过团队合作来解决数学挑战，或者在数学角色扮演游戏中探索数学概念.这种方法不仅有助于提升学生的数学技能，而且能够以一种轻松愉快的方式培养学生的创造力和团队合作精神.与此相对的是“用数学”，这种教学设计强调的是数学知识的实际应用.教师会引导学生将数学工具和概念运用到解决现实世界问题中，如环境问题的数据分析、财务规划、工程设计等.在“用数学”的环境中，学生需要深入理解数学原理，并学会将这些原理应用到具体情境中.教师可能会采用项目式学习，让学生在完成一个跨学科的项目中，运用数学模型和统计方法来分析数据，从而得出有意义的结论.这种方法不仅提升了学生解决复杂问题的能力，还增强了他们的批判性思维和创新精神.需要注意的是，虽然“用数学”可以看作“玩数学”后续的一个流程，即在通过“玩数学”建立了数学基础和兴趣后，进一步通过“用数学”来应用所学知识，但两者并不一定是线性的关系.在教学实践中，“玩数学”和“用数学”可以交叉进行，甚至可以同时发生.

结 语

挑战性的学习主题对于激发学生的探究欲望、激活思考动能及构建学习意义具有至关重要的作用.为了在常态教学中设计并有效实施这样的挑战性任务，教师需要深刻把握学生的学习需求，创造性地规划教学活动，以确保每名学生都能在全身心投入的过程中体验成功并获得持续发展.只有这样，才能确保“深度学习”不只是停留于理论的华丽辞藻，而是落实于实际教学过程中，是教学转型努力的有力见证.

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