构建“深度学习的数学课堂”之策略研究

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  数学,是一个彼此联系的整体,知识间联系性强,逻辑性强。数学课堂就是数学思维活动的场所。可现实中,很多的数学课堂追求的是形式上的多样和表面上的热闹,却忽略了数学思维的培养,忽略了学生素养的发展。追求数学课堂的深度思考,凸显浓浓的数学味,建构“深度学习的数学课堂”成为我们每一位数学教师追求的目标。
  何谓深度学习的课堂
  深度学习就是学习者积极主动地学习,积极地探索、反思和创造,学习者在深刻理解的基础上记忆知识,能把握知识之间的联系,并能将知识迁移、应用到新的情境中,做出决策解决问题。“深度学习”的数学课堂不是“难度”课堂,它是有冲突的、有活力、有实效的课堂,更是有后续发展的课堂。深度学习的课堂关注学生发展的需求,注重调动人的内在潜力,学生可以在学习新知过程中有策略地融入原有的认知方法,用整体的眼光发现问题、解决问题,在以后的生活中,学习者还能继续保持强烈的学习欲望和学习能力。
  通过研究,我们认为深度学习的数学课堂可以用“三高”来评价。首先是参与度高,学生在整个学习过程中能全员、全程、全心充满热情地参与;其次是思维度高,学习者在学习过程中处于积极的思考状态中,思维兴奋点多、思维水平高。最后是目标达成度高,学习者能高效地达成四基目标。
  如何构建深度学习的数学课堂
  做好前端分析——精准把握教材、了解学生的起点是深度学习的前提
  前端分析主要指学情分析与研读教材两个部分。通过“学情分析”可以了解学生们头脑中到底还装着多少知识点,对这些知识点的识记、理解、运用到了哪个程度;研读教材是“教学准备与设计”的前奏,研读教学目标,把握教材编排体系,理解编者的意图,再对教材文本进行深入解读,才能高屋建瓴地驾驭教材,走进正确解读教材、活用教材的境界中,使我们的课堂教学真正有效。
  基于前测做好学情分析,制订合理的教学目标
  在教学中,我们要想探明“学生已经知道了什么”,前测就是一种行之有效的方法。
  在教学《百分数的认识》一课时,笔者随机抽取了五年级91个学生作为样本进行前测,结果如下:
  (1)你认识百分数吗?写一个百分数 读作: . ;其中,写百分数正确的有85人;读法正确的有84人,其中有6人读一百分之几;不会的只有1人。调查显示,学生对百分数并不陌生,百分数读写法的掌握已经处于较高水平,但写法上可能不一定正确,特别是在百分号的书写顺序上。
  (2)“根据去年校医务室的统计,我校有18%的小学生有蛀牙。”你能说说“18%”表示什么意思吗?可以用文字把它写下来,也可以用画图的方式表示出来。
  用具体数量来表示的有39人;用图形来表示的有34人;用分数意义进行迁移理解的有6人;不知道如何表示的有12人。
  从数据来看,学生在学习百分数前,已经积累了“分数”“倍”“等分”等概念,学生能够从具体数量、图形及分数的意义方面来理解百分数的意义。
  (3)50%、 吨它们有什么联系和区别吗?
  认为两者意义不同的有10人;认为二者存在单位的有无的有6人;认为两者意义相同的有74人;不知道二者区别和联系的有1人。
  从调查结果看来,大多数人认为分母是100的分数就是百分数,他们不清楚百分数与分数的区别,这将是这一节课所要解决的难点。
  根据前测,本课教学目标制定如下:
  ①感知百分数产生的必要性,能正确读写百分数,掌握百分数的概念。
  ②经历探究“百分数表示部分量与总体量的关系时小于或等于100%,表示两个独立数量的关系时可以大于100%”的过程,沟通百分数与倍数的关系。
  ③根据学生“预学”中提出的问题,用小组交流、全班分享等多种方式尝试解決,培养学生质疑与分享交流的习惯与能力。
  研读教材,凸显教材本质
  教材是承载课程标准理念的主要载体,是主要的教学资源,因此,我们教学前要深入研读课程标准,领会教材的编写意图,熟悉教材的基本内容,了解各部分内容在整个学科、册、单元或课时中所处的地位,充分挖掘教材内在价值和优势,优化教学效果。研读教材可以纵向看、横向比,通过看和比,可以熟悉教材的体系结构和目标定位。
  又如百分数的这一单元,我对北师大版、苏教版、人教版教材进行逐一对比,发现教材编排上内容大致相同,主要有:百分数的意义;百分数与分数、小数的改写;百分数的应用这几块内容。苏教版和北师大版还编排了利息、纳税等内容,而人教版对于利息等内容是放在六年级下册进行教学的。再细究,教材虽提供了基本的教学思路,但在内容呈现方式上各具特色。如“百分数认识”这一课的情境,北师大版:足球比赛中,你认为该选谁去罚点球?计算罚中个数是罚点球总数的几分之几,学生发现异分母不能直接进行计算,要把分母化成相同的数才能进行计算,一通分,分母刚好是 100,由此引出百分数产生的原因。苏教版也是利用“学生投篮”的学习情境,通过解决“谁的成绩好?”这一问题,先让学生否定了书中呈现的各种比较方案后,再想出为了便于比较,只能将这些异分母分数都转化成分母是100的分数,从而得出百分数的含义。而人教版则直接呈现出几幅生活中的百分数情境,让学生初步感知这些百分数的含义,在联系生活实际中去认识百分数,感受百分数的应用价值。
  构建以“学为中心”的课堂——选择合适的学习方式,促使师生深度对话是深度学习的重点
  学生的学习过程就是他们的发现之旅,是知识的建构过程。小学数学课堂就应该让他们真正经历“数学化”的过程。因此,应采取多种学教的方式,让学生在独立思考、自主探究、合作交流中学会学数学、用数学的思想、方法,创造性地解决问题。
  基于独立预学的分享式学习
  “基于独立预学的分享式学习”这种学习方式是以学生的预学为前提的,在导学稿的引导下突破学习重点,带着问题进入课堂;以讨论为基础,在小组合作中分享学习成果,生成典型问题;以展示为关键,让学生把已经学会的知识说出来,在分享、质疑中推进深度学习。   如“百分数的认识”一课中,教师可通过两方面促进学生的深度学习。
  (1)小组交流
  学生根据预学单进行交流,让学生提出疑惑并进行交流,解决一部分问题。
  (2)梳理新知
  在小组交流的基础上,引导学生快速有序地呈现自学的要点。根据前测,学生对于百分数的读法与写法都能基本掌握,只是写得不太规范,特别是写的顺序,我们就进行规范的读写,再把教材中的百分数的意义进行初步的分析,对95%进行数形结合的理解。再出示一个文字,一个百格图,一个线段图,让学生来说说这些百分数表示什么,加深其对百分数意义的理解。
  (3)互助释疑
  主要任务是解决学生自学过程中产生的困难和疑惑,并且是学生们自己相互解决的。学生会问:“百分数有什么好处? 百分数与分数有什么区别?百分数在什么情况下可能超过100%?有没有千分数、十分数?”从“小组交流——梳理新知——互助释疑——课堂检测”入手实施“以学为中心”的课堂形态,教师充分利用学生的已有经验,引导学生分享交流、互助释疑,充分调动了学生学习的主动性,提高了学生的参与度。
  基于核心问题引领下的探索性学习
  核心问题是教学中可以引发学生学习期待,引导学生整体性理解、掌握教学内容,并有效发展学生思维的最重要、纲领性的问题。一堂课以一两个核心问题调动和组织学生学习的版块教学模式,让学生在较大的空间里进行思考,从而提高学生的思维能力。
  如在学习《折线统计图》这一内容时,我们以 “点已经能表示数据的多少了,为什么还要连成线呢?”作为核心问题。因为学生之前学习条形统计图时,已经明白直条的长短可以表示数量的多少,而折线统计图中的点,也能表示出数量的多少,那为什么还要连点成线呢?这就迫使学生打开思维思考折线统计图的独特作用,让学生能“多”想一些,想“深”一些。
  充分经历学习过程——经历“有过程的学习”是深度学习的核心
  “数学教学是数学思维活动的教学,而不是数学活动的结果——数学知识的教学。”数学的价值不在模仿而在创新,数学的本质不是技能而是思想。教师要尽可能地让学生经历真正的数学学习过程,不断在体验与创造中学习,只有这样,学生才是课堂的主角,让他们在自己的舞台上展开想象,发展思维,渗透思想,经历“有过程的学习”是深度学习的核心。
  实践操作——让学生体验“做数学”
  教与学都要以“做”为中心。为了令学生对学习有更深刻的认识,“做”是一个行之有效的办法。多创造机会让学生拼一拼、折一折、量一量……让学生在操作中体验数学,提高学习兴趣,激发求知欲。
  如学习直角、锐角、钝角三者的关系时,为了让学生“做”起来,我是这样设计的:请小朋友们用手中的活动角做一个直角和一个锐角。说说你发现了什么?学生发现,把直角的张口变小就成了锐角。教师再将张口变小一点,让他们观察是不是锐角,从而得出:只要是比直角小的角都是锐角。随后让学生用手中的活动角做一个直角和一个钝角。问学生有什么发现?学生得出:把直角的口变大了就是钝角。教师引导学生观察教师手中的这个角,请他们判断一下它是什么角?教师让手中的活动角动起来,一边动一边判断(教师演示:直角 较大锐角 较小锐角 直角 较小钝角 较大钝角)在学生认识了各种角之后,请学生给这三种角排序,通过排序理清三者的大小关系,再让学生设法用学具或身边的物体做出一个锐角、直角、钝角,通过动手做来加深对角的理解,建立起角的空间观念。
  挖掘创造点——经历再创造的学习过程
  学生天生有着好探究、好思考、好分享的特点,我们一定要相信学生的认知潜力,不要有过多的铺垫、过细的提问、过度的指导等,多为学生提供一些探索的时间和空间,鼓励学生主动地参与观察、实验、猜测、推理与交流等数学活动,在自主探索和问题情境中参与数学知识的“再创造”。
  如角的度量中,我先在大屏幕上呈现出两个大小相差很大的角,问学生哪个角大?你是用什么方法得出的?学生们通过看马上就可以知道了。“除了直接用眼睛看的方法之外,还可以怎么比呢?”学生会借助活动角来比。教师继续引导:“那还有其他办法吗?”学生陷入了沉思。此时,教师在黑板上贴出一些10度的小角学具,“老师这儿还有些小的角,你们能借助这些小角比较出这两个角的大小吗?”通过这一问题的解决,学生认知界面上除了建立起了比角大小这一知识点外,还会建立起“化整为零”的基本思想。“不过这样比还是会有点儿麻烦。你们能不能再想个办法,既能保留它的准确性,又能改进它操作比较麻烦的这个缺点呢?”驱使学生重新审视并调整自己刚建立起来的方法体系,他们会想出“把小角拼起来”“用透明胶把小角粘起来”等方法,这样量角器的雏形慢慢就形成了。随后,教师再出示三个角让学生量,其中两个角可以用这工具量,第三个角不能量,认知平衡再次被打破,驱使学生们对刚“发明”的工具进行改良。把每个小角再分成若干个小小角,再次显示了“化整为零”的数学思想的魅力。随之,“ 1°角”“把半圆平均分成 180 份”等量角器的核心要素就都一一呈现了。接着出示开口方向不同的 65°角和40°角给大家度量,让学生对量角的工具再一次审视。“内圈刻度”和“外圈刻度”的概念形成也就水到渠成了。
  通过一次次认知平衡的打破,一次次的质疑,挖掘“创造点”,学生在參与和体悟“问题解决”的过程中,发展思维,形成思想,成就深度学习。
  巧妙整合练习——拓宽习题的深度和广度是深度学习的保障
  数学练习,是训练学生运算技能、培养学生数学思想、提升学生思维品质的重要载体。北师大版的小学数学教材习题设置非常简约,仔细分析梳理就会发现它是简约而不简单,所以,我们可以围绕教学目标,根据教学的需要对练习进行适时、适度的改编,拓展习题的广度与深度,让目标的达成度大大地提高,也让深度学习真正发生。   前后沟通——拓宽练习的广度
  概念的完整建构、思想的合理运用、方法的触类旁通,需要教师站在较高的视角俯视教材,打通章节,逾越领域与知识模块,沟通知识与思想方法,做到一通百通。
  如在《三角形的認识》中,先请同学们以一条线段AB为底,画高为2厘米的三角形。问这样的三角形能画几个?
  根据学生的画,教师进行课件动画演示。
  让学生们仔细观察,得出同底等高的三角形可以画无数个底相等、高相等,形状、大小不一定相等的三角形。引导学生观察“哪几个三角形比较特别?说说它们的特点。”根据问题,学生找到锐角三角形、直角三角形、钝角三角形,渗透了三角形的分类这一知识点。接着运用多媒体让上面的顶点任意地动起来,请学生选择三角形的某一部分进行观察“在顶点的运动过程中,这个部分有没有变化?”这里联系了三角形的内角和及三角形的三边关系。
  在此题中,深刻挖掘教材资源,批判性地学习新知识,新思想,从学生的实际入手,进行合理加工、整合、拓展,将已有的知识和经验联系起来,串成一条线,促使学生各方面的能力得到发展,使教材信息显示出它的生机与活力。
  深入挖掘——提升习题的深度
  数学思维贯穿于数学学习的全过程,我们怎样在练习题的设计上下足功夫,给学生搭建一个“以题深思”的“脚手架”,使学生顺着“脚手架”步步深入地展开思考,训练学生思维的灵活性和创造性呢?可以是题组训练的形式,从基本题到变式题再到拓展题,由封闭到开放;还可以是一题多变的形式,将一道题用足、用透、用活,从而达到多道题的功效。
  如在“长方形的周长”中,在练习环节可为学生搭建这样一个步步深入的题组“脚手架”:
  ①一个长方形长是4厘米,宽是2厘米,它的周长是多少厘米?
  ②用这样的两个长方形拼成一个正方形,拼成的正方形的周长是多少厘米?
  ③将这样的一个长方形分割成两个一样的正方形后,周长增加了多少厘米?
  ④用这样的两个长方形任意拼成一个图形,拼成的图形的周长是多少厘米?(由于拼法不同,它的周长有多种情况,16厘米、20厘米或24厘米以及重叠部分需要测量后再计算等等)
  ⑤如果只告诉我们这个长方形长是4厘米,宽是多少不知道,现在要在它的一端剪去一个最大的正方形,你能求出剩下的长方形的周长是多少吗?这道题从表面上看,似乎缺少了条件,不可能解出,但如果换一种思维方式就能激活解题思路:设原长方形的宽为b(或假设一个具体数量),那么剩下的长方形周长是2(4-b) 2b=8厘米。
  通过上述题组练习,不仅巩固了“长方形和正方形的周长”的知识技能,且训练了学生思维的发散性和变通性。
  结语
  总之,我们力图源于教材、依据学情,通过选择合适的学习方式,让学生经历一个有过程的学习,创造出生动精彩、充满张力和活力的课堂,用数学本身的魅力来吸引、感召学生。使他们在学习活动中获得充实感、在思维碰撞中获得愉悦感、在自我实现中获得成功感,真正构建深度学习的数学课堂。
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