基于深度学习的小学数学核心素养培养策略研究
作者: 郑忠伟作者简介:郑忠伟(1976~),男,汉族,福建泉港人,泉州市泉港区峰尾中心小学,研究方向:小学数学。
摘 要:深度学习是现阶段教育教学工作中的一项重要理论,强调学生对知识的探索和生成,能够引发学生全方位、多角度、深层次地开展学习,有效提升学生的学习效率和学习能力。小学数学知识概念比较抽象,且逻辑性较强,知识的信息量大且庞杂多样。通过对小学数学知识的分析,其还是有一定规律性和系统性的,便于构建知识体系。因此,深度学习可以作为小学数学核心素养培养的重要路径,对小学数学教师教学方式创新和小学生数学学习方式转变有着不可替代的作用。文章就深度学习的理论基础作为切入点,重点论述了小学数学核心素养与深度学习的内在联系,并结合实际教学案例探究深度学习视角下的小学数学核心素养培养路径。
关键词:深度学习;小学数学;核心素养;培养策略
中图分类号:G623.5 文献标识码:A 文章编号:1673-8918(2022)18-0082-04
小学数学知识概念比较抽象,且逻辑性较强,知识的信息量大且庞杂多样。受到传统小学数学教学模式的影响,单纯依托教科书内容开展教学的模式学生学习难免会枯燥乏味,有的学生甚至出现抵触心理。通过对小学数学知识的分析,其还是有一定规律性和系统性的,便于构建知识体系。近年来,教育教学不断深化,素质教育推广范围愈发增大,学生数学学科素养的培养深度和广度都有所加深。但是,现阶段学生在学习过程中还是存在着学习动力不强、态度不端正、学习目标模糊、学习方法不科学等问题。尤其是部分小学数学教师没有重视小学数学教学过程中核心素养的培养,导致小学数学教育教学改革和发展止步不前。深度学习引入小学数学教学过程中,可以让学生围绕着数学教学过程中的核心知识、数学思想、数学办法等展开学习,进而养成良好的数学思维和数学应用能力。因此,深度学习可以作为小学数学核心素养培养的重要路径。
一、深度学习的理论基础
深度学习理论属于心理学范畴,与建构主义学习理论有着紧密联系。建构主义学习理论指的是教育教学过程中将学生作为学习的核心和主体,重点强调的是学习过程中学生对未知事物和知识的主动探索和发现,进而针对知识意义和知识构架进行主动构建。依托自我知识体系的构建,学习者可以带着自我知识体系和自我认知能力进行融会贯通和多维度学习,完成深度学习。归纳总结来说,深度学习指的是学习者在认识和理解的基础上能够带着批判性思维学习新的思想、知识、技能和事实,并将所学内容与自身原有知识结构体系进行融会贯通,并在自身知识结构体系中将新旧知识联系起来、融合起来。这样一来,知识结构体系中的原有知识就能和新知识发生相互迁移,并构建新的知识情境,进而解决学习过程中的问题。另外,深度学习还指的是学习过程中学习者通过探究学习推动原有认知发展,即通常所说的探索学习、反思学习、创造学习、拓展学习,而不是反复学习同一知识。所以,深度学习是一种学习者充分理解和掌握知识基础上的学习,重点强调的是学习者带着疑问、批判、探索进行新知识学习,并将新知识与原有知识充分结合。
二、小学数学核心素养与深度学习的内在联系
(一)小学数学核心素养的内涵
小学数学和学生的日常生活联系非常紧密,数学亦可以解决生活中一些比较常见的问题。小学数学核心素养是针对小学数学学科特征、学科内容、学科教学目标等结合核心素养概念而形成的学科核心素养。具体来说,核心素养往往指的是个人在社会生活和学习工作中的必备品格和关键能力。同时,核心素养重点突出了学生通过教育学习养成的“行为举止”“道德品质”“知识水平”“学习态度”“发展能力”等优秀个人品德,囊括了社会主义核心价值观强调的重要内容。此外,现代素质教育要求促进学生全方位、多层次和综合性的发展,核心素养则是全方位、多层次发展的教育核心。核心素养的提出,是我国“立德树人”教育理念推行的重要举措,也是适应教改和提升学生综合能力的基础。对于小学数学而言,核心素养不仅包含了数学学习习惯、数学学习思维,还囊括了逻辑思维、推理能力、空间想象能力、判断能力、模型思维、计算能力等。所以,小学数学核心素养的侧重点在于培养学生的综合数学能力,促进学生数学思想的构建。最为重要的是,小学数学核心素养的培养推动了学生独立思考能力、数学思维、数学运用能力的构建,为学生往后的数学学习奠定基础。
(二)小学数学核心素养与深度学习的内在联系
小学数学的本质是社会生产和社会发展中的现象描述,其来源生活且高于生活。小学数学核心素养并非与生俱来,而是与小学数学课程教学有着重要联系,且在小学数学教育教学全过程中凸显出来。因此,小学数学核心素养是具有发展性、可教性以及可塑性的。所以,小学数学核心素养是小学数学教育教学过程中以数学理论知识、数学应用技能、数学思维能力为基础,经过转换而形成的一种综合素养或者数学学科素养。根据深度学习的概念来看,深度学习强调了新旧知识的融会贯通、知识体系结构的构建重组、新知识的批判性和探索性习得。所以,深度学习中小学数学核心素养落实是具有契合度的,即深度学习是在之前学习知识或者技能的基础上学习新知识、新能力或者新学习情境,核心素养是在学科知识或者数学理论基础上提取的综合素养,二者之间的关系是“相互迁移”。简而言之,小学数学核心素养的本质决定了小学数学核心素养的落实充分依托深度学习的开展,核心素养落实之后便会推动深度学习的开展,二者之间是相互加强、相互联系的良性循环。
三、深度学习视角下的小学数学核心素养培养路径
(一)构建学习情境,助推深度学习
数学深度学习情境的构建,确定了小学数学课堂教育教学过程中学生的教学主体地位,保障学生在轻松愉悦的教学环境中学习数学知识,让学生对数学学习有较高兴趣,进而让学生对小学数学有极大的学习积极性和主动性,带动小学数学深度学习的实现。这样,学生在小学数学深度学习过程中才能逐步实现核心素养的培养。所以,小学数学教师需要根据学生的数学认知能力、数学学习习惯、数学学习思维等创设具备深度学习属性的数学深度学习情境。同时,注重深度学习情境的公平性、民主性以及趣味性,便于学生在学习过程中与教师积极互动和沟通,引导学生在自身原有知识的基础上对新的数学问题和数学理论进行思考和探索,并在此过程中培养核心素养。
比如,小学数学教学中关于“四则混合运算”的相关内容学习过程中,教师为学生构建一个以“生活购物”为主题的“四则混合运算”深度学习情境。教师将一些标注有价格的教具带入课堂,然后将学生分为不同的“购物小组”,为每个小组开具诸如“8本作业本,6支水彩笔,8个便利贴”“2盒粉笔,5个文具盒”等不同购物清单。“生活购物”的深度学习情境不仅符合学生的日常生活,也能够有效激发小学生的参与兴趣和学习兴趣。在“生活购物”这一深度学习情境中,学生需要根据购物清单对应购物名称、购物数量、购物单价等通过“四则混合运算”计算购物总金额。这样,学生不仅体会了数学和生活的联系,还在“购物清单”主题情境的学习过程感受了“四则混合运算”的应用价值,完成了数学知识的深度学习、认识、掌握和运用,学生数学知识应用能力、数学问题解决能力得到培养,进而为学生数学核心素养培养奠定基础。
(二)提问教学实施,引发深度思考
开展提问式教学是小学数学教学过程中构建和提升学生数学探索能力的基础。而数学探究能力又是小学数学核心素养的重要组成部分,更是小学数学深度学习的必要条件。只有当学生在数学学习过程中具备深度探究能力,才能在已有数学知识基础上进行数学问题发现、数学问题分析和数学问题解决,实现深度学习和深度思考。另外,学生在小学数学学习中,运用观察能力可以将抽象性强和逻辑性强的知识实现具体化和理论化,进而弄清楚数学知识的不同维度和内涵。这样,学生才能分析出核心问题和有用信息,打破传统思路和解题方法,获得数学学习过程中的新方法和新思路,逐步培养创新思维和创新能力。
比如,在小学数学教学中关于“鸡兔同笼”的课堂教学中,教师可以向学生提问:“小张家有一只兔和一只鸡,放在同一个笼子中不打架的情况下,有2个头6只脚。小王家也有鸡和兔子,放在同一个笼子里面,但是笼子里冒出来8个头,24只脚,老师那天刚好没戴眼镜,同学们帮忙算一算兔子和鸡各有多少只?”这样的提问将师生之间的关系拉近了,也让学生更容易接受。在学生了解“鸡兔同笼”相关概念的基础上,教师可以利用生活化和创新化的问题让学生思考生活中的“鸡兔同笼”,并让学生结合生活实际和理论概念进行解答。这样的提问式深度教学,学生不仅通过教师引导掌握了概念知识,也养成了良好的观察习惯,并在结合实际的运用过程中提升了创新思维,核心素养得以培养。
(三)借助“数形结合”,衔接新旧知识
小学数学的教学过程是循序渐进的,学习难度也是逐步深入的。所以,要让学生彻底适应小学数学学习的难度梯次上升,进而在深度学习中实现核心素养的落实,需要教师运用“数形结合”衔接起小学数学新旧知识点。具体来说,小学数学教师需要对新的数学知识点进行归纳总结,对学习过的数学知识点进行深度分析,挖掘新旧知识点之间存在的联系。在此基础上,针对新旧知识点的关联部分进行“数形结合”转换和设计,让学生在新知识学习的过程中,不知不觉地结合起旧知识点。达到新知识点学习,旧知识点巩固的效果。
比如,在“圆柱体”的体积计算教学过程中,学生通过算理、概念学习之后,进行了实际操作。实际操作之后,教师可以引导学生有条理进行公式推导的叙述,即“将圆柱体切割拼成一个相似的长方体,该长方体的底面积与圆柱体底面积一样,长方体的高和圆柱体一样,所以,圆柱体的体积就是长方体的底面积乘长方体的底面积”。在整个教学过程中,借助“数形结合”“圆柱体”的体积计算公式就转换为了数学图像,与长方体体积、长方形面积等计算方式的旧知识有效进行了衔接,学生理解起来更为直观,解题思路便会更加清晰。
(四)依托实践教学,实现学习创新
实践教学最为考验学生对数学知识的掌握程度、理解能力和应用能力,也是小学数学深度学习和创新学习的重要手段。在数学知识实践教学过程中,学生通过数学知识实践应用,创新思维和创新能力能够得到更好的构建和培养,进而依托创新思维和创新能力获取新的数学知识,实现深度学习。这样创新思维和创新能力推动了深度学习实现,提高了学生的创新能力和创新思维。所以,小学数学教师需要积极将小学数学教材内容知识体系和实践教学结合一起,辅助学生将理论知识内容和实践运用结合在一起。学生在实践应用过程中就能通过“知识发现—知识思考—知识运用—知识内化”实现创新思维和创新能力的培养。此外,在开展实践教学过程中,需要创新教学方法,尽量保证实践教学的多元化和开放性,确保学生通过数学知识实践应用能够激发学习积极性和主动性,进而发挥自身主观能动性,增强自身的创新思维和创新能力。
(五)重组教学内容,构建知识构架
深度学习理论与建构主义学习理论存在紧密联系,所以建构主义学习理论强调的以学生为中心,构建学生在探索和学习中获取的知识意义和知识体系,也是深度学习的基础,更是小学数学核心素养的培养关键。小学数学教学过程中需要强调学生对数学基础知识和数学理论概念的主动探知,进而结合自身的经验进行知识体系构建。这就要求小学数学教师将教学内容拆分打乱进行重组,引导小学生构建完整的知识构架。具体来说,教师应当将所有的知识作为一个有效的整体,将零散的知识结合起来,形成一个完善的知识结构,帮助学生做好知识的融会贯通,并且更好地掌握所学内容,进而实现深度学习,完成核心素养培养。
比如,在学习“最大公约数”和“最小公倍数”这部分内容时,教师需要对最小公倍数教学内容以及课程安排进行有效的重组与调整,将课程当中三个类似例题整合到一起开展教学。这样,学生在深度学习“最大公约数”时,将自己所掌握的方法逐渐迁移到“最小公倍数”这部分内容当中。因为学生对求“最大公约数”方法已经有了一定的基础,所以理解算理时更为透彻。通过这样的深度学习,学生能够利用列举法得出两个数的最小公倍数,同时也会尝试着利用短除法和分解法解答问题。这样,学生在感受知识和深度学习的基础上完成数学知识迁移,逐步养成数学学习思维,并让数学学习思维处于活跃状态。