初中数学深度学习理解的误区及勘正

    [摘? 要] 受经验及认知水平的影响,教师在初中数学教学中容易对深度学习的理解产生误区. 真正的深度学习应当指向新旧知识相互作用、知识的理解与运用、能力的迁移等方面. 根除认识误区,真正走向深度学习,可以促进学生学习力的提升,从而培育学生的数学学科核心素养.

    [关键词] 初中数学;深度学习;理解误区;勘正

    毫无疑问,在核心素养以及核心素养培育的大背景之下,如何实现核心素养的培育已经成为当今教育界思考的热门话题. 在这个语境当中,人们发现深度学习是实现核心素养培育的重要途径,因而翻阅相关的报纸杂志可以发现,深度学习已然成为一个相当热门的概念. 在初中数学教学的背景之下思考深度学习,无疑是有意义的,但笔者注意到的是,很多冠之以深度学习的文章,实际上出现了不少认识的谬误,甚至可以毫不夸张地说,由于经验使然,很多人已经将深度学习理解为有深度的学习,认为只要学生在学习的过程中表现出一定的深度,那就是深度学习. 应当说,这样的情形在课程改革的过程中也曾出现过,对当时课程改革的推进曾经产生过明显的消极影响,而这个影响又以数学学科中的相关争论为甚. 显然,我们不希望在核心素养的背景下初中数学教学重蹈这样的覆辙,因而也就需要对深度学习理解的一些误区做出必要的勘正.

    深度学习不只是有深度的学习

    对深度学习最容易发生的误会,就是认为深度学习就是有深度的学习. 甚至有人认为只要在课堂上增加一些难度,那学生的思维自然就有了深度,于是深度学习也就发生了. 这样毫无理论基础而完全依靠教学经验任意理解的现象,在一线教学中非常常见,而一个群体的人产生共同的这样的肤浅的理解的时候,就会形成一种集体无意识,认为深度学习确实就是这么回事儿. 因此这里需要指出的是,理解深度学习,要超越“有深度”的层面,要真正基于必要的理论与实践来建构理解.

    有研究者从深度学习的特征角度对初中数学深度学习给予界定,其表述是这样的:

    初中数学深度学习应该具备的主要特征:主动理解与批判接受、激活经验与建构新知、知识整合与深层加工、把握本质与渗透思想、有效迁移与问题解决. 由此,提出初中数学深度学习的促进策略:创设情境,问题驱动,知识整合,合作探究.

    从这些特征可以看出,深度学习体现为学生在学习过程中表现出来的复杂心理活动,这个心理活动的加工对象是数学学习内容,复杂性则体现在原有经验与新知识的相互作用上,体现在对知识的理解与批判接受上,体现在知识的运用与能力迁移上.

    以“实数”的学习为例,学生建构实数概念,不是教师强行对学生输入“有理数和无理数统称为实数”这一知识,而是让学生沿着数的发展去拓宽对数的认识,结合学生大脑中原有的数的认识,如整数、有限小数、无限循环小数等,再结合学生刚刚学过的有理数,包括正有理数、负有理数、0等,然后加上无理数,包括正无理数、负无理数等. 此过程通过对新旧知识的综合与分类,逐步让学生认识到有理数与无理数合在一起,就可以称之为实数,于是实数的概念也就牢固了. 这样的学习过程可以保证学生对实数的理解不是死记硬背的,而是基于理解的. 而且这样的学习过程其实并没有传统意义上的难度与深度,但学习过程却体现了深度学习的有关特征,因而可以认为是深度学习.

    深度学习不能脱离学生而存在

    深度学习是学生的深度学习,深度学习不会在学生的学习过程中自然发生,因而深度学习的研究必须面向学生. 只有真正以学生为研究根本,才能让深度学习彰显其对学生学习力提升、核心素养培育的作用. 需要注意的是,“初中生受身心发展局限性的影响,他们的学习行为有时停留在浅层学习(Surface Learning)的层面,存在碎片化、浅表化、浮躁化的显现和忧虑. 学生很难深度加工知识信息、深度理解复杂概念、深度掌握内在含义,进而建构个人化和情境化的知识体系以解决复杂问题”. 因而真正面向学生的深度学习,首先要引导初中生扬长避短,真正将他们引入深度学习的状态中,尤其是对于复杂数学知识的学习而言,更是如此.

    例如,在“平面直角坐标系”的学习中,笔者注意到相当一部分学生对平面直角坐标系的作用理解不透,那这会有什么影响呢?根据笔者的经验来判断,其会影响学生对平面直角坐标系这一重要的数学表示方式的接受. 换句话说,他们内心会难以理解这种陌生的数学表示方式,有的学生甚至会拒绝. 而学生的这种心理,会对理解平面直角坐标系产生负面的影响(很多其他数学概念的学习也是如此,同行们多与学生交流便会发现这样的现象真的比较普遍). 因此,要让学生真正接受和理解平面直角坐标系,首先要做的工作之一,就是让学生理解其应用,知晓其价值.

    笔者的设计是对教材略做调整,把用坐标表示地理位置这一知识点提至平面直角坐标系的引入环节,即让学生思考要在一个平面上表示一个位置(可以结合具体实例),那可以怎么办呢?通常情况下,学生会运用语言和画图的方式来回答,即用语言描述,用画图的方式来展示,这些都是生活中常用的方式. 在学生调用了这些先前经验之后,教师可以做一个总结,即刚才所用的方法都是生活中的方法,而这种方法可以演绎为一种更为精确的方法,那就是确定一个参考点之后,再确定两条相互垂直的线,然后通过确定某一处距离这两条线的距离,便可以精确地确定该位置的方位了. 经验表明,学生是能够理解这一表述的(当然教师此时还可以结合图示的方法来完成). 待学生接纳了之后,便可以给出数学定义,如那个参考点就是原点,两条互相垂直的线就是横轴与纵轴等.

    上述学习过程,学生用生活语言去解释一个生活问题,然后通过数学抽象,将思维的对象由生活实例转换为数学问题,接着通过举例、抽象的方式得出平面直角坐标系,也就完成了数学抽象、平面直角坐标系模型的建立. 此过程,有新旧知识的相互作用,有知识的应用与迁移,从而具备深度学习的基本特征. 更重要的是,这样的教学设计面向了学生的经验与认知,从学生的经验出发,设计出相应的问题情境并驱动学生完成数学知识的建构,这真正体现了深度学习面向学生的基本要求,彰显了深度学習必须是学生的学习的根本宗旨.

    深度学习不能忽视终极的目标

    深度学习之所以热门,不是因为它成为研究的热点,而是因为它确实可以较好地促进学生学习,也可以较顺利地实现核心素养的培育. 对此,有人如此判断:数学深度学习就是抓住数学学科的内部规律,凸显数学学科的核心理念,深研知识背后的规律,培植学生深层思考和学习的能力,是学生形成数学核心素养的关键环节. 虽说目前初中数学学科核心素养还没有明确提出,但是借鉴高阶的对数学学科核心素养的描述,笔者以为从数学抽象、逻辑推理以及建立数学模型的角度来界定初中数学学科核心素养,也是有一定的道理的. 而深度学习确实在此过程中可以发挥作用.

    例如,在“实际问题与二元一次方程组”的教学中,面对实际问题时学生要利用二元一次方程组的模型来完成解题,这就需要引导学生进行数学抽象,并利用问题中的等量关系建立方程并联立成方程组. 具体的例子如下:某厂与A,B两地有铁路和公路相连,现该厂从A地以1000元/吨的价格买回原材料,加工成产品之后再以8000元/吨的价格销售到B地. 已知公路的运输价格是每吨每千米1.5元,铁路的运输价格是每吨每千米1.2元,如果这一生产批次的公路运费是15000元,而铁路运费是97200元,那这批产品的销售款比成本(原料费和运输费)多多少元?

    这是一个实际问题,学生在解决的过程中首先面临的就是数学抽象的问题. 回忆传统教学会发现,很多教师在此时都会代替学生,帮学生讲解,有时还美其名曰“发挥主导作用”. 其实这剥夺了学生的思考权利,不利于培养学生的数学抽象能力. 笔者在教学中坚持留足够的时间让学生思考,并让他们有问题可以讨论,也可以提问,但决不代替学生思考,也不包办. 最终,学生在不断的摸索与探究中发现销售款与产品数量、原料费和原料数量有关. 具体设未知数的时候,就需要设出产品的质量为x吨,原料的质量为y吨,然后梳理题目中的关系,逐步得出相应的方程并联立成方程组. 于是一个深度学习便水到渠成了.

    总之,在初中数学教学中,深度学习要根除一些认识误区,要真正从新旧知识相互作用、知识的理解与运用、能力的形成与迁移等角度认识并实施深度教学,这样才能为核心素养的培育找到一条有效的道路.作者简介:徐颖芳(1989-),本科学历,中学二级教师,从事初中数学教学研究.

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