深度學習的內涵及其在小學數學課堂的科學實踐

陳浩

【摘要】數學是研究數量關系、空間形式的科學，深度學習是數學教學的應然之義.文章圍繞“深度學習在小學數學課堂中的實踐”這一中心問題進行研究，簡單介紹了深度學習的內涵，論述了深度學習在小學數學課堂中的實踐可行性，并從調動前期知識經驗、學習過程管理、學習結果管理幾個方面對深度學習在小學數學課堂中的科學實踐進行了進一步探究，旨在為教師提供教學參考.

【關鍵詞】深度學習；小學；數學課堂

【基金項目】此文為江蘇省教育科學規劃課題“小學數學課堂深度學習的實踐研究”（立項編號XC-c/2020/13）階段性研究成果.

前 言

在社會發展對人才培養需求變革的驅動下，深度學習這一概念自提出便被廣泛應用.深度學習在小學數學課堂中的科學實踐，可以驅動教師與學生合作，幫助學生掌握數學學科核心知識、思維方法，提高復雜現實問題解決能力，最終促使學生完成認知領域、自我領域、人際領域的深層整合，為小學生生成新世紀所需的知識應用技能奠基.因此，探究深度學習理念在小學數學課堂中的科學實踐具有非常突出的現實意義.

一、深度學習的內涵

深度學習是學生以實際問題解決、高階思維變化更新為指向，以有機融合知識為內容，在新的知識批判性學習以及融入以往認知結構中發揮主觀能動性，并將已有知識遷移到新的情境中的學習過程.深度學習實現的要素是“教師引導幫助”“學習挑戰性內容”“認知與情感、意志全面參與”“指向人的全面發展”，本質上是有意義的學習過程.深度學習的重要標志是“遷移運用深刻性”“學生參與投入性”“學習內容整合性”，核心特征是分析與綜合、抽象與概括、觀察與比較、判斷與推理等高階思維.

二、深度學習在小學數學課堂中的實踐可行性

（一）深度學習是數學教學的應然之義

數學是抽象思維的產物，是在抽象客觀現實基礎上符號化呈現的結果.數學具有嚴密的邏輯性，蘇教版小學數學課程各部分安排兼顧學科知識邏輯脈絡、小學生心理邏輯脈絡，整體知識內容表現為由淺入深、由簡單到復雜的不斷擴充.數學的特點決定了機械記憶式淺層學習無法理解數學知識本質，小學生學習更加復雜數學知識的前提是理解基本數學概念.從某種程度上來說，理解已有認知是小學生數學知識深層建構的基礎，關聯新知識與舊知識則是小學生數學知識結構不斷完善的必然，這一過程就是深度學習的過程.深度學習是小學數學教學的應然之義，當且僅當在深度學習過程中，小學生方可理解數學知識的內在含義，掌握數學思想方法并將其內化為可遷移的知識，形成抽象與概括、觀察與比較、分析與綜合、判斷與推理等小學階段要求的高階思維，達成數學教學目標.

（二）深度學習有賴于數學課堂的實施

小學數學課堂對深度學習的實施發揮著至關重要的作用.在數學課堂中，教師利用不同的教學手段，可以在傳遞知識的同時啟發學生思維，促使學生積極踐行深度學習.在數學課堂師生交流互動過程中，教師根據小學生思維活躍、性格活潑的特點有意引導，將小學生的注意力聚焦到教學內容上，可以促使學生高度投入課堂學習，全身心參與數學思考，奠定數學深度學習基礎.同時數學課堂是師生情感溝通的載體，教師作為引導者、反饋者，可以基于數學知識本源從全局把控小學生思維動向，將小學生的思維由表層引到深處，使小學生可以在課堂中根據現有經驗回顧、提煉、重構數學知識，探明問題解決的可行途徑，完成有意義的思維發散，由此開展深度學習.除此之外，在小學數學課堂中，教師可以適時針對某一核心數學知識點設計變式提問，引發學生認知沖突，并帶領學生把握數學知識之間的內在聯系，精心揭示核心教學內容，生成深度學習的結果———遷移運用.

三、深度學習在小學數學課堂中的科學實踐路徑

（一）調動前期知識經驗

調動前期知識經驗是深度學習在小學數學課堂中科學實踐的首要環節，主要目的是引導學生溫習以往所接觸的數學知識，熟悉相關知識，奠定新知識與舊知識聯系的基礎，最終達到應用新知識的目的.為調動小學生的知識經驗，教師可以引入多媒體視頻或圖片，為學生展示相關知識在現實生活中的應用情境，并借助一問一答或者一問多答的形式，縮短小學生與展示視頻或圖片、與背后知識的距離，促使學生直觀體驗相關知識應用場景，對課程學習主題產生深刻的感悟.

1.創設情境

為調動學生生活經驗、知識經驗，教師可以利用情境創設法，創設與所學知識相關的情境.根據學生邏輯思維薄弱、數學概念性知識點零碎的特點，教師應規避高頻次、低水平、無邏輯的情境創設，而是從知識點整合視角著手，事先梳理思路，有針對性地創設情境，指導學生在系統視角把握知識，為深度學習做好準備.如在教學蘇教版四年級下冊“三位數乘兩位數”時，前期教學目的是幫助學生從情境中抽象出“三位數乘兩位數”問題的本質，教師應落實簡單易懂、條件明確的原則，設計若干具有內在邏輯聯系的問題，促使學生思維深入問題本質，提高解題效率.教師可以先展示一個例題：“小李從某城市乘車到北京用了11小時，車平均每小時行進73千米，該城市到北京有多少千米？”在展示例題后，教師可以要求學生默讀題目，尋找、記錄、總結題目中的數學信息，分析已知信息與問題的關系，進而探索解答途徑，闡述用乘法解答的原因，并列豎式計算11×73，在計算過程中回顧以往所學的兩位數乘兩位數知識.在引入舊知后，教師可以將前一例題的已知條件進行適當改變，即將“車平均每小時行進73千米”改成“車平均每小時行進123千米”，要求學生根據兩位數乘兩位數的計算方法，嘗試解決“11×123”，并總結“兩位數乘兩位數”“三位數乘兩位數”的相同點與不同點，為深度學習奠定基礎.

2.引導重點

在教授新知前，教師應摒棄以往簡單闡述學習目標后要求學生默讀的方式，而是從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度，組織學生先閱讀目標再回答問題，測試學生對學習目標的理解，幫助學生明確學習重點.針對引導過程中學生僅關注知識與技能維度目標的情況，教師應主動干預，引導學生關注情感態度與價值觀、過程與方法等維度目標.如在蘇教版五年級上冊“除數是整數的小數除法”教學過程中，教師應立足具體教學情境，引導學生分析例題，歸納概括除數是整數的小數除法的計算原理，在真實問題解決過程中培養學生的分析能力，并鼓勵學生在現實情境中列豎式計算除數是整數的小數除法.在這個基礎上，教師可以引入抽象模型，帶領學生探索小數除法的多樣化計算策略，促使學生感受小數除法知識的趣味性，滿足學生向更高水平發展的需要.

3.激發動機

為激發學生調動舊知識的動機，教師應根據具體課例，設計恰當的問題.根據小學生知識學習特點，教師可先以提問的方式調動小學生相關知識經驗，再聯系小學生日常生活經驗，呈現知識應用的生活情境，最后以簡單的練習活動輔助學生夯實知識基礎，并根據需要由簡單練習活動過渡到復雜練習活動中，促使小學生感受相關知識的真實價值，自發體驗生活中的數學知識.

（二）學習過程管理

1.學習動機

在前期激發學生學習動機的基礎上，教師應注意根據數學課堂開展情況進行學生學習動機的進一步管理.一般調動小學生參與實踐的積極做法是創設由簡單到復雜的若干情境.在情境中，教師由主導者轉變為引導者，利用有效的教學啟發手段，發揮學生在問題解決中的主觀能動性，并給學生足夠時間探究，確保問題解決任務順利完成.在探究過程中，小學生需要反復進行知識遷移運用，提升學習成就感，主動應對復雜度更高的問題.需要注意的是，在學習動機管理環節，教師應控制自身分析講解比重，適時組織學生進行分析講解，關注學生的不同意見，引導學生進行自我評估，并給予自我評估的學生肯定與鼓勵，促使學生在課堂學習過程中獲得積極的情緒體驗，維持良好學習動機.

在基于情境的學習動機管理基礎上，教師可以布置動態學習任務，營造合作交流氛圍.為營造活躍的課堂學習氛圍，教師可以將現有座位編排方式調整為6人一組面對面學習的方式，組織以小組為單位的知識分享講解、學習成果展示.此時，面對簡單的問題，學生可以采用獨立思考解決問題的方式；面對復雜的問題，小組需要合作解決，朝著更高難度的任務挑戰，如一題多解等，體驗學習愉悅感.在這個基礎上，教師可以采用近距離對話的方式，給予各個小組間接指導，并通過“這個細節做得非常好”“這個思路非常新穎”等給予正向反饋，幫助學生在正確的分析道路上前進，維持積極學習動機.如在蘇教版五年級上冊“小數的意義和性質”教學過程中，課程教學難點是“理解一位小數、兩位小數、三位小數的意義”.為了突破教學難點，教師可以直接展示米尺，要求學生描述“將1m平均分成10份，每份用分數表示的方法”，隨后鼓勵學生用小數表示，促使學生直觀感受分數與小數的聯系.在學生直觀感受到“十分之幾的分數也可以用一位小數表示”后，教師可以補充提問：“推想一下，什么樣的分數可以用三位小數來表示？四位小數呢？五位小數呢？”引導學生獨立完成對小數意義的抽象概括，并以小組為單位總結相鄰計數單位之間的進率.整個過程環環相扣，學生獨立解決問題與小組合作解決問題無縫銜接，可以維持學生積極學習動機，營造深度學習氛圍.

2.學習策略

促進信息加工、理解關聯是小學數學深度學習過程中學習策略管理的前提.在教學過程中，教師應著重指導小學生閱讀理解問題，逐步深入問題進行關鍵信息搜集，并關聯知識內容、問題、數學符號，明確數量關系，進而指導學生根據數量關系恰當應用表格法，搭建獨立思考的支架，從已知量、未知量、未知數等方面逐步思考，在思考中回歸問題尋找等量關系，逐步突破問題，總結問題解決的步驟，完成對問題、符號表達、知識內容的深度學習.

在促進信息加工、理解關聯的基礎上，教師應從學習思想方法指導著手，聚焦數學思想精髓，引導學生發表不同意見，并組織不同意見發表者開展交流、對比活動，要求學生分享展示并闡釋理由.在學生闡釋緣由的基礎上，教師可以及時補充，并利用PPT呈現經驗性知識，在短時間內幫助學生掌握相關知識、學會多角度思考問題.

小學生的學習思想方法中不可避免地存在理解錯誤、認識偏差，教師應聚焦學生問題資源，設計系列指導方法，鼓勵學生從自身著手進行問題的尋找、發現、思索與核對、提出、修正.如在蘇教版四年級下冊“三位數乘兩位數”教學過程中，對于估算“142×12”，某學生提出：“將142視為150，150×10=1500，150×2=300，1500+300=1800，我覺得數值應該接近1800，但比1800小.”在學生回答后，教師可以提出：“這名同學非常有想法哦，那他估算得接近145×12的積嗎？應該怎樣檢驗呢？”或者“相比這名同學，你覺得還可以怎樣估算？哪種方法更直接？”引導學生在練習本上嘗試計算.在學生嘗試計算過程中，教師可以將學生做錯的集中情況板書到黑板上，帶領全班學生進行反思，引導學生真正參與學習，避免學生形成過分依賴教師講解與提問的惰性思維.

（三）學習結果管理

1.深化認知

深化認知是小學數學課堂中深度學習結果的表現之一，與教師組織講解具有緊密關系.從組織講解形式上來看，教師可以先觀察巡視學生問題解答情況，再邀請一名或兩名學生在黑板上板書問題解答過程、結果，隨后教師指定其他學生講評，為學生積極表現自我提供足夠空間.在分析講解基礎上，教師可以指導學生總結問題解決過程中涉及的數學思想、數學知識、數學方法，促使學生順利完成知識整合.隨后教師可以指導學生反思問題情境、易錯點、創新思維、難點并總結學習收獲，連續追問學生“有不同意見嗎”“是否有其他方法”，等等，促使學生在評價反思過程中從差異化角度思考問題解決方案，奠定學生創新實踐能力生成基礎.

2.促進發展

總 結

綜上所述，深度學習對實現小學數學育人目標具有重要作用，是數學教學的應然之義，并且有賴于數學課堂的實施.因此，教師應圍繞深度學習的理念，從基于問題式教學、情境式教學、合作交流式教學等幾個方面，探究深度學習在小學數學課堂中的科學實踐路徑，以思維訓練為主體，以問題驅動為核心，帶領學生開展由表層現象到知識本質的分析，發展學生數學思維、數學認知以及遷移運用能力.

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