基于深度學習的中學數學教學設計研究

摘 要：深度學習可促使學生在探究中能夠抓住數學教學的規律，并利用相關知識解決問題，也是學生在學習中抓住事物的規律、理解數學知識的本質、用數學思想來分析問題的重要途徑.教師要遵循深度學習原則，注重與生活聯系，培養學生應用數學知識解決問題的能力；科學設計數學教學過程，引導學生進行知識遷移；以問題情境幫助學生快速的理解知識，促進學生學習動機的產生；運用思維導圖，促進思維過程的可視化，在可視化過程中增進體驗，促使學生正確理解并應用知識.

關鍵詞：中學數學；深度學習；教學策略

中圖分類號：G632?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2023）06-0062-03

新課標對數學教學提出了嚴格要求，傳統的教學方式已經不能滿足學生的學習需求，也對于新課標的落實造成不利影響.學生的能力發展需要教師科學地引導，教師要充分考慮如何優化數學教學環節，讓學生真正理解與掌握數學思想方法.這就需要教師樹立生本理念，使學生進入深度學習狀態，遇到問題善于抓本質，以數學思想方法分析數學問題，加大探究的深度，使學生以多種思路與方法解決問題.深度學習主要指教師要重視學生知識的內化與理解能力，熟練運用知識舉一反三.傳統的數學教學，學生是被動接受者，教師是課堂的主導者，教材是學生獲取知識的中心，教學過程脫離學生認知水平或生活實際，導致學生不能正確理解數學概念，甚至感覺數學知識深奧難懂.

深度學習模式下，教師鼓勵學生在學習中提出問題，并且能夠獨立思考或合作學習來解決問題.通過落實核心素養及生本理念，讓學生的學習方式發生轉變，從被學習變為主動探究，從機械學習變為探索性學習，從淺層次學習變為深度學習.教師在

學生掌握相關基礎知識以后，還要圍繞一些具有挑戰性的問題進行探討，進一步讓學生抓住數學的本質，能夠根據知識與經驗總結數學規律.深度學習下，學生在課堂上的狀態是積極活躍的，擁有了充足的探究時間與空間，與教師及同伴有了更多交流的機會.

1 中學數學教學存在的問題分析

1.1 應試觀念影響深度學習的開展

深度學習指學生通過數學學習過程抓住數學規律，利用數學規律有效解決問題的學習狀態，不是機械地套用相關公式定理解決數學問題，也不是以會解相關數學題目并在數學考試中取得理想成績為目標，而是能夠掌握數學思想方法，全面科學地分析數學問題.在高考的壓力下，數學教學主要靠講解灌輸，教學的目標是學生能夠解決高考考試的題目，因而學生對數學產生了厭倦情緒.數學綜合能力很難提高.

1.2 缺乏生活聯系影響深度學習的推進數學來源于生活，數學教學要結合生活進行設計與開展.然而很多教師忽視了與生活的聯系，只重視學生在考試中解題能力的培養.教師采取解題示范的形式，展示解題過程，而忽視在實際生活中的應用.生活是學生熟悉的學習情境，學生在數學學習過程中，會遇到一些抽象難懂的問題，教師就需要引導學生進入生活情境，

用數學思想方法來解決問題，生活情境能夠給學生更直觀與真切的體驗，學生可以在實踐中驗證理論，推進深度學習.

1.3 缺乏問題意識影響深度學習的拓展

問題是促進學生深入思考的動力.中學數學教學，教師只關注學生考試成績高低，而忽視學生對知識的內化，更不善于在教學中提出問題讓學生思考，所以數學教學中，忽視問題教學的情況主要表現在教師在教學中不重視提出問題

，而學生也只是被動地做筆記，做作業，學習活動是被動與機械的，因而在學習中不能主動提出問題，也就缺乏相應的學習動機.如果教師只是一味地為趕教學進度而忽視問題的提出，甚至擔心提出問題后需要進行反饋與矯正而延誤教學進度，那么這種教學已經背離了學生主體理念，數學教學就很難落實生本理念，也很難提高學生數學能力.

2 深度學習背景下中學數學教學設計應遵循的原則

新課標強調讓學生認識到數學學習的價值，從而激發學生學習動機，有效的教學離不開科學的設計，要實施深度學習教學策略，教師要優化教學過程.教師要充分分析與挖掘教材，從教學內容的取舍與精煉去設計，從學生主體探索地位的體現去設計，讓學生帶著問題主動參與問題探究，提升學習質量.

2.1 加深理解

深度學習是以理解為基礎的，如果學生不理解知識，就很難建構知識脈絡，更不能理清知識之間的邏輯關系，深度學習就失去了條件與保障.深度學習就是要使學生對知識的本質進行理解.這有別于傳統教學中教師只重概念及知識的傳輸，學生只是利用相關公式及原理，在套用中解決數學知識.中學數學新課程標準強調培養學生的核心素養，要達到這些要求，只靠淺層記憶與理解是很難實現的.深度學習作為一種高效教學方式，注重培養學生的多元化思維，以基礎性的理解入手，通過知識之間的聯系更好地與新知識進行接軌，促使學生養成深度學習的習慣［1］.

2.2 注重滲透思想

數學教學的重點是讓學生能夠利用數學思想方法解決問題，深度學習的特點是學生能夠利用數學思想方法分析與解決問題，在實施深度學習過程中，要注重學生合作活動的設計，要注重通過問題及興趣促進學生的獨立思考與自主學習，圍繞數學思想方法的應用來設計教學過程，還要用這些思想方法熏陶學生良好的品格與提升綜合能力［2］.

2.3 注重知識的邏輯性

引導學生整體把握知識，是促進學生對知識進行深入理解并有效解決相關問題的必要條件.要實現深度學習，不能只讓學生的知識處于碎片化狀態，而是要引導學生對知識進行分析和必要的聯系，讓學生理清知識脈絡.教師要注重對數學教學進行整體設計，注重以直觀的生活情境促進學生理清知識脈絡，讓學生能夠通過分析并抽象出數學思想方法，用數學的觀念去思考與表達現實世界，這就要求教師在數學教學中要引導學生通過表面深入到數學的本質，通過具體問題的理解以更好地掌握數學思想方法，從而促使學生從形象思維過渡到抽象思維.

整體把握數學教學設計，不僅指教師從知識理解的角度進行教學過程的優化，還要引導學生對知識進行合理的總結歸納，讓學生在知識遷移與應用過程中發展數學核心素養.每一節課所講的數學知識的關聯性，以及每個單元體現的知識的割裂性，需要教師引導學生找到知識之間的聯系，將看似不同的知識串聯起來，形成較為完整的知識結構［3］.

2.4 注重邏輯性

教師的教學設計要具有邏輯性，讓學生在科學的思維中逐步進入深度學習狀態.教師要提高教學過程的邏輯性，如對于不同知識的先后呈現次序進行設計，以舊知識的學習促進新知識的掌握，由形象到抽象.這就需要教師把握學生的認知規律，要按照合情合理、合乎邏輯的思維方式去設計教學內容，整體梳理知識框架，促使學生進入知識的深層次探究狀態，這樣學生對于知識間的關系能夠有一個更清晰地認識，在應用時能夠更準確地找到方法，使數學思維能力得以提高.

3 實施有效的深度教學策略基于深度學習的數學教學，其設計的中心思想是促進學生進入深度學習狀態，需要讓學生掌握數學的本質，透過現象學習實質內容，不能只局限于公式的套用及原理的機械性運用.

3.1 注重與生活聯系，促進學生對數學本質的理解

在數學教學設計中教師要以直觀的情境促進學生對于抽象知識的理解.學生在學習數學時，往往感覺數學概念的抽象性太強，而造成理解難度的增加，這就需要直觀教學方式的應用，教師可以融生活元素于數學教學，促進學生對于知識理解效率的提高.如學習《三角函數的概念》時，筆者創設情境：某個游樂場的摩天輪，它的中心離地面的高是h，其直徑是2，勻速做逆時針運轉一周需要2分鐘，某座艙中的乘客從初始位置OA出發，15秒后，此乘客離地面多高？30秒呢？45秒呢？教師可以用多媒體展示此生活情境，幫助學生理解抽象的概念，這可使教學直觀化，有利于學生逐漸進入深度學習狀態，加深對概念的理解.所以，在深度教學模式下，教師要重視教學情境創設的重要作用，讓學生結合生活理解知識，使其成為一種習慣，當學生對于某一知識點不能理解時，可以讓學生自主合作探究，找出問題中隱含的數學思想方法，理清思路，教師以多種方式組織學生進入深度學習狀態，讓學生不僅記憶公式概念，還要弄清概念的形成過程、定理的應用原理等，發現問題并進行解決，這離不開學生對于數學思想方法的理解與運用.

3.2 確立正確的教學思路，引導學生進行知識遷移

教師要引導學生認識到某一數學教學內容都是相應數學分支中的點，即整個知識體系中的點或環節，教師要以整個分支為基礎去設計教學，才能促進學生對于知識的整體理解，讓學生了解該知識點在研究數學內容方面的地位與作用，掌握該知識需要具備哪些能力，如何系統建構知識結構，讓學生受到啟示，更完整地了解數學知識探究與形成的過程，不斷地儲備知識，理解知識內涵，并且在理解的基礎上向深度層面邁進.在《三角函數的概念》的鞏固訓練階段，教師可以設計：某位游客在游樂園乘坐旋轉木馬，在半徑是2的圓上按順時針作勻速圓周運動，角速度是1rads，那么在2秒時他在什么位置？學生了解了三解函數概念并根據相關知識進行應用.教師在設計深度學習教學時，要對教學思路進行整體把握，不僅重視基本技能的教學，還要通過相應的訓練，引導學生實現知識的遷移與運用.

在中學數學教學中實施深度學習教學模式，是促進學生數學邏輯思維能力提高的重要途徑，深度學習促進了學生自主思考與合作學習能力的提高，讓學生進入知識探究的更高階段，不僅能夠掌握數學理論層面的知識，還會通過實踐理解相對抽象的數學概念及定理等，使學生對某一類數學題目涉及到的知識點有所理解.教師在教學中要注重生活化教學，使數學教學更直觀形象，促進學生深入理解知識內涵，確立正確的教學思路，引導學生進行知識遷移，以問題情境促進學生深度思維能力的提高.

參考文獻：

［1］ 馬云鵬.深度學習視域下的課堂變革［J］.全球教育展望，2018，47（10）：52-63.

［2］ 宋梅紅.淺議中學生數學學習思維障礙的成因及突破方法［J］.讀與寫（教育教學刊），2015，12（10）：98.

［3］ 龔靜，侯長林，張新婷.深度學習的生發邏輯、教學模型與實踐路徑［J］. 現代遠程教育研究，2020，32（05）：46-51.

［責任編輯：李 璟］

收稿日期：2022-11-25

作者簡介：張吉武（1971.8-），男，甘肅省永昌人，本科，中學一級教師，從事高中數學教學研究.