深度學習下的小學數(shù)學單元主題式教學研究

【摘要】指導學生學會應用數(shù)學知識與思想方法解決現(xiàn)實問題，是小學數(shù)學教學的核心目標.基于深度學習理論探索小學數(shù)學單元主題式教學，對于完善學生知識體系、提升學生數(shù)學技能具有重要意義.文章詳細闡述了深度學習的內(nèi)涵及其相關理論，并探討了深度學習理論下小學數(shù)學單元主題式教學的價值.同時，結合具體教學案例，文章研究了深度學習理論下小學數(shù)學單元主題式教學的策略，指出教師應圍繞主題設置單元目標、結合主題統(tǒng)籌單元教學內(nèi)容、圍繞主題創(chuàng)設問題情境等，旨在為一線教師提供有效的教學參考.

【關鍵詞】深度學習；小學數(shù)學；單元主題式教學；策略

《義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《新課標》）明確提出要重視單元整體教學設計，強調(diào)小學數(shù)學教學應體現(xiàn)數(shù)學知識之間的內(nèi)在邏輯關系，引導學生對數(shù)學教學內(nèi)容進行整體理解與把握.然而，當前單元教學存在缺乏主題與層次性的問題，這導致難以引導學生深入挖掘數(shù)學教學內(nèi)容的本質(zhì)，建構完整的知識體系，進而出現(xiàn)教學效率低下的情況.為充分發(fā)揮單元教學的作用，教師有必要深入研究深度學習理論下的小學數(shù)學單元主題式教學策略，以幫助學生深度理解并遷移應用數(shù)學知識.

一、深度學習理論概述

（一）深度學習的內(nèi)涵

深度學習是指學生圍繞富有挑戰(zhàn)性的學習主題，主動參與情境體驗、問題探究等活動，全程經(jīng)歷知識的生成，并深入把握學科的本質(zhì)及思想方法的一種學習方式.深度學習的核心在于學習過程中形成積極的內(nèi)在學習動機、高級的社會性情感、積極的態(tài)度以及正確的價值觀，同時培養(yǎng)學生用獨立性、批判性、創(chuàng)造性的眼光來分析問題.與淺層學習相比，深度學習具備以下顯著特征：第一，在深度學習中，教師不再過度灌輸學科內(nèi)容，而是更側重于采用啟發(fā)式、引導式的教學方法，指導學生主動發(fā)現(xiàn)新知識.在這一過程中，學生掌握了學習的主動權，而教師則扮演了引導者和幫助者的角色，在關鍵時刻提供必要的支持.第二，深度學習的內(nèi)容具有一定的挑戰(zhàn)性，要求學生基于已有的知識和經(jīng)驗進行深入的探索.第三，深度學習需要學生全面參與，包括感知覺、思維、情感、意志以及價值觀的全方位投入.

（二）深度學習的相關理論

從深度學習的起源、發(fā)展、內(nèi)涵及特征等角度出發(fā)，布魯姆認知目標分類理論與建構主義教學理論與深度學習聯(lián)系緊密.布魯姆認知分類理論可被視作深度學習在教育領域的起源，而深度學習成果的確定則與建構主義教學理論有著密切的聯(lián)系

布魯姆教育目標分類理論將認知領域的目標劃分為識記、理解、應用、分析、綜合和評價六個層次.其中，識記目標是最低層次的認知目標，要求學生記憶新學習的知識和材料；理解目標則要求學生把握知識材料的含義，能夠用圖表、數(shù)據(jù)等方式解釋信息，并能用自己的話轉述所學內(nèi)容.應用目標則側重于學生運用新學習的概念、原理和方法來解決新問題，提升知識運用能力.分析目標要求學生能夠鑒別知識之間的關系，理解知識結構.綜合目標則要求學生從整體上看待知識，完成知識體系的整體建構.評價目標則是最高層次，要求學生能夠根據(jù)知識材料的內(nèi)在或外在標準對知識進行價值判斷，實現(xiàn)對新課的批判性學習.在布魯姆教育目標分類理論中，學生的認知維度逐漸從記憶走向創(chuàng)造，思維水平不斷提升，這與深度學習的理念高度契合.深度學習同樣強調(diào)對知識的深入理解，重視學生對知識本質(zhì)的認識.

建構主義教學理論認為教學活動并非知識的單向傳遞，而是教師指導學生基于自身認知結構進行意義建構的過程，強調(diào)學生應主動進入教學情境，全程經(jīng)歷知識的獲取與理解.建構主義理論主張學生應作為教學活動的主動參與者，在運用已掌握的知識和經(jīng)驗遷移新知的過程中，明確不同知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而完善學科的知識網(wǎng)絡.根據(jù)建構主義教學理論，教師可以圍繞學科主題組織教學內(nèi)容，首先展示簡單直觀的教學材料，引導學生識記與理解基礎內(nèi)容，隨后逐漸引入更復雜且抽象的教學內(nèi)容，指導學生進行應用與評價，使學生在意義建構的過程中不斷提升學習的深度.

二、深度學習理論下小學數(shù)學單元主題式教學意義

（一）有益于深化知識記憶

與淺層學習的被動識記相比，深度學習更加注重在理解的基礎上記憶知識，強調(diào)學生對新學習內(nèi)容的內(nèi)化與吸收.在深度學習理論指導下實施小學數(shù)學單元主題式教學，教師需要從整體單元出發(fā)，明確單元主題，圍繞該主題確定教學目標、規(guī)劃教學方案等，為學生快速掌握新單元的整體教學內(nèi)容做好充分規(guī)劃.在這一過程中，學生將不再是被動接受知識的客體，而是作為學習主體積極參與到情境體驗、活動探究等學習過程，通過觀察、分析、抽象等學習活動感悟數(shù)學原理，從而實現(xiàn)對單元教學內(nèi)容的有效記憶.

（二）有益于提高教學效率

在傳統(tǒng)教學中，教師常以課時為單位開展教學工作，要求學生記憶不同的數(shù)學知識點.這種教學方式忽略了單元內(nèi)不同課時教學內(nèi)容之間的內(nèi)在關系，導致學生出現(xiàn)碎片化學習的問題.在深度學習理論的指導下，教師開展小學數(shù)學單元主題式教學活動，能夠匯總單元內(nèi)的教學知識點，使學生圍繞單元主題探索不同知識點，從而減輕學生的學習任務量，使其有更多時間對單元知識進行補充與深入探索.同時，單元主題式教學由多種類型的教學活動構成，學生在參與這些活動時，需要運用邏輯、分析、抽象、類比的思維方法進行獨立思考與合作探究.長此以往，學生的思維水平能得到提升，教師也能使用更少的教學時間和資源來完成更多的教學任務，教學效率就得到了有效提升.

三、深度學習理論下小學數(shù)學單元主題式教學策略

（一）立足教學，圍繞主題設置單元目標

在傳統(tǒng)教學中，教師一般以課時為單位組織講授式教學活動，導致學生對數(shù)學知識的認識停留在淺層.這就導致學生能夠解決與課時教學內(nèi)容相關的典型問題，但無法靈活應用數(shù)學知識解決變式問題、綜合問題等.長此以往，學生的思維發(fā)展會受到影響，在建構系統(tǒng)知識框架時存在困難.要解決以上問題，教師要基于深度學習理論規(guī)劃教學活動，指導學生在學習的過程中掌握知識，同時發(fā)展自己的思維能力.相應地，教師也應調(diào)整教學目標，從整體出發(fā)分析課時與單元教學內(nèi)容的關系，設置單元主題式教學目標，為學生自主串聯(lián)知識、發(fā)展數(shù)學思維指明學習方向.

以青島版五四制二年級數(shù)學下冊“動物趣聞———克、千克、噸的認識”單元教學為例.該單元圍繞“質(zhì)量”編排知識點，這些知識點是學生日后解決有關質(zhì)量的問題的基礎.基于深度學習理論，為增強單元內(nèi)各部分知識點的整合，指導學生在理解克與千克的基礎上學會應用克、千克等質(zhì)量知識解決現(xiàn)實問題，教師可圍繞“質(zhì)量知識”教學主題設置單元教學目標，如：使學生在實際操作中認識質(zhì)量單位克、千克、噸，初步建立1克、1千克、1噸的質(zhì)量觀念，了解1千克=1000克、1噸=1000千克，學會進行簡單的換算，能夠根據(jù)具體情況選擇合適的秤稱物體的質(zhì)量.

（二）聚焦知識，結合主題統(tǒng)籌教學內(nèi)容

單元主題式教學強調(diào)匯總單元教學內(nèi)容，指導學生明確不同單元知識之間的內(nèi)在關系.而深度學習強調(diào)學生在學習過程中認清知識的本質(zhì)，提高自身思維水平.在深度學習理論指導下，教師可開展小學數(shù)學單元主題式教學，聚焦知識，將培養(yǎng)學生高階思維作為單元主題式教學的主要導向，借助多種教學活動展現(xiàn)學生的智慧，提升學生的分析、評價等高階思維能力.要實現(xiàn)這一點，僅憑小學數(shù)學教材內(nèi)容是遠遠不夠的.教師應當以單元主題為中心，向內(nèi)整合教材知識、案例習題，向外探索網(wǎng)絡視頻、動畫資源等，明確深度學習理論下的單元主題式教學需求，并根據(jù)需求整理教學內(nèi)容，為提高學生的認識、理解、應用等學習效果提供資源支持.

以青島版五四制三年級數(shù)學上冊“采摘節(jié)———混合運算”單元教學為例.為了讓學生在單元主題式學習中充分掌握運算知識，學會用算理、算法解決相關問題，提高學習深度，教師可從兩方面整合教學內(nèi)容.一方面，教師應聚焦教材內(nèi)部，圍繞“混合運算”這一教學主題梳理知識脈絡，直觀呈現(xiàn)單元知識體系，如：混合運算包括加減法與乘法的混合運算、加減法與除法的混合運算、帶小括號的混合運算；進行加減法與乘除法混合運算時，應當先算乘除，后算加減；進行帶小括號的混合運算時，應當先算小括號內(nèi)的，再算小括號外的.另一方面，教師應聚焦單元主題式教學內(nèi)容的現(xiàn)實應用，整合現(xiàn)實教學資源，如：混合運算可用于解決購物、路程等現(xiàn)實問題，在解決現(xiàn)實問題的過程中，應仔細分析題目中的數(shù)量關系，明確先算什么、后算什么.混合運算的解題歌謠為“在兩步計算應用題，讀題審題要仔細.解題一環(huán)扣一環(huán)，中間問題是關鍵.數(shù)量關系要找準，計算步驟要理清.抓住中間帶兩頭，準確答題樂悠悠”.總之，教師應聚焦單元知識內(nèi)容，整理教材內(nèi)、外教學資源，以恰當形式呈現(xiàn)相關內(nèi)容，引導學生從整體出發(fā)探究單元教學內(nèi)容，巧妙地提高學生的單元學習深度.

（三）關注學生，圍繞主題創(chuàng)設問題情境

深度學習理論下的小學數(shù)學單元主題式教學關注學生個人成長，促使學生由淺層識記走向深度學習.在常規(guī)教學模式下，部分教師傾向于應用講授式教學法，不重視與學生的互動交流，導致學生的學習體驗差，遇到難題主動放棄，長期停留在淺層學習層面.因此，教師應當以學生為中心創(chuàng)設問題情境，借助情境提高學生的學習體驗感，為拓展學生思維營造良好氛圍.同時，問題情境的創(chuàng)設要以單元教學主題為中心，要激發(fā)學生的主觀能動性.教師應當合理應用多媒體設備呈現(xiàn)與問題情境相關的動畫、視頻等，強化學生的主體體驗.

以青島版五四制四年級數(shù)學上冊“奇異的克隆?！?shù)的加減法”單元教學為例.為使學生主動投入小數(shù)加減法意義、小數(shù)加減法混合運算計算方法的探究學習中，教師有必要利用多媒體為學生呈現(xiàn)圖片、表格等，進而創(chuàng)設問題情境，促進學生思維的進階發(fā)展.如：2003年10月29日，受孕體細胞克隆牛雙雙、康康先后成功產(chǎn)下自己的自繁后代健健、壯壯，它們的出生情況如表1.

圍繞此情境，教師可以提出問題：壯壯出生時體長多少？壯壯比健健的體長長多少？健健比壯壯的身高矮多少？壯壯和健健的體重共多少千克？基于情境提出的一系列問題引發(fā)了學生對小數(shù)加減法的探究興趣，由此驅(qū)動學生遷移、應用整數(shù)加減法知識，提出猜想，類比探究，在單元主題式學習過程中實現(xiàn)深度學習.

（4）優(yōu)化流程，基于主題組織教學活動

只有豐富學生的探究活動經(jīng)驗，才能加深學生對數(shù)學知識的理解，促進他們構建數(shù)學知識體系，發(fā)展高階思維.在深度學習理論下，教師應當基于學生的思維發(fā)展特征設計教學活動，為學生主動參與數(shù)學課堂、主動探索數(shù)學原理提供更多的學習機會.在具體備課中，教師應當先明確單元主題，之后圍繞單元主題設計激趣活動、啟發(fā)活動、探究活動等多類型教學活動.由各類活動驅(qū)動學生主動參與知識發(fā)現(xiàn)、問題分析、實踐探究，使學生在觀察、討論、驗證的學習過程中扎實掌握數(shù)學原理，實現(xiàn)深度學習.

以青島版五四制五年級數(shù)學上冊“包裝盒———長方體和正方體”單元教學為例.教師可圍繞“探索長方體和正方體”這一單元主題設計系列活動，引領學生深度學習.

第一，觀察活動.教師拿出長方體實物和正方體實物，如禮盒、黑板擦、魔方等，要求學生從前、后、左、右、上、下6個角度觀察實物，確定長方體與正方體的面、棱、頂點有多少，認識長方體與正方體的特征.如：長方體、正方體都有6個面，相對的面完全相同；它們都有8個頂點、12條棱；正方體的6個面都是正方形，正方體是特殊的長方體.

第二，分析活動.教師可以組織學生以小組為單位分析長方體實物和正方體實物，并提出具體要求：用測量工具計量長方體、正方體6個面的面積之和，分析它們的表面積計算原理；用水測法測量長方體、正方體的體積，分析長方體的體積與其長、寬、高的關系，正方體的體積與其棱長的關系.這樣，學生基于具體數(shù)據(jù)探索不同的數(shù)量關系，在分析、討論的過程中得到“長方體的表面積=2×（長×寬+長×高+寬×高）”“正方體的表面積=6×（邊長×邊長）”“長方體的體積=長×寬×高”等，提高抽象思維水平.

第三，練習活動.教師可以為每名學生提供12個棱長為1厘米的小正方體，要求用不同方法將它們拼成長方體，并計算出不同長方體的表面積與體積.教師在激活學生創(chuàng)新思維的同時，提高了學生的應用思維水平.

結 語

綜上所述，深度學習理論下的小學數(shù)學單元主題式教學要突出層次性，根據(jù)學生的思維發(fā)展特征逐步引導他們探索數(shù)學知識的本質(zhì)，幫助他們建構完整的數(shù)學知識體系.教師有必要學習建構主義理論、布魯姆認知目標分類理論等與深度學習相關的教學理論，同時以相關理論為基礎梳理小學數(shù)學單元主題式教學思路，確保教學有序進行，從而促進學生學習水平與能力不斷提升.

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