基于深度學習的高中數(shù)學大單元教學設計的實踐與研究

摘 要：在新課標背景下，高中數(shù)學教師應遵循以學生為本的教育原則，著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與科學精神，并采用多元的方式提升學生的學科核心素養(yǎng)。闡述了深度學習與數(shù)學大單元教學的概念、特征及關聯(lián)，分析了當前高中數(shù)學大單元教學現(xiàn)狀，并以“角”的教學為例，探討了基于深度學習的高中數(shù)學大單元教學的優(yōu)化策略，旨在有效提升高中學生的數(shù)學綜合能力。

關鍵詞：深度學習；高中數(shù)學；大單元教學；“角”

基金項目：本文系玉林市教育科學規(guī)劃2022年度“教研引領”專項課題“基于‘深度學習’的高中數(shù)學大單元教學設計的實踐與研究”（課題編號：2022YZ195）的研究成果。

作者簡介：宣文麗（1980—），女，廣西壯族自治區(qū)博白縣教育局教研室。

基于深度學習的高中數(shù)學大單元教學對高中學生數(shù)學核心素養(yǎng)的全面發(fā)展具有重要作用，既能夠提升學習活動的深度，又能夠助力學生發(fā)展數(shù)學思維，掌握數(shù)學學習方法，提高數(shù)學學習質量，從而有效提升學生的綜合能力，落實新課程標準的教育要求。本研究對高中數(shù)學學科大單元教學方法的優(yōu)化與完善具有現(xiàn)實意義，對高中生數(shù)學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展具有指導意義。

一、深度學習與數(shù)學大單元教學的概念、特征及關聯(lián)

（一）深度學習的概念與特征

深度學習主要指在教師的正確指導下，學生充分發(fā)揮自身的主觀能動性，運用各方面能力進行深入學習的過程。通過深度學習，學生能有效達成學習與思考目標，構建屬于自己的知識系統(tǒng)，并在自我修正、反思中提高學習能力。深度學習的特征主要表現(xiàn)在投入較高、思維水平較高以及理解認知水平較高三個方面。對此，教師在日常授課中，要在保證學生掌握基礎知識的同時，為其提供可以自由發(fā)展、自主選擇的學習機會，以此讓其能夠深入理解數(shù)學知識，為其后續(xù)的學習與工作奠定基礎［1］。

（二）數(shù)學大單元教學的概念與特征

一般來說，數(shù)學大單元教學指的是數(shù)學教師分析教材中有關知識點之間的內在聯(lián)系，并以此為切入點，重新組合、整理、分析相關內容，使其成為便于學生理解且相對完整的大單元學習系統(tǒng)，同時以該學習系統(tǒng)為基礎開展相應的教學。在某一特定主題下，教師要根據(jù)教學內容提煉核心概念，并且梳理相關知識點。研究表明，高中數(shù)學教師在教學中應用大單元教學方式，整合相關知識點，能夠使學生在短時間內集中注意力，進行高效學習，有效提升學生的數(shù)學核心素養(yǎng)與綜合能力［2］。

（三）深度學習與數(shù)學大單元教學之間的聯(lián)系

在高中數(shù)學教育中，教師引導學生進行深度學習能夠讓其深入理解知識。在講解大單元知識時，教師需要提前設定明確的教育主線，且該主線應契合學生的學習水平。深度學習依托學生的高級思維，需要學生運用高級思維完成數(shù)學知識認知活動。研究與實踐結果顯示，教師如果能夠在特殊的時間節(jié)點，根據(jù)教學目的有針對性地推進大單元教學，便能有效集中學生的注意力，使其進行高效學習，進入深度學習狀態(tài)［3］。

二、高中數(shù)學大單元教學現(xiàn)狀

首先，教學內容不符合學生的實際需求。目前，高中數(shù)學教學中較為突出的問題是教學內容不符合學生的實際需求，主要表現(xiàn)為部分高中數(shù)學教師在教學時過于重視教授復雜的運算方法與抽象的理論，較少凸顯數(shù)學知識在日常生活中的作用，這樣無法讓學生認識到數(shù)學知識的實用性價值，也無法讓學生將課堂所學知識應用到生活中，會在一定程度上降低學生的學習興趣與動力。而且，隨著時代的飛速發(fā)展，部分教材內容已經與高新技術產業(yè)的發(fā)展脫節(jié)，這導致社會需求、時代背景與教學內容之間的差距愈發(fā)明顯。其次，教學方式單一且傳統(tǒng)。目前，不少高中數(shù)學教師在授課時依然沿用傳統(tǒng)的“填鴨式”教學方法，直接向學生灌輸知識，這樣會使學生處于被動學習狀態(tài)。雖然教師運用灌輸式教學方法能夠將應試知識全部傳授給學生，但在個體差異的影響下，學生很難獲得良好的學習效果，也很難產生學習的欲望和興趣。這樣會阻礙學生創(chuàng)新能力與批判性思維的發(fā)展［4］。而且，單一、枯燥的教學方式還會在一定程度上浪費現(xiàn)代教育資源，包括數(shù)字化工具、互聯(lián)網以及協(xié)作式學習平臺等。教師如果能夠有效地將現(xiàn)代教育資源應用到高中數(shù)學教學中，就能夠豐富教育內容，提升課程教學的趣味性，充分滿足學生的學習需求，從而提升教育質量與效果［5］。

三、基于深度學習的高中數(shù)學大單元教學的優(yōu)化策略

深度學習強調學生對知識的深入理解，注重學生的批判性思考及其對知識的遷移應用，這與高中數(shù)學的教學目標高度契合。在高中數(shù)學大單元教學中，教師引導學生進入深度學習狀態(tài)，可以充分發(fā)揮數(shù)學學科的育人價值。一方面，深度學習有助于提升學生的數(shù)學理解能力，讓學生更深入地理解數(shù)學知識的本質以及數(shù)學知識之間的聯(lián)系；另一方面，深度學習有助于培養(yǎng)學生的批判性思維能力。教師可以組織討論活動、辯論活動等，鼓勵學生對數(shù)學問題進行深入的思考和探討。此外，深度學習還有助于提升學生的數(shù)學問題解決能力。教師可以設計聯(lián)系實際的數(shù)學問題，引導學生將所學數(shù)學知識巧妙應用到解決實際問題的過程中。

（一）深化對數(shù)學大單元知識概念的理解

基于深度學習的數(shù)學大單元教學的目標并不只是簡單地讓學生掌握并理解數(shù)學概念與公式，更重要的是培養(yǎng)學生的知識應用能力與數(shù)學邏輯思維。在大單元教學中，教師不僅是知識的傳遞者，還是課堂活動的組織者、學生學習的引導者以及挖掘數(shù)學知識的探索者。教師要在深入理解數(shù)學大單元教學概念的基礎上，創(chuàng)設適當?shù)慕虒W情境，提出能激發(fā)學生學習興趣的問題，為學生提供探究與思考的機會，以此有效激發(fā)學生對高中數(shù)學知識的探究欲望。如此，教師便能夠在增強學生數(shù)學思維能力的同時，培養(yǎng)學生的理解能力、創(chuàng)新能力以及批判性思維能力。

例如，在教學“角”一課時，教師可以進行大單元教學，借助不同的手段加深學生對角的相關知識的理解，讓學生進入深度學習狀態(tài)。首先，教師可以引入生活中的例子，帶領學生討論日常生活中角的知識的應用案例，以此讓學生認識到本課知識在現(xiàn)實生活中的價值，激發(fā)學生的學習興趣。在此基礎上，教師可引入三角函數(shù)的內容，以此為后續(xù)的教學奠定基礎。在進行函數(shù)與映射課程的教學時，教師可以借助系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，指導學生自主完成圖像的繪制工作，以此讓學生更真切、全面地感知角及三角函數(shù)的概念。教師通過這樣的教學設計，能讓學生在掌握角的相關概念、特征的基礎上，了解三角函數(shù)等相關知識，構建系統(tǒng)的知識體系，同時也能夠有效提升學生的數(shù)學綜合素養(yǎng)，激發(fā)學生的數(shù)學學習興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維與解決問題的能力［6］。

（二）運用多元的教學資源與手段

教師豐富高中數(shù)學教學的資源與手段，能夠有效激發(fā)學生的求知欲與學習興趣，使學生深入理解并掌握數(shù)學知識。在傳統(tǒng)的高中數(shù)學教學中，教師過于依賴教材和自身經驗，教學手段較為單一。在現(xiàn)代化教育背景下，教師可以借助在線課程、數(shù)字化工具以及教育平臺等多樣的教學資源開展教學，讓學生在立體的學習環(huán)境中真切地感受到數(shù)學的魅力，并在探索與參與中深入理解數(shù)學知識。現(xiàn)代教學手段包括實踐操作、互動討論、多媒體輔助教學、項目式教學以及案例分析等，教師在教學中運用不同的教學手段，能夠讓學生從多個角度理解數(shù)學知識，有效提升學生思考問題與解決問題的能力。

例如，在學習“角”一課的內容時，教師可以運用多樣的手段開展教學，借助多媒體設備與物理模型等輔助學生學習，以此讓學生更好地掌握角的概念和性質。教師可以通過多媒體設備為學生展示角的始邊和終邊，并向學生提出問題：“此時是否能夠確定角？”在學生給出答案后，教師可以借助多媒體設備為學生展示關于角的旋轉量與旋轉方向的動態(tài)圖，讓學生直觀地了解角的形成過程與判定角的要點［7］。教師在教學中引入現(xiàn)代教學資源，運用多樣的教學手段，不僅能豐富課堂教學內容，讓學生更全面、系統(tǒng)地了解角的相關知識，還能夠在潛移默化中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和想象力，為其后續(xù)的學習與生活奠定堅實的數(shù)學思想基礎［8］。

（三）進行反思與自我評價

在基于深度學習的大單元教學中，反思與自我評價是極為重要的環(huán)節(jié)，能夠讓學生不斷地反思與評估自己的學習過程，從而有效提高學生的數(shù)學學習質量。在反思與自我評價中，學生能夠在教師的指引下全面、客觀地分析自己在數(shù)學學習中的優(yōu)勢與不足，并結合數(shù)學課程內容與自身發(fā)展規(guī)劃制訂更科學的學習目標與計劃。此外，在基于深度學習的大單元教學中，教師讓學生進行反思與自我評價能夠幫助學生扎實地掌握數(shù)學基本概念，培養(yǎng)學生終身學習的意識與自主學習的能力。在學生進行反思與自我評價的過程中，教師要以支持者和引導者的身份為學生提供相應的資源，以此提高學生反思與自我評價的效果。

例如，在學習“角”一課的內容時，教師可以設計多樣的數(shù)學活動，引導學生進行自我評價與反思。在教學伊始，教師可以帶領學生回憶之前學習的關于角的知識，讓學生有意識地評估自己對相關內容的掌握程度。在學習新的與角相關的知識與概念時，教師可以引導學生將自己的疑惑與思考記下來，為后續(xù)的課堂教學做鋪墊。在課堂教學中，教師可以要求學生以小組為單位進行討論和交流，引導學生提出自己的疑惑，并將自己的想法分享給其他同學，這樣能讓學生在相互分享與學習中加深對相關知識的理解，培養(yǎng)學生的合作能力與表達能力［9］。

在完成一個單元的學習后，教師可以用一節(jié)課的時間組織學生開展自我評價活動，讓學生積極地反思自己的學習過程，評估自己對所學知識的理解程度以及自己的進步和不足。在反思與自我評估的過程中，學生可運用多樣的方式，以提升反思與自我評估的效果。例如，學生可以在開展自我評價活動時設計相應的實際問題，并運用所學知識來解題。這樣的活動既能夠幫助學生鞏固所學知識，又能夠提升學生的知識應用能力，對提高高中數(shù)學課程教學效果、培養(yǎng)學生的數(shù)學思維和促進學生養(yǎng)成良好的學習習慣具有重要意義。

結語

本文以“角”一課的教學為例，探討了基于深度學習的高中數(shù)學大單元教學優(yōu)化策略。在教學過程中，教師通過細致的教學設計，能有效加深學生對角的概念、性質等知識的理解，培養(yǎng)學生多方面的能力。在課堂上，教師可運用多媒體技術動態(tài)演示角的形成和變化，以此將抽象的角的概念具象化，激發(fā)學生的學習興趣。學生在這樣的教學中，不僅能掌握角的度量和分類方法，還能運用相關知識解決實際問題，獲得綜合素養(yǎng)的發(fā)展。需要注意的是，教師在教學中要不斷分析課堂教學的每一個環(huán)節(jié)，不斷調整教學策略，以滿足不同學生的學習需求。同時，教師要不斷探索新的教學理念和教學方法，以此提升教學質量，促進學生的全面發(fā)展。

［參考文獻］

吳征，吳曉紅.新高考數(shù)學試題情境評價指標體系的構建及應用［J］.教學與管理，2023（25）：68-71.

楊凡，康玥媛.基于CIPP評價模型的高中數(shù)學教師教學反思評價體系構建研究［J］.中學數(shù)學月刊，2023（4）：52-57.

何小婧.“五育”視角下高中數(shù)學課程評價體系構建的現(xiàn)狀研究［J］.智力，2022（26）：140-142.

張瑾，李園園.基于大概念的高中數(shù)學大單元教學設計：以人教A版高中數(shù)學必修第一冊函數(shù)大單元為例［J］.課程教學研究，2023（12）：59-65.

殷玉波.高三數(shù)學教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的思考［J］.中學數(shù)學教學參考，2021（1）：21-25.

劉海英.借助創(chuàng)新訓練 提升創(chuàng)新能力：高中數(shù)學解題教學中創(chuàng)新思維培養(yǎng)策略［J］.數(shù)學教學通訊，2024（3）：80-82.

張利軍.新課改背景下高中數(shù)學教育教學觀念的轉變路徑探析［J］.數(shù)理天地（高中版），2023（23）：51-53.

楊振良.高中數(shù)學課堂有效性提問策略探討［J］.高考，2023（33）：48-50.

小沙九.新課改下高中數(shù)學課堂提問有效性策略［J］.科學咨詢（教育科研），2023（11）：217-219.