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刊名: 教师教育研究
主办: 北京师范大学;华东师范大学;高等学校教资培训交流北京中心
周期: 双月
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-5905
CN: 11-5147/G4
邮发代号: 2-418

历史沿革:
曾用刊名:高等师范教育研究
期刊荣誉:核心期刊 CSSCI来源期刊来源期刊;国家新闻出版总署收录;Caj-cd规范获奖期刊;中国期刊网来源刊;百种重点期刊;社科双百期刊;全国优秀社科期刊
创刊时间:1989

摭谈基于深度学习的初中数学高效课堂的构建

【作者】 张 鑫

【机构】 福建省宁化城东中学

【摘要】
【关键词】
【正文】  摘 要:深度学习需要学生沉浸在数学知识的融会贯通与灵活运用的状态之中,因而深度学习是有意义学习的重要表现,也是学生能够持久坚持学习的动力之源。当前,深度学习已成为提升初中数学学习效率以及质量的重要途径,在初中数学教育教学中成为深受广大师生喜爱的学习方式。本文首先分析了深度学习的重要性,随后提出了基于深度学习的研究方向,最后给出了基于构建初中数学高效课堂的措施,旨在为相关从业者提供参考,提高综合教育素养。
  关键词:深度学习;初中数学;高效课堂
  《义务教育数学课程(2022年版)》以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,落实立德树人根本任务,致力于实现义务教育阶段的培养目标,使得人人都能获得良好的数学教育,不同的人在数学上得到不同的发展,帮助学生逐步形成适应终身发展需要的数学学科核心素养。深度学习是个性化学习的重要表现形式,是倡导独立思考下的有效学习和有意义学习的重要表征。它有利于学生迅速进入数学学习领域,并且与新课改倡导的自主学习、小组合作学习、探究学习等结合成为新时代的新的学习模式,因此基于深度学习的初中数学高效课堂研究是一个非常有趣和有前景的领域。
  一、深度学习的重要性
  深度学习强化了理解性教育,在这个过程中,学生们在以学科素养为核心的教学目标指导下,专注于数学核心的学习议题,完成富有挑战性的探究任务。学生通过实践和互动活动,学习并掌握了学科的基本知识与方法。在这个过程中,学生们不仅构建了坚实的知识体系,也体验到了学科的核心思想,并能对学习的内容和方法进行理解与评价。学生能够将所学数学知识综合运用,以创新的方式解决问题,并培养出主动学习的动力、成熟的社会情感以及健全的价值观。
  深度学习的重要性体现为以下三点:
  首先,深度学习强化了学生的创新和独立思考,通过鼓励主动和探索性学习,学生能够掌握新的学习策略和解决问题的方法。学生只有沉浸在数学知识的系统化学习中,才能创造性地解决问题,而不是机械地模仿例题。学生不再拘泥于教材与教师的讲解,而是灵活地寻找解决问题的方法。例如:解方程,一般情况下是去分母化为整式方程求解,还需要解一元二次方程。而思维灵活的学生却可以一眼看出5.2=5+,从而迅速地得出答案:,。
  其次,深度学习培养了学生对知识深层次的理解,从而提升了他们的整体素质。这为学生适应快速变化的社会和未来挑战打下了坚实的基础[1]。学生在深度学习中关注的是自身整体素质的提升,而不是一些细枝末节的繁琐学习。例如,学生在探究用铁皮制作无盖长方体,要使其容积最大的问题时,大部分学生可能没有考虑铁皮的材质问题,而一位学生却想到铁皮可以焊接,因而在他的启发下,他们学习小组创造性地提出将切割的小正方形焊接到对边,从而充分利用了材料,制作出比理论上还要大的容积的无盖长方体。
  最后,深度学习是融会贯通的整体学习,很好地培养了学生的整体思维能力。例如,一些学生意识到要提升自己的运算能力,就需要拓展小学学习的九九乘法表,将其拓展为19×19乘法表,这对于学生学习平方根或者因式分解中的十字相乘法都是很给力的。在几何学习中,学生将结合平移与旋转,将几何图形置于动态的相对运动中,在各种变化的情境中寻找“变”中之“不变”,从而深刻领悟了图形在各种情况下的变式,可以很好地解决图形在变化中的辨识问题,实现多题化一,以不变应万变。
  深度学习在教育领域的应用已经取得了一些进展,尤其是在个性化学习、智能教育辅助等方面。这样的教育旨在培养学生们成为有富有独立思考能力、协作精神、社会责任感、创新能力和实践技能的个体。
  二、深度学习的研究方向
  在初中数学教学中,可以通过深度学习技术来分析学生的学习习惯、学习进度、知识点掌握情况等,从而实现个性化学习和精准教学。以下是一些可能的深度学习研究方向。
  (一)知识点推荐系统
  传统的学习是基于教材与教师的被动学习,是教师给学生灌输各种数学的公式、定理等,学生没有选择的自主权,学习起来苦不堪言。深度学习需要充分考虑学生的各方面基础,有针对性地进行学习知识的推荐,适应学生的发展来展开个性化学习。特别是智能系统的引入,借助计算机的大数据,可以基于深度学习的算法,分析学生的学习数据,为学生推荐适合其水平和学习需求的数学知识点,帮助学生更高效地学习数学。
  (二)学习情感分析
  学生的学习情感决定了学生的学习意愿。只有让学生处于对数学学习的渴望状态,学生才能进行有意义的有效学习之中,才能有深度学习的高效课堂。教师可以设计一些学习问卷,关注学生的数学学习情感。学生一般也会配合教师,通过认真回答问卷,分析自己的学习情感。在智能化的今天,也可以借助计算机软件,通过深度学习技术,分析学生学习过程中的情感变化,如兴趣、焦虑、专注等,帮助教师更好地了解学生的学习状态,及时调整教学方法。
  (三)作业批改与评价
  传统的作业布置,由于缺乏针对性,往往是采取“题海战术”,让学生反复练习各种题型。这样,不仅学生苦不堪言,教师的作业批改量也是巨大的,数学教师每天都要面对两个班的一百多本作业的批改。虽然,批改作业可以更好地了解学生的学习情况,但高强度的作业批改,除了知道对与错,并没有达到充分了解每个学生的学习情况的目的。在当前时代,利用深度学习技术,设计智能作业批改系统,可以自动检测学生答案的正确性、逻辑性,为老师提供更快速、准确的作业批改和评价。
  (四)虚拟教师助手
  在AI技术飞速发展的今天,充分利用人工智能与人互动的功能,建立虚拟教师助手。也可以将数学一线教师教学的一些资料通过网络平台进行共享,让学生有选择地下载或者浏览一些自己感兴趣的内容。在智慧型的网络平台或者软件中,基于深度学习的虚拟教师助手,可以与学生进行交互,解答问题、强化知识点,提供个性化的学习建议,帮助学生更好地理解和掌握数学知识。
  以上是一些可能的深度学习研究方向,深度学习在初中数学高效课堂中的应用还有很多潜在的可能性。通过深度学习技术,可以更加智能化地辅助教学,提升教学效果,帮助学生更好地学习数学。
  三、基于深度学习构建初中数学高效课堂的措施
  (一)激发学生互动思考,打造知识网络
  “自主、合作、探究”构成了初中数学新课改的核心架构,同时也是促进学生在数学学习过程中深入理解概念、技能的关键途径。在打造高效率的数学课堂上,教师需在深度学习的理念下,带领学生主动进行思考与互动探究,通过交流、讨论、启示和相互补充的方式,促使学生深刻领会并灵活使用数学的相关概念和方法,构筑起完整的数学知识网络。
  例如,在处理“线性方程组”的课题时,教师应从深度学习的视角出发,巧妙地将新知识与学生已掌握的“一元一次方程”及“二元一次方程”的知识点相结合。运用互动白板、模拟软件等多媒体工具,将抽象的数学问题形象化,让学生在新旧知识的对比中加深理解。同时,教师应鼓励全班学生在学习过程中积极互动,指导他们在探索线性方程组求解方法的过程中,找到与已知方法之间的联系。教师需要通过细致的观察来进行有针对性的指导,并增强学生之间的互动与交流,引导他们在启示与补充中共同进行更深层次的探讨。通过客观的评价和总结学生的探究成果,进一步融合线性方程组的求解策略,同时在引导学生深思熟虑的同时,帮助他们理清求解步骤,将线性方程组与其他相关知识如一次函数、图形的表示等区分开来,在深刻的理解中有效突破线性方程组的难点,增强对数学这一学科的兴趣与认知,并在此基础上构建起关于方程的知识网络,为学习后续更复杂的数学问题如“二次方程组”以及“多元一次方程组”等打下坚实的基础,确保在深化理解的学习方法中有效构建起一个高效的数学课堂[2]。
  (二)激发思维活力,全方位发展数学能力
  提升学生的数学思维活力,探索数学知识的深层含义是对初中学生深度理解数学的重要诉求。老师需要将抽象的数学理论与学生的认知经验有效连接,带领学生进行多角度的思考实践,在探究数学问题的过程中深入理解数学思想和本质,不仅巩固数学知识点,还能在实际应用中发展学生的数学综合能力,真实展现深度学习在打造高效课堂中的价值。
  以“数据统计与概率”单元为例,在该单元学习完成后,教师应该综合整理单元内容,如“数据的收集与处理”“概率的初步认识”以及“统计图表的解读与制作”等,与学生的生活经验和社会实际相结合,设计切合实际的统计与概率问题。接着,教师基于这些问题,引导学生小组进行深入讨论,通过分析数据、概率计算、制作图表等实际操作,帮助学生掌握科学的思维方法,在合作与讨论中寻找解决问题的策略,通过实际案例分析揭示统计学和概率论的基本思想和方法。同时,教师可以运用不同场景的问题变换等手段,引导学生深化探索,在实践中揭示学习过程中的数学原理,进一步促进学生在深度学习的路径上综合能力和数学素养的全面提升[3]。
  结语
  教育目标转向促进中学生的深层次学习,新课标要求教师采用创新方法,提升教学效果。目的是让学生通过自主思考和深入探究,不仅理解数学概念,还要能批判性地应用知识解决现实问题。在这个过程中,不仅数学能力得到提高,学生的综合素养和个性品质也得到全面发展。
  参考文献:
  [1]黄小燕.深度学习视域下初中数学展评课堂教学探索与实践[A].广东省教师继续教育学会.广东省教师继续教育学会第二届全国教学研讨会论文集(一)[C].中国广东广州,2023-07-18.
  [2]张剑.借助深度学习,促进初中数学高效课堂的生成[J].数理天地(初中版),2023(21):59-61.
  [3]米丽丽.打造高效课堂促进深度学习——初中化学教学案例及反思[J].考试周刊,2024(03):139-142.
  注:本文系福建省教育学科“十四五”规划2022年度课题“基于深度学习的初衷高效课堂案例研究”的研究成果,课题立项批准号:FJJKZX22-679。