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深度学习视域下大单元教学设计在高中数学教学中的应用成效
摘 要:随着素质教育理念的持续推进,高中数学教学迎来新的契机和挑战。学生主动建构知识网络、掌握知识迁移运用能力、养成终身学习意识,构成了新时期教学的核心目标。在这一背景下,将深度学习理念融入大单元教学设计,具有重要的理论价值和实践意义。本文以深度学习的相关理论为视角,探讨了大单元教学设计在高中数学课堂中的应用成效。本文对于推进高中数学课堂教学改革,更新教师教学理念和方法具有一定的理论和实践价值。
关键词:深度学习 大单元教学设计 高中数学 教学效果
引言:新课程理念倡导培养学生核心素养,而“深度学习”理念强调学生主动建构知识体系,将所学内化为可迁移能力,并具备终身学习意识。在当今知识爆炸、社会变革的时代背景下,培养学生深度学习能力尤为重要,数学教育在这方面扮演关键角色。针对高中数学教学中存在的知识碎片化、应试化等困境,一些专家学者提出采用“大单元教学”模式。相较于按知识点教学,大单元教学更注重知识系统性和应用性,强调任务驱动、情境创设、过程评价等策略,与深度学习理念高度契合。然而,如何在实践中真正贯彻深度学习理念,充分发挥大单元教学优势,仍是一个亟待探索的重要课题。
一、确定大单元设计主题,重构数学单元结构
在深度学习视域下进行高中数学大单元教学设计,需要确定大单元设计的主题,这个主题应该是贯穿整个单元的核心概念或重要思想,而不仅仅是某个具体的知识点或技能。主题应该具有一定的深度和广度,能够揭示数学知识内在的本质,引导学生建立数学思维方式。同时,需要重构数学单元的结构。传统的单元结构往往是按照教材的编排顺序,知识点相对割裂。在深度学习视域下,我们应该打破这种线性的、碎片化的结构,根据主题的内在逻辑,对知识点进行重新组合和关联,形成一个有机的整体。这种结构应该体现数学知识之间的内在联系,让学生感受到数学知识的系统性和完整性。
例如,在教授《立体几何初步》这一单元时,我们可以将“空间形体及其性质”作为贯穿整个单元的核心主题。这一主题不仅包括对基本立体图形的认知,还涉及对空间点、线、面之间位置关系的理解,以及对立体图形表面积、体积等性质的探索。在重构这一单元的结构时,我们可以打破教材中线性的、割裂的知识点安排,根据“空间形体及其性质”这一主题的内在逻辑,对知识点进行重新组合和关联。例如,我们可以从对基本立体图形的认知入手,通过观察和操作实物模型,引导学生直观地感知空间形体的特征。然后,通过探索空间点、线、面之间的位置关系,培养学生建立空间几何概念的能力。接下来,我们可以引入立体图形的表面积和体积计算,并将这些抽象概念与生活中的实例联系起来,增强学生的学习兴趣和动机。在教学过程中,我们还可以为学生提供更多地探索和发现的机会,如布置一些开放性的几何探究活动,培养他们的创新思维和问题解决能力。比如,让学生探索不同立体图形之间的内在联系,或者尝试构建一些新颖的几何模型。通过这种重构后的单元结构,学生可以系统地认识和理解空间形体及其性质,感受到几何知识的完整性和系统性。同时,将抽象的数学概念与实际问题情景相结合,有助于学生建立对立体几何的深入理解,并培养他们运用所学知识解决实际问题的能力。
二、科学整合教学内容,设定大单元教学目标
在深度学习视域下进行高中数学大单元教学设计,科学整合教学内容、设定合理教学目标是重中之重。我们要充分利用大数据分析、人工智能等科技手段,根据课程标准和教学大纲的要求,对知识点进行精心编排,形成相对独立但又内在关联的大单元结构。编排过程中,需结合学情数据分析,注重知识点间的内在逻辑关系,避免机械式堆砌。同时,我们需要明确每个大单元的教学目标,目标设置不能止步于知识技能传授,更要重视学生数学核心素养的培养,如数学思维习惯、学习策略等,促进学生全面发展。教学目标的制定要与学生实际水平相适应,利用人工智能算法进行学情诊断。
例如,在教授《复数》这一单元时,我们需要科学整合相关知识点,并设定合理的教学目标。整合教学内容时,可利用大数据分析技术,了解学生在复数概念、运算、三角表示等知识点上的典型学习困难,从而优化知识点呈现顺序和教学方式。同时借助人工智能推理技术,模拟教师思路,对“复数的概念”“复数的四则运算”“复数的三角表示”等进行合理编排,形成内在关联的大单元结构。设定教学目标时,利用人工智能算法对学生学情进行诊断,针对能力较弱的学生,可多设置掌握复数概念、熟练复数运算等基础目标;针对能力较强者,则可增加拓展目标,如引导发现复数在其他学科中的应用,体现因材施教理念。教学目标表述要清晰明确,如“能熟练运用复数四则运算法则计算”“能判断两复数是否相等”等,便于学生自主学习及自我评价。
三、加强过程性评价,促进深度学习
深度学习理念在高中数学大单元教学实践中的落实,离不开过程性评价的精心设计和运用。评价的着眼点应当从单纯检验结果,转移到关注学生的学习过程。教师可以将每个单元的知识点有机整合,构建成一个系统化的学习任务链条。在学生逐一完成这些探索性、开放性的实践任务时,教师可通过课堂观察、学习档案分析等方式,洞察学生的思维运作轨迹和策略尝试,及时给予反馈调整。任务设计的系统性和连贯性,有利于学生主动建构知识框架,形成知识迁移和延伸的意识。通过改革评价取向和方式,形成性评价将贯穿整个大单元教学始终,学生深度学习水平才能得到全面检视和持续提升。教师则可以基于评价反馈,动态优化教学策略和培养路径,形成深度学习的有利情境。
例如,在教授《平面向量及其应用》这一单元时,教师可以将6.1至6.4章节的知识点有机整合,构建一个系统化的学习任务链条。例如,从平面向量的概念开始,逐步引导学生理解平面向量的运算,再到平面向量基本定理及坐标表示,最后探讨平面向量的应用。接着,让学生探索如何使用平面向量解决实际问题,或者设计一些与现实生活相关的平面向量应用案例。在这个过程中,教师可以通过观察学生在完成任务时的表现,了解他们的思维运作轨迹和策略尝试。同时,通过分析学生的学习档案,可以了解学生的学习进度和困难。当学生在完成任务或解决问题时遇到困难,教师应及时给予反馈,帮助他们找到问题所在并调整学习策略。教师可以根据学生的学习情况和反馈,动态调整教学方法和培养路径,以更好地满足学生的学习需求。通过上述方法,可以为学生创造一个有利于深度学习的环境,帮助他们主动建构知识框架,形成知识迁移和延伸的意识。
结束语:深度学习理念为传统教学注入了新的活力,其情境化、个性化、优化过程等特点,与大单元教学设计高度契合,有助于构建良好的学习环境,促进学生数学核心素养的培养。虽然相关研究尚处于起步阶段,但随着信息技术在教育领域的不断深化应用,我们有理由相信,深度学习视域下的大单元教学设计必将为教育现代化贡献重要力量。
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作者简介:吕东宝(1990-09),男,汉,内蒙古人,硕士学历,一级,研究方向:数学教育