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深度学习视角下的数学课堂问题串研究

2024-01-06刘丽花

教育实践与研究·中学课程版 2023年11期
关键词:问题串教学探索深度学习

刘丽花

摘   要:深度学习视角下的数学课堂问题串研究以深度学习视角为基础,采用文献综述和实证研究相结合的方法,总结出了问题串的定义、分类和设计原则,并通过实证研究验证了其对学生学习态度、思考深度的影响。然后通过分析和探讨,指出了传统教学方法的局限性,并强调了问题串在激发学生兴趣、培养学生创造思维和提高问题解决能力方面的重要性。其创新点在于将深度学习应用于问题串的研究,并探索了其在促进学生思维发展、提高学生自主学习能力和培养创新意识方面的潜力和优势。研究结果显示,问题串既能够激发学生的学习兴趣和主动性,提高其数学思维和解决问题的能力,并促进其合作意识和沟通能力的发展,又能够促进教师的专业发展和学科教学改进,同时其对推动数学教育改革和提高教学质量也具有重要意义。

关键词:高中数学;深度学习;问题串;教学探索

中图分类号:G633.6    文献标识码:A    文章编号:1009-010X(2023)32-0040-04

课堂是师生之间进行交流互动的场所,目前在高中数学课堂教学中,师生之间的主要交流形式是通过对话完成的。作为重要的教学手段,课堂提问能够激发学生积极思考,进而使学生能够构建个性化的知识体系,并深入领悟数学思想,把握数学本质,如此可培养学生的高级社会性情感,并达到深度学习的目的。《普通高中数学课程标准(2017 年版 2020 年修订)》中指出:“数学核心素养是具有数学基本特征的思维品质、关键能力以及情感、态度与价值观的综合体现”,这与深度学习强调的思维与情感不谋而合,所以以深度学习为指导的课堂提问方式研究具有一定的价值。

一、问题教学的思想渊源

《学记》说:“善问者如攻坚木,失其易者,而后其节目,及其久也相说以解。不善问者反此。善待问者如撞钟: 叩之以小者则小鸣,叩之以大者则大鸣;待其从容,然后尽其声。不善答问者反此。此皆进学之道也。”它指出了在教学过程中提问和回答问题的方法:好的提问者会以“攻坚木”的方式进行提问,即追问问题的本质和要点,然后通过相互交流和解答问题来达到更深入学习的目的。而善于回答问题者则要能够从简单到复杂、由易到难地回答问题,并善于倾听他人的问题,以适时地作出解答。

《论语·述而》:“子曰不愤不启,不悱不发。举一隅不以三隅反,则不复也。”这句话强调了教师在教学中的引导作用和合适的引导时机。教师应当善于引导学生思考和探索问题,而不是直接给予答案。同时,教师也要引导学生发散思维,从一个角度出发,看到问题的多个方面,这样才能得到更加全面的理解。

这些经典著作中的思想,为问题教学方法和原则的建立提供了一些启示和指导。当然,在具体的教学实践中,还需要结合现代教育理论和实际教学情况来进行灵活运用,以达到更好的教学效果。国外问题教学的最早渊源应该是古希腊苏格拉底的“产婆术”,后来经过卢梭、杜威的发展,到 20 世纪 90 年代由于建构主义的兴起,问题教学才最终确定下来。

二、问题串教学法

“问题串”是教师基于一定的探究内容,根据目标实现而设定的一组由浅入深、由表及里的数学问题,可使学生实现递进式学习,从而让探究不断走向深刻和理性。在 20 世纪 80 年代,美国耶鲁大学教授史密斯和他的合作者提出了问题串教学法,即以学生为主要角色,通过提出问题来引导学生主动思考、发现问题、探索问题和寻求解决方案,从而达到学习数学的目的。随着教育的不断改革,问题串逐渐成为教学过程中的常见形式,学生的高级思维能力也得到了更好的发展,因此,问题串教学越来越受到学者们的关注和重视。

三、深度学习及课堂实施过程中的问题

深度学习最早源自计算机科学中的机器学习,后来才开始在教育领域中得到应用。随着时间的推移,深度学习得到了越来越深入的研究,使得它的含义变得更加丰富。国内学者在综合前人观点的基础上进一步丰富了深度学习的内涵,他们指出深度学习要满足以下四个条件:1.在学生的深度学习过程中,教师发挥引导作用;2.深度学习的内容应该具有挑战性;3.深度学习不仅局限于思维层面,还要涉及到感知觉、情感、意志、价值观等方面的全面参与;4.深度学习的目标是培养学生的核心素养和促进其全面发展。

经调查发现,大部分教师对深度学习的理念理解不足,只能根据个人经验片面解释,因此无法以深度学习理念来指导课堂教学和提问。同时将课堂提问与深度学习联系起来的教师也很少,这主要是因为一线教师对课堂提问缺乏全面认识,或者虽然已意识到了课堂提问的重要性以及其激发学生思考、促进学生学习的作用,但对于如何达到这些目的及需要采用哪些手段和策略,缺乏具体的认识和指导。导致这种现象的主要原因首先在于缺乏相关理论支撑,对提问的认知缺乏一个完整的理论体系,因此很难达到课堂提问的真正目的。其次,由于传统的教学思维根深蒂固,即一线教师通常更偏重于双基(基础知识和基本技能)教学,而忽视了基本过程和基本思想方法的傳授,这导致在教学过程中教师更加注重学生知识层面的学习,而较少关注学生思维能力的培养。

传统的讲授法忽视了学生作为学习主体的重要性,对学生思维的表达和交流也不够重视。当教师占据大部分课堂时间进行单向讲述时,必然剥夺了学生进行思考和表达的机会,这导致学生的主体地位无法得到保障,经常处于被动学习的状态,因此难以全身心地沉浸在课堂中,无法真正实现深度学习。对此只有真正让学生成为课堂的主体,激发他们全身心地参与其中,才能真正实现深度学习,获得想要的效果。

情感领域的学习是一种内在的学习过程,在学习知识和技能方面起到了辅助作用,并作为内在动力支持其他学习。课堂中的情感领域学习有助于实现育人目标,对培养学生健全的人格和正确的价值观也具有重要意义。然而,由于大多数教师对情感领域学习的重要性缺乏认识,因此导致学生在情感培养方面存在一定缺失,更不用说达到深度学习目标了。

四、面向深度学习的数学课堂问题串设计类型

现阶段对课堂提问的研究较为充分,尤其集中在提问策略方面,但很少有研究将课堂提问作为促进深度学习的手段,或将深度学习作为指导提问的理念。根据《新课标》的观点,数学核心素养与深度学习都强调思维和情感的培养,因此让学生进行深度学习有助于培养其核心素养。

在数学课堂中,可以设计多种不同类型的问题串,以促进学生的思维发展和深度学习。

(一)从问题之间的关系分类

1.递进式问题串。递进式问题串通过一系列层层递进的问题,搭建适当难度的思维支架,来帮助学生逐步发展高阶思维。这种问题串从简单到复杂、从具体到抽象地引导学生思考,促进学生逐渐掌握和运用更高级的思维技能。

2.并列式问题串。并列式问题串是将一组有内在联系的问题组合在一起,然后围绕某一教学内容,强化学生对知识的掌握程度并加强其思维的深度。这种问题串通过提供具有相关性和相似性的问题,帮助学生发现知识间的联系和相互作用,进而促进他们进行更深入的思考和理解。

3.对比式问题串。对比式问题串是通过引发思维冲突,激发学生思考、挑战自己的思维模式。这种问题串将两个或多个对立或相似的观点、解决方法或思考维度进行比较,以促使学生思考其异同之处,并通过评估和选择得出合理的判断和结论。

4.发散式问题串。发散式问题串以创造性思维为核心,旨在激发学生的想象力和创造力。这种问题串鼓励学生运用不同的表征形式和思维策略,以多种角度探索和解决问题。即通过开放、宽广的问题设计,引导学生思考解决问题的不同路径和可能性。

(二)从问题串的功能分类

1.探究性问题串。通过提出开放性问题和情境,激发学生的问题求解兴趣和好奇心,然后引导学生独立思考来进行探究。这种问题串鼓励学生进行自主探索,发现数学背后的规律和关系。然后引导学生独立思考、进行探索和实验,帮助学生逐步深入理解问题并找到解决方法。

2.指导性问题串。教师通过一系列有针对性的问题,引导学生逐步思考和探索问题的不同方面及解题步骤。这种问题串可帮助学生建立起解决问题的框架,并指导他们使用正确的方法和策略。

3.分组合作问题串。其是将学生分成小组进行合作讨论并解决问题的过程。通过合作学习,学生可以分享想法和解决思路,然后相互讨论以纠正错误,如此可促进彼此学习和合作能力的发展。教师可以设计一系列与多人合作相关的问题,来鼓励学生共同思考和解决。

4.评估性问题串。其用于评估学生的理解和应用能力。这种问题串需要学生运用所学的数学知识和技巧,解决一系列涉及不同难度的问题。通过解决问题,教师可以评估学生的学习进展和问题解决能力。

5.应用型问题串。将数学知识与实际生活或实际领域相结合,来帮助学生将所学的数学知识应用于实际问题的解决中。这种问题串鼓励学生运用数学概念和技巧,分析和解决实际问题,如此可培养学生的应用能力和创造思维。

需要注意的是,以上列举的问题串类型并非固定和排他的。教师可以根据学生的具体情况和教学目标,混合运用不同类型的问题串,以更好地满足学生的学习需求,促进深度学习落地生根。

五、深度学习指导下的问题串教学法的实施步骤及提问策略

数学课堂中的问题串教学是通过有机地连接一系列问题,引导学生逐步思考和解决问题的。具体实施步骤如下:

(一)引发学生兴趣

通过提出引人入胜的问题,激发学生的好奇心和求知欲。

(二)学生自主思考

给学生足够的时间,让他们独立思考问题,并试图提出解决方案。同时鼓励他们尽力而为,不轻易放弃。

(三)小组合作讨论

将学生分成小组,让他们共同探讨问题,然后相互交流思想和解决思路。

(四)提出新问题或提示

根据学生的反馈和讨论情况,教师可以提出新的问题或给出提示,以引导学生进行更深入的思考,探索更深层次的问题。

(五)分享和总结

邀请学生分享他们的解题思路、答案或发现,然后通过学生之间的交流和合作,促进彼此的学习。

(六)整理和延伸问题

根据学生的解题思路和讨论内容,整理学生的思考过程和方法。可以将问题延伸或拓展,以激发学生更深入的思考和学习。

(七)教学总结

教师总结学生的学习成果,强调重点,并总结思考规律。然后回顾本节课的教学过程和收获,与学生一起进行讨论和总结。

在教学中,我们应该注意提问的时机,通过在思维碰撞点提出问题来引发学生思考;抓住数学本质,在能够体现数学思想方法的节点处进行提问;在学生思维困惑的关键点追问问题。对于问题本身,我们也要注重层次性,利用课程邏辑递进的方式提出问题。因此,我们需要关注学习的主体——学生,并给学生充分表达自己和提问的机会,以及足够的思考时间,以适时留下课堂空白;我们要关注学生的个体差异,因材施教,进行差异化的提问。此外,为了培养学生的数学学科核心素养,我们还要关注他们的情感体验:在课堂中,我们要营造良好和谐的师生关系,建立起互信与尊重的氛围;重视应答评价,给予学生正向的评价和鼓励,使提问融入育人的价值观中。

新时代教育大背景、大环境对数学教学提出了更高的标准和要求,教育工作者们应多思考、多钻研、多实践,以探索出更加高效,更适于学生发展的教学方法,如此可为提高教育教学水平贡献自己的一份力量。

【本文系石家庄市教育科学研究“十四五”规划教师个人课题“深度学习下的课堂问题串的设计研究”(课题编号:G2022211)研究成果。】

【责任编辑 韩梁彦】

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