运用图形与几何深度学习促进学生数学核心素养的实践研究

梁结仪

广东省江门市蓬江区东风小学 529000

摘 要：深度学习不是仅指学生扎实、牢固地掌握知识，更主要是指学生通过学习具有了独立解决问题、创新运用知识、综合理解信息等能力，这需要多种素养的支撑。因而，深度学习往往与素养教育并行，通过素养教育可实现深度学习目标，通过深度学习可促进学生素养发展。本文结合图形与几何教学就如何通过深度学习来促进学生数学核心素养发展。

关键词：小学；数学；深度学习；核心素养；实践

深度学习概念源于计算机的人工智能领域，是指使计算机拥有类似人一样的自主学习和独立分析数据、解决问题能力。很明显，这个概念迁移到教育领域，其目标不仅是使学生更扎实、牢固地掌握知识（有些教师存在这样的误解），而是指通过学习活动使学生具有自主学习、独立解决问题、创新运用知识和综合理解分析信息等能力。可以看出，深度学习实现需要学生的素养支撑。因而，深度学习与新课程的素养教育其实是一种并行或互为因果的关系：即，通过对学生的素养教育可以实现深度学习，反过来通过深度学习可促进学生素养发展——下面，结合小学数学图形与几何教学就如何通过深度学习促进学生数学核心素养发展谈几个实践策略。

一、自我吸纳

深度学习的一个指标是学生拥有自主发展、自主学习能力——对应数学核心素养，需要学生有较好的数感、符号意识、空间观念、数据分析、推理和模型思想等。可以看出，实现这些目标，不能采用直接灌输知识的方法，而应为学生搭建平台，让他们亲自参与学习过程，在过程中生成相应素养，从而逐渐发展自主学习的能力。因而，策略要点是将讲授式教学变为学生为主体的“自我吸纳”式学习。比如在讲授“平行四边形面积”时，如果教师想节省时间，那么直接将平行四边形分割出一个三角形并用平移方法拼成一个长方形，即可快速完成面积公式推导。但这只能使学生掌握计算原理和公式，并不能对其素养发展产生作用。因而，教师改变策略，让学生在硬卡纸上画出一个平行四边形并剪下来。然后问，“大家都玩过七巧板之类的拼图游戏，那想一想，能不能把这个平行四边形通过切割的方法拼成一个长方形呢？”教师不进行提示，给学生充足的时间反复尝试——在这个过程中，学生通过对已有知识、经验的调动（拼图游戏经验、图形平移、旋转及画垂直线等知识），经过分析推理等思维活动，使其解决问题、推理思维、几何直观及建模思想等得到发展，并同时完成了平行四边形面积计算公式的自主推导和掌握。

二、合作探究

小学生进行自主学习遇到的最大阻力是其知识、经验及思维等方面上的欠缺，这往往使他们独立探究学习活动半途而废——而我们已经强调，培养学生核心素养发展的关键是过程。而过程不完整，训练效果也就达不到。针对这个问题，在不回归灌输教学的前提下，最好的解决方案是组织学生合作。将学生分成小组，其实就是将大家的知识、经验、思维汇集起来，相互补充、相互提示，大多情况下，学生都可以完整地完成探究任务。此外，合作还可以培养学生交流、协作等素养，是其他教法所不具有的作用。比如“组合图形的面积”，这个知识的重点和难点是如何将复杂的图形切割成已经学习过面积计算公式的简单图形。在让学生进行此类知识训练时，有些学生会因为基础不扎实（如对已学面积计算的图形、公式不熟悉，在思考时调动不出已有知识，也就找不到切割图形的思路）而无法独立完成练习。而当学生组成小组时，大家相互提示、交换思路，通常都可以完成任务。这不仅是可以有效训练学生的多种素养，而且还可以起到巩固所学和拓展思维的作用。

三、实践任务

前面提到，深度学习的一个目标是使学生具有解决实际问题的能力（即学以致用），而数学核心素养中的运算、推理、模型、应用意识和创新意识等都是解决实践问题的关键（其实，就是在应用意识下对所学知识的综合、创新运用）。基于这个深度学习目标的需求，比较有效的培养方式有两种，一是让学生去做应用题，二是安排学生力所能及的实践任务。后者的效果更好，因为是学生直接参与了实践（而不是虚拟），素养可直接转化为实践力。比如在学了“长方体和正方体的表面积”后，教师安排学生在课下“亲手制作一个礼品盒，送妈妈（或同学）一个小礼物”。这个任务看似简单，但对学生多种素养具有很好的培养效果。如模型思想（在制作礼盒前应对礼盒的成品有预判）、运算能力（测量礼物尺寸，计算所需硬纸和彩纸面积）、推理（不仅要能画出展开图，而且要设计和考虑到粘合部分）等——这些素养的发展，都不是教师在课堂上讲授能实现的。

以上，结合图形与几何教学的深度学习，就怎样促进学生数学核心素养分享了三个实践策略。可以看出，深度学习与核心素养培养有极大相关性，是互为因果的关系。通过深度学习来培养学生核心素养，关键是抓住“学为中心”、“过程生成”两个要素，让学生在亲自参与学习或探究、实践的过程中去发展素养。

参考文献：

[1]郭芳, 王艳云. 小学数学学科核心素养及其培育的策略[J]. 中华少年, 2019(34).

[2]缪建平. 读学玩学探学写学——小学数学"深度学习"的实践探索[J]. 小学教学研究(理论版), 2016(1).