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1、基于深度学习视角的大概念教学大概念(BigIdeas),也译为大观念,是基于学科基本结构和方法,处于上位、中心、深层位置,在概念群组和众多事实中发挥核心统领作用的概念。深度学习是指学生围绕挑战性的主题,全身心投入,积极寻找解决问题的路径和策略,从中获得知识技能和思想方法,并形成“高峰体验”的学习过程。大概念是撬动学生深度学习的重要支点。运用大概念,能让学生更好地建构数学知识,便于他们形成深度学习的心向,达成深度学习的目标。因此,大概念教学具有认识论、方法论和价值论的多重意义。大概念教学的价值意蕴1 .大概念教学强调内涵与本质,有助于促进深度理解。大概念是相关知识内容的高度凝练。在数学学科中,大
2、概念表现为上位知识、数学思想和方法等。这些大概念体现了学科的本质,是数学学习的核心内容。它们能将相关知识集结在一起,促进知识的生长。掌握大概念,有利于学生把握数学学科的本质,促使深度学习的发生。2 .大概念教学重视联系与结构,有助于促进深度联结。数学是研究结构与关系的科学。大概念为构建新知提供了认知框架和结构。借助大概念,可以沟通事实与经验、经验与概念、概念与概念之间的联系,用大概念确定学习的脉络和主线,有助于克服学习的形式化、浅表化和碎片化,形成整体思维能力。而且,关联的因素越多、力度越大,学生的理解就越透彻。3 .大概念教学关注迁移与应用,有助于促进深度延伸。迁移是深度学习的重要策略,其是
3、指一种学习活动对另一种学习活动的影响。迁移的内容包括知识技能、学科原理、学科观念和学科精神。学生习得的大概念,能够连接不同的知识片断,指向思维方式、思想方法,是后续学习新知、解决新问题不可或缺的基础。相对而言,思维方式、思想方法层面的迁移更具有生命活力。大概念是促进高品质迁移的必要保证。提取数学大概念的路径1 .追本溯源,从相关知识本质中提取。追本溯源是从知识的终端往前追溯,明确其本质。在知识的本源处往往能发现所蕴含的基本思想和高观点,便于提取大概念。以整数、小数、分数的认识为例。整数13是由1个十和3个一组成的;小数0.13是由1个0.1和3个0.01组成的;分数组成的。可以发现,数的认识都
4、是围绕计数单位展开,”数是由计数单位及其个数累加而成的”。计数单位就是数的认识内容中的大概念。再以整数、小数、分数的加减运算为例。尽管表征的方式各不不同,但其中却有着一致性算理,即“计算单位相同,可直接相加、减:这也是加减运算的大概念。2 .融会贯通,从思想与方法的共性中提取。许多数学知识的本质相通,融会贯通地进行思考便可提炼出大概念。例如,“平行四边形的面积”这节课是三角形、梯形等平面图形面积的基础,有着“种子课”的作用。将转化的思想方法作为大概念,可占领学生学习的制高点,为后续学习打下良好的基础。再如,教学“运算律”时,引导学生在规律探究中归纳出“特例引发猜想一多例验证猜想一归纳应用规律”
5、的方法路径作为大概念,可实现由此及彼的高品质迁移。3 .整体建构,从知识关联结构中提取。数学知识之间具有很强的关联性。教师要帮助学生将知识点串联成知识线,最终编织成知识网。大概念往往存在于纵横拓展、网状关联的链接处,具有“锚点效应:例如,教学圆柱的侧面积和体积计算后,与长方体、正方体的侧面积和体积计算方法进行关联,可以建立直柱体的侧面积和体积计算公式:S=ChzV=Sho再如,建立“相邻单位进率都是一致的”大概念,可以从长度单位之间、面积单位之间的关系中提取。这样就能突破具体知识的琐碎与零散特点,帮助学生形成整体性结构。大概念教学的设计要点4 .问题驱动,重视观念培养。零碎的知识往往容易遗忘,
6、而以学科观念为主要特征的大概念不容易遗忘。这种观念能针对新问题、联系相关知识,帮助学生找到解决问题的途径。大问题则是数学观念形成的重要载体。以大问题统领教学内容,目标指向明确,思维方式确定,并且能衍生出一系列小问题。以大问题统领教学,其实质就是将学习过程由“知识主线”转变为“问题主线”,在问题解决中培育学生的学科核心素养。例如,教学“圆的认识”时,可以围绕大问题“为什么圆形的井盖不会掉下去”,引导学生认识圆心、直径和半径,发现圆“一中同长”的特征,获得以“研究问题一研究工具一研究方法一得出结论”为主线的学习策略。再如,教学“负数的认识”时,可以从相反意义的量入手,引导学生以“创造不同的记录方式
7、,表示相反意义的量”为大问题,在多元表征与优化的讨论中理解负数的意义,了解负数的发生和发展历程。大问题源于生活,具有统摄地位,能起到牵一发而动全身的作用,有利于学生学科观念的形成和发展。5 .主题统领,整合学习内容。主题是形成数学大概念的重要媒介。主题学习是从知识的本质出发,聚焦学科素养,将多个板块和体系的知识加以融合,建构出主题的意义,从而促进学生理解和应用知识。主题的确定,要指向学科核心素养。学习的过程也是重组学习内容,并将分散的知识加以整合的过程。在整合的基础上,可以拓宽学生的知识面,使相关主题更具张力。主题统领的教学,尊重学生的已有经验,打破单元边界甚至学科边界,是一种开放式的学习。例
8、如,教学“认识厘米”“角的度量”“长方形的周长”“长方形的面积”“长方体的体积”等内容后,可以提炼出“度量”的主题。度量的意义是根据事物的可测量属性,用单位去度量,看被测对象中包含有多少个单位。将“度量”作为整个教学活动发展的主线,用“包含”的大概念整合不同内容,首先需要建立度量标准、确定单位、建立单位表象;其次需要探究被测对象中包含有多少个相应的单位。同时,还要明确单位之间的进率,建立进率模型。另外,还要注意在工具度量与公式度量的转换中发展学生的量感,帮助他们逐步形成定量思维。6 .结构整合,建构知识体系。结构整合就是要将原先零散的知识,转变为相关联的意义整体。结构整合包括了知识结构化、认知
9、结构化和思维结构化。结构整合要突破“单课思维”,考察知识的来龙去脉。结构整合要以大概念为核心,引导学生对数学知识进行横向关联和纵向拓展,形成“金字塔型”“树状型”“网络型”等认知结构体系,推动思维结构的不断进阶。例如,教学“比的基本性质”后,可以引导学生说说“商不变的规律,分数的基本性质,以及“比的基本性质”之间的联系,进行横向建构,体会内在本质的一致性。对知识进行纵向建构则体现在:认识“比的基本性质”是化简比的依据,学会根据“比的基本性质”化简比;了解化简比的现实意义,等等。如此纵横比较、结构整合,有助于学生深度理解“商不变的规律”“分数的基本性质”“比的基本性质”的本质及作用。7 .反思迁
10、移,形成高阶思维。纸上得来终觉浅,心中悟出始知深。大概念的形成需要让学生去“悟二反思可以促进知识与方法的理解,有助于学生对知识和方法进行分析、综合与评价,从而给出更多可供选择的解释和进一步思考的意义。通过反思,还可以在“从特殊到一般、从部分到整体、从现象到本质”的基础上抽象出相应的大概念,从而促进知识和方法的高品质迁移。有效的回顾与迁移对于优化大概念教学,发展学生的核心素养,有着非常重要的意义。例如,教学”解决问题的策略(转化)”时,可以安排两个层次的回顾反思。一是基于对本节课内容的反思,即如:“通过解决这道题,你有什么体会?”二是基于对策略自身的反思,即如:”曾运用转化的策略解决过哪些问题?”通过两个层次的反思,引导学生加深体验与感悟,促进策略从隐性走向显性,推动大概念的形成。再如,教学“乘法的认识”时,在初步理解“乘法是求相同加数和的简便运算”的基础上,可以拓展迁移至“如果要求相同乘数的积,可以简便运算吗?如何表示这样的简便运算”。教学“3的倍数的特征”后,可以引导学生迁移研究“9的倍数的特征”,等等。此类高品质迁移,可以促进学生高阶思维的生长。总之,基于深度学习视角的大概念教学,需要教师聚焦知识的本质和核心,也需要教师坚定儿童立场,遵循学生的认知发展规律,引导他们高质量地完成挑战性任务,在过程中领悟数学思想方法,实现思维的进阶。