深度學習視域下小學數(shù)學單元學習活動設計及實施

2/2深度學習視域下小學數(shù)學單元學習活動設計及實施數(shù)學課程是培養(yǎng)學生抽象思維和推理能力、創(chuàng)新意識和實踐能力的基礎課程，需要在教學過程中落實學科核心素養(yǎng)的要求。深度學習理論倡導學習者能夠批判性地學習新的思想和事實，把它們?nèi)谌朐瓉淼恼J知結(jié)構(gòu)中，能夠在眾多思想間進行聯(lián)系，并能將已有的知識遷移到新的情境中，做出決策和解決問題，實現(xiàn)深度學習對于促進學生推理、抽象、建模能力的培養(yǎng)具有積極的意義。20世紀初，梁啟超先生首先提出了單元教學法的雛形，即講文章要以星期為單位。1995年，覃可霖提出了大單元概念，大單元的出現(xiàn)使單元的內(nèi)涵得到了豐富和拓展。2015年，鐘啟泉教授提出單元設計模型。2018年，上海市教育委員會教學研究室出版《小學數(shù)學單元教學設計指南》，推動了單元教學設計的研究進程。單元學習活動設計作為單元教學的核心內(nèi)容，也與深度學習密不可分。馬云鵬教授認為，從單元學習的視角展開是深度學習教學實踐的有效模式；羅濱等人認為，單元設計具有整體性、挑戰(zhàn)性，是新時期學習方式改革，實現(xiàn)教學從淺層走向深層的重要方式。因此，項目組從深度學習的視角入手，在小學數(shù)學學科中開展單元學習活動設計與實施研究，指向?qū)W科素養(yǎng)的培育。一、深度學習視域下小學數(shù)學單元活動設計的理性思考1956年，美國著名心理學家布魯姆在《教育目標分類學》中將認知過程分為六個層次，提出思維有高階和低階之分，這一理論的提出為后者的研究奠定了方向。1976年，瑞典學者馬頓和薩喬在布魯姆研究的基礎上發(fā)現(xiàn)，不同的人在研究同一篇文章時會出現(xiàn)深度處理和淺度處理。Beattie,Collins,Mcinnes（1997）則認為，深度學習為學生在理解基礎上的學習，而非簡單的記憶。而后，Biggs（2001）提出3P理論，描述了深度學習旨在理解闡述，批判思考，進行高水平的人工加工。Biggs與Collis合作，提出SOLO分類理論，用于觀察學習者的思考學習過程。2006年，美國大企業(yè)聯(lián)合會調(diào)查發(fā)現(xiàn)，深度學習的能力包括口頭或書面的溝通能力、批判性思維能力和解決問題的能力。2012年，美國管理協(xié)會確立了深度學習的三個維度：批判性思維、溝通和協(xié)作。美國國家研究理事會在2012年的報告中提出用以下方法來促進深度學習：①使用多種多樣的概念和任務；②鼓勵闡述質(zhì)疑和自我解釋；③讓學習者在指導和反饋中參與富有挑戰(zhàn)性的任務；④通過案例教學；⑤提升學生的動機；⑥使用形成性評價。2005年，國內(nèi)學者何玲、黎家厚教授首先對深度學習作出定義，深度學習為在理解的基礎上進行批判學習，并融入已知的認知結(jié)構(gòu)，將知識遷移至新的情境，從而解決問題。東北師范大學馬云鵬教授認為，深度學習是圍繞學科核心內(nèi)容組織探究學習活動，追求學生高階思維能力和問題解決能力培養(yǎng)的學習。鐘啟泉教授（2021）提出，“深度學習”是指學習者能動地參與教學的總稱。深度學習的三個視點即主體性、對話性與協(xié)同性，正是應試教育課堂的缺陷所在。教育部“深度學習”教學改進項目組的研究把深度學習特征分為聯(lián)想與結(jié)構(gòu)、活動與體驗、本質(zhì)與變式、遷移與應用、價值與評價五個方面。鑒于上述思考，項目組認為，深度學習要體現(xiàn)在學習過程的深度和學習結(jié)果的深度兩個方面。學習過程要注重激發(fā)與維持小學生學習的內(nèi)驅(qū)力，在師生之間、生生之間互動交流研討過程中推進學習，引導學生對學習結(jié)果的反思和質(zhì)疑等，因此，項目組提出三個體現(xiàn)深度學習過程的特征：持久興趣、協(xié)同探究與審辨反思。學習結(jié)果的深度指向小學數(shù)學學科素養(yǎng)的培育，從單元整體出發(fā)關注學習內(nèi)容之間橫向、縱向的聯(lián)系，并能在遷移的過程中進一步理解、掌握學習內(nèi)容的本質(zhì)，進而發(fā)展創(chuàng)新能力，因此，項目組提出體現(xiàn)深度學習結(jié)果的兩個特征：關聯(lián)結(jié)構(gòu)與遷移應用。表1是持久興趣、協(xié)同探究、審辨反思、關聯(lián)結(jié)構(gòu)與遷移應用五個深度學習特征的具體描述。二、小學數(shù)學單元學習活動設計實施框架依據(jù)深度學習視域下小學數(shù)學單元學習活動設計要素等理念，項目組提出了操作層面的小學數(shù)學單元學習活動設計框架（見圖1）。1.三維一體的整體設計思路三維一體包含兩個層面的內(nèi)容：第一個層面是教師活動、學生活動、學習結(jié)果設計三維一體；第二個層面是指驅(qū)動任務、資源支撐、學習評價三維一體的學習活動設計與實施。在協(xié)同中發(fā)揮育人合力，體現(xiàn)深度學習特征指向數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。2.學習主題學習主題指向數(shù)學核心概念、關鍵能力、數(shù)學思想方法等數(shù)學本質(zhì)內(nèi)容。如量感、位值制、數(shù)形結(jié)合等。基于課程標準、通過教材對比、例題解析等方式分析教材，確定單元學習主題。3.教學目標明確學習主題后，依據(jù)教材內(nèi)容、通過前測、訪談等方式收集信息，在把握學情的基礎上，沿著“學段目標—單元目標—課時目標”的路徑梳理、制定教學目標。4.深度學習評價觀測點項目組倡導以終為始的理念，依據(jù)學習主題，結(jié)合具體的教學目標、教學內(nèi)容以及學習活動設計，描述出體現(xiàn)深度學習特征、指向數(shù)學核心素養(yǎng)表現(xiàn)的、可測的評價觀測點，并依據(jù)SOLO結(jié)構(gòu)模型理論劃分為5個層次，給予不同分值，有利于前后測結(jié)果的統(tǒng)計、對比等。此時，深度學習評價觀測點既是目標，又是任務，引導小學生明晰要求，發(fā)揮評價的導向、診斷等功能，推動小學生數(shù)學核心素養(yǎng)的發(fā)展。5.驅(qū)動任務設計（1）驅(qū)動任務是指能引導學生自主學習的問題，可以是外顯的操作活動，也可是內(nèi)隱的思維活動。包括感知體驗、探究發(fā)現(xiàn)、理解運用三個類型。[10]（2）驅(qū)動任務設計的關注點包括：單元整體目標、深度學習特征、任務設計序列之間關系，驅(qū)動任務的趣味性、挑戰(zhàn)性、遞進性等。6.學習資源支撐（1）學習資源是指學生深度學習過程中所需要的資源，為學生深度學習提供“腳手架”。包括操作性工具，如數(shù)射線、點子圖、線段圖等，及小棒、雙色片、三角尺、幾何模型等，也包括非操作性工具，如舊知、追問等。（2）學習資源支撐的關注點包括提供者可以是教師，也可以是學生自己，能夠幫助學生破除學習過程中的困難，提供深度學習的保障等。三、小學數(shù)學單元學習活動設計實踐（一）實施路徑及支持工具1.解析學情與單元教材內(nèi)容，確定學習主題項目組倡導通過前測、后測，基于教學經(jīng)驗等方式把握學情。通過解析人教版、北師大版等教材，進行對比分析，調(diào)整前后教學順序，整合相關教材內(nèi)容等方式，厘清單元學習中的主題內(nèi)容。借助《***單元教材內(nèi)容與學情分析表》梳理相關內(nèi)容。2.基于單元、課時目標，選擇深度學習評價觀測點沿著“課程目標—學段目標—單元目標—課時目標”的路徑，逐步細化和篩選出符合單元學習內(nèi)容和學情特點的深度學習評價觀測點，以評促教體現(xiàn)深度學習特征落實的操作點。以滬教版二年級第二學期《角》為例，項目組細化單元目標第二點中的部分內(nèi)容——“從度量的角度理解影響角大小變化的因素，從計量數(shù)目累加量的多少給角分類并命名直角、銳角、鈍角”，采用SOLO分類理論對理解角的大小本質(zhì)是理解度量意義不同層次進行區(qū)分描述，形成深度學習觀測點（見表2）。3.編制單元學習活動設計表，開展單元學習活動整體設計依托《單元學習活動設計表》開展單元學習活動整體設計，把單元學習活動分解為若干個學習任務，其中，核心任務對應單元目標，課時任務對應課時目標，并有相應的學習評價?！皢卧繕恕敝赶蛘n程標準；“核心任務”指向深度學習主題；“學習內(nèi)容”指向落實本單元目標的關鍵內(nèi)容；“課時任務”指向驅(qū)動問題；“學習工具”指向有助于完成驅(qū)動型任務的資源；“學習評價”指向?qū)W習任務完成情況的評定。4.基于單元學習活動整體思考，形成體現(xiàn)深度學習要素的課時設計在單元學習活動整體設計的基礎上，從驅(qū)動任務、學習資源、學習評價三個維度協(xié)同思考，開展某一課時的學習活動設計，從實踐操作層面體現(xiàn)深度學習特征，落實數(shù)學學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)。如滬教版二年級第二學期《角》課時學習活動設計（如表3所示）。我們從單元教學的視角出發(fā)，以理解度量的本質(zhì)意義培養(yǎng)小學生抽象能力為指向：活動一，理解角的大小是指哪部分、整體感知角是有大小，在活動中體驗影響角大小變化的因素；活動二，通過重疊的方式之間比較角的大小，進一步理解角的大小與邊叉開大小有關；活動三，以計量單位為中介，間接比較角的大小，建立角的大小與計量單位多少之間的聯(lián)系，為后繼畫角、量角、算角提供鋪墊；活動四，在給角分類這一情境中應用知識，把積累的影響角大小的經(jīng)驗遷移到角的分類活動中，進一步理解度量最本質(zhì)意義，培養(yǎng)抽象能力。（二）實施后的成效調(diào)研項目組在開展了滬教版《角》的單元實踐教學活動后，選取了23名學生作為研究對象，基于《單課時“角”學習水平分層描述表》編制了測試題，進行了教學后測。從數(shù)據(jù)看，86.9%的學生能從邊叉開程度的大小直接比較得出角的大小，并能在不同的情境中應用，屬于定性描述水平，達成了教學目標；有52.1%的學