河西学院教师教育学院,张掖
随着《义务教育数学课程标准(2022年版)》的颁布实施,我国基础教育正式迈入核心素养导向的新阶段。新课标明确提出“设计体现结构化特征的课程内容”的要求,强调通过课程内容的结构化整合探索核心素养培育路径。[1]然而,实践层面仍面临显著挑战,教师对新课标的理解和实施存在困难,如何落实核心素养培育目标的教学,依然是困扰一线教师的难题。这种困境源于传统碎片化教学模式与素养导向目标的结构性矛盾:当教育目标从双基跃迁至核心素养时,课程组织仍滞留在知识点线性排列阶段,导致育人目标与教学实施严重脱节。
在此背景下,马云鹏教授提出的基于结构化主题的单元整体教学,为破解上述困境提供了新思路。该路径与深度学习的本质特征高度契合:深度学习强调批判性理解、知识整合、迁移应用等关键能力,其实现需要以课程内容的结构化重组为基础。[2]为此,本研究以小学数学为切入点,立足单元整体教学视角,构建基于深度学习理论的教学设计框架。通过系统整合学科大概念、结构化主题和核心素养发展目标,着力解决课程内容碎片化与素养培育整体性之间的矛盾,为教师搭建从课程标准到课堂实践的转化桥梁,最终实现知识建构与素养发展的有机统一。
深度学习的概念源于计算机科学、人工神经网络和人工智能领域,21世纪以来逐渐引起教育界研究者的重视。特别是随着各国核心素养目标的确定,深度学习理念成为指引教育变革的重要思想,在学习科学领域掀起了研究深度学习的热潮。对深度学习的研究最早起源于国外。美国学者马顿(Marton)和萨尔(Säljö)于1976年首次提出深度学习的概念。此后,国外比蒂(Beattie,1997)、比格斯(Biggs,2001)等人先后对深度学习展开研究,认为深度学习是与浅层学习相对立的一种学习方式,表现为对知识的批判性理解及与先前经验的联结。[3]
深度学习在我国的研究始于21世纪,国内学者普遍认为,2005年黎加厚教授在《促进学生深度学习》一书中,基于国外研究成果探讨了深度学习的本质。[4]此后,国内关于深度学习的探讨逐渐增多。我国对深度学习的研究起步较晚,21世纪才开始涉及,经历了全盘吸收到逐步改进、结合民族特色实现本土化的过程。在深度学习理念于教育领域研究不断深入的过程中,也出现了一些困惑,如基于深度学习的学习目标如何实现、深度学习的实施路径如何规划等。
目前关于深度学习的特征,学者尚未形成统一定论,综合来看可归纳为四个维度。从学习目标角度,深度学习指向学生高阶思维、问题解决能力与创新思维的培养[5];从学习过程角度,深度学习指向学生的批判性理解和积极主动参与[6],学生并非对知识全盘吸收,而是在已有认知基础上结合生活经验,实现对知识的意义建构;从学习方式角度,深度学习是基于问题的学习,李松林提出了问题解决学习的深度学习模型[5],他认为问题解决学习的实质是让学生在问题解决中学习,在这一过程中学会知识建构、问题解决、身份建构和高阶思维;从学习结果角度,深度学习最终可以实现学生思维的高阶发展,不仅使学生获得基本知识和技能,更能帮助其形成积极的情感态度和价值观,从而成长为掌握未来认知、推动社会发展的主体。[7]
因此,要促进学生的深度学习、落实核心素养的教育目标,教师在教学过程中需要设计指向高阶思维、问题解决能力和创新思维的学习目标,创设能引导学生批判性理解、主动参与的教学活动,并通过基于问题的学习方式,帮助学生最终实现思维的高阶发展,同时获得知识技能与积极的情感体验。深度学习的特征丰富多样,这对教师日常教学设计与实施提出了更高要求,例如:如何设定基于深度学习的学习目标以达成核心素养培育目标?如何设计能让学生积极参与、主动开展批判性理解的教学活动?如何规划基于问题的学习方式以实现学生思维的高阶发展?
为达成深度学习目标、培育学生核心素养,教师需转变教育观念,全面提升课程设计、实施和评价等能力,而提升引发深度学习的单元设计与实施能力,是其中至关重要的能力建设方向。
单元整体教学以教材单元为基本学习单位,围绕结构化学习主题的核心概念展开组织,梳理出具有相同学科本质的系列单元;通过全面分析学习内容和学生的学习情况,明确指向核心素养的教学目标;重点设计并实施与知识及方法迁移相关的教学活动,聚焦单元中的关键内容。单元整体教学鼓励学生在真实情境中应用所学知识,开展问题解决和项目式学习。这种实践不仅能增强学生的学习动机,还能培养其合作能力和沟通能力;不仅为学生提供了高阶思维发展的条件,更能为他们的终身学习奠定了基础。
首先,单元整体教学为深度学习目标实现提供了现实路径。深度学习理念应时代发展需求而生,致力于解决课堂教学质量低下的问题,助力核心素养教育目标的落实。[8]新课标在课程理念中强调以核心素养为目标导向,设计体现结构化特征的课程内容。从目标达成角度看,深度学习和单元整体教学具有一致性,均为实现核心素养教育目标服务。深度学习作为一种理念,可指导单元整体教学达成核心素养目标;而单元整体教学通过对课程内容进行结构化整合,成为学生发展核心素养的有效实现路径。
其次,单元整体教学为学生自主学习能力的培养创造了机会。借助结构化的课程设计,学生在单元整体教学中能依据兴趣导向和问题导向,自主选择学习主题和研究问题,进而培养自主学习能力和探索精神。例如,在数学学习单元中,学生可以根据自身兴趣选择研究特定数学概念(如分数的应用、几何图形的特性),并自主设计相关实践活动或项目。这种自主学习机会不仅能增强学习动机,还能促进对数学知识的深入理解和应用。不过,为确保学生自主选择的主题具有实际价值,教师需要进行适当引导,保证所选主题既具备挑战性,又符合学生的学习水平。
最后,单元整体教学为学生高阶思维发展提供了良好条件。深度学习的本质是高认知、高投入和高产出,而高阶思维在认知过程中超越简单的记忆和理解,涉及分析、评估、创造等复杂思维活动。单元整体教学强调以核心概念或大概念为统领,整合学科内容,构建具有相同学科本质的学习单元。在这种教学模式下,学生以结构化的课程组织形式学习知识,摈弃对知识的碎片化理解,形成对知识的深度认知,深入探究知识本质。通过将相关知识点有机结合,学生能更好地识别并理解不同概念间的关联,从而促进批判性思维和创造性思维的发展。
单元整体教学是学生实现深度学习的必然路径,那么深度学习视角下的单元整体教学应如何实施呢?本研究以田慧生为首提出的“深度学习”实践模型2.0为基础,结合马云鹏教授提出的基于结构化主题的单元整体教学案例,构建出以单元整体为视角的深度学习实践模式。该模式包含引领性的学习主题、素养导向的学习目标、挑战性的学习活动、持续性的学习评价四个要素[9]。以下对以单元整体为视角的深度学习实践模式进行具体阐述。
在深度学习理念指引下,小学数学学习以单元主题为引领,旨在帮助学生感悟数学知识整体性与一致性。经过内容结构化整合的主题,是单元整体教学的核心载体。新课标对小学数学内容进行了结构化梳理,将小学数学教材的四大领域划分为七大主题,相同主题下的教学内容,始终体现着学科本质和核心概念的一致性。以“小数图形的认识与测量”主题为例,该主题将“图形认识”和“图形测量”整合为一体,图形的认识是测量的基础,而图形的测量又是对图形认识的深化发展与实践运用。
新课改后,教材以单元形式编排,教师通常按单元顺序开展教学。但单元整体教学与普通的教学单元存在区别:它以核心概念或大概念为统领,对教学内容进行整体梳理,将具有相同学科概念与本质特征的学习单元整合为系列单元。受小学生身心发展特征影响,新课标将教材划分为三个学段,四大领域的学习内容分散分布于三个学段中,因此即便教材以单元形式汇编,内容仍具有分散性特点。不过,教材各单元虽形式上相对独立,本质上却相互关联、整体统整,共同构成小学生数学学习的知识网络。基于此,本研究以单元整体为视角,以核心大概念为统领,构建具有引领性的单元学习主题,对教材内容进行系统整合。以人教版小学数学四年级下册“三角形”单元的整体分析为例(如表1所示),三角形的学习贯穿小学一至六年级,各阶段内容联系密切,但因难度梯度差异,需安排在不同年级。“三角形”单元以核心概念为统领设计单元学习主题,整个单元的教学活动均围绕核心概念的落地展开。
表 1 “三角形”单元主题
Table 1 Thematic unit of “Triangles”
单元学习主题 | 探索三角形的奥秘 |
核心概念 | 1.边——围成三角形的三条线段,边的长度决定三角形的大小 2.角——内角、内角和、角的大小决定三角形的形状 3.高——顶点到对边的距离 4.关系——三角形底和高的位置关系;多边形和三角形之间的关系;多边形的内角和与边之间的关系 |
学习主题 | 三角形的特征和三边关系、三角形的分类、特殊三角形的特征、三角形内角和、两点间的距离及三角形的高 |
当前课堂教学中仍存在知识碎片化问题:教师多以课时为单位开展教学,忽视知识间的内在结构,导致学生难以达到深度学习的目标。小学数学核心素养表现为“三会”(会用数学的眼光观察现实世界、会用数学的思维思考现实世界、会用数学的语言表达现实世界),核心素养的达成,需依托“四基”(基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验)与“四能”(发现问题、提出问题、分析问题、解决问题能力)的培养。在面向深度学习的小学数学目标设计中,应首先确定单元整体教学目标,再依据整体目标设计不同主题的课时目标(如表2所示),这些目标均需体现“四基”“四能”的课标要求,最终指向核心素养的实现。
表 2 “三角形”单元课标分析
Table 2 “Triangle” unit curriculum standard analysis
阶段 | 学段目标 | 内容要求 | 学业要求 |
第一学段 | 1.能辨认简单的立体图形和平面图形,认识长方形和正方形的特征; 2.能形成初步的量感和空间观念 | 1.能辨认三角形等平面图形,能直观描述这些平面图形的特征; 2.能根据描述的特征对图形进行简单分类 | 通过实物和模型辨认简单的立体图形和平面图形,能对图形分类,会用简单图形拼图 |
第二学段 | 1.认识常见的平面图形,经历平面图形的周长和面积的测量过程,探索长方形周长和面积的计算方法; 2.形成量感、空间观念和初步的几何直观 | 1.会比较角的大小;能说出角的特征,能辨认平角和周角;会用量角器测量角,能用直尺和量角器画出指定度数的角; 2.会根据角的特征对三角形分类,辨认不同类型的三角形;能根据边的相等关系,认识等腰三角形和等边三角形; 3.知道什么是图形的周长;会测量三角形、长方形和正方形的周长 | 1.了解同一平面内两条直线的位置关系; 2.结合生活情境认识角,知道角的大小关系;会用量角器量角,会用量角器或三角板画角; 3.认识三角形会根据图形特征对三角形进行分类 |
第三学段 | 1.探索几何图形面积和体积的计算方法,会计算常见平面图形的周长和面积,会计算常见立体图形的体积和表面积; 2.形成量感、空间观念和几何直观 | 1.探索并说明三角形任意两边之和大于第三边的道理;通过对图形的操作,感知三角形内角和是180°,能根据已知两个角的度数求出第三个角的度数; 2.会计算三角形的面积,能用相应公式解决实际问题; 3.认识圆锥,能说出圆锥的特征,会计算圆锥的体积 | 1.知道三角形任意两边之和大于第三边;知道三角形内角和是180°; 2.知道面积单位千米、公顷;探索并掌握三角形面积计算公式; 3.通过实例了解体积(或容积)的意义。认识圆锥并探索其体积的计算公式 |
学习的目标确立,既要遵循课程标准,又要贴合小学数学学科教材内容,同时需考虑学生的实际学习情况。教师应在对教材单元进行整体分析的基础上,依据课标中的内容要求、学业要求和学业质量标准,从知识技能、核心概念与方法、情感态度价值观等维度明确教学目标,最终实现核心素养的培育。“三角形”单元整体学习目标如表3所示。
表 3 “三角形”单元整体学习目标
Table 3 “Triangle” unit: overall learning objectives
三维学习目标 | “三角形”主题单元 |
知识与技能 | 1.学生能理解三角形的基本概念,包括三角形的定义、特征和分类(如等边三角形、等腰三角形、直角三角形等); 2.学生能掌握三角形的性质,例如三角形的内角和为180°,任意两边之和大于第三边等; 3.学生能够识别和绘制不同类型的三角形; 4.学生能够计算三角形的周长和面积,掌握相关公式的应用。并且能够运用三角形的性质解决实际问题,培养逻辑推理和分析能力 |
过程与方法 | 1.通过观察、实验和讨论等方式,鼓励学生主动探索三角形的性质和特征; 2.采用小组合作学习的方式,让学生在合作中分享和交流各自的发现和理解; 3.设计与三角形相关的实践活动,如测量身边物体的三角形,进行手工制作等,增强学生的动手能力和实践经验 |
情感态度价值观 | 1.在三角形单元的学习中,通过激发学生对几何图形的兴趣,鼓励他们主动参与到学习活动中,培养对数学的热爱; 2.通过小组活动和讨论,培养学生的团队合作意识和沟通能力,让他们在合作中学习、在交流中成长; 3.通过成功的学习体验,增强学生的自信心,让他们相信自己能够掌握数学知识并应用于实际生活中 |
深度学习理念要求学生在批判性理解、知识迁移运用与问题解决过程中,实现思维的高阶发展。而基于问题的学习方式,正是助力学生思维高阶发展的关键路径。通过设计真实、有挑战性的问题情境,能在学生已有经验基础上,激发认知矛盾,让学生产生“将知未知、将明未明”的思维困惑,进而催生学习探究的内在动力。根据维果斯基的理论,这类问题应处于学生“跳一跳够得着”的范围,即落在学生的最近发展区内。
以人教版小学数学四年级下册“三角形”单元为例,设计问题导向教学活动。该单元教材内容由三角形特性、三角形分类、三角形内角和三部分构成。其中“三角形的认识”这一课时,涵盖三角形概念和特征:对于三角形概念,教材定义为“由三条线段围成的图形(每相邻两条线段的端点相连)叫作三角形”。对小学生而言,尽管数学概念具有高度抽象、深度凝练的特点,但学生在生活中已对三角形形成初步认知。
兴趣是激发学生学习主动性的重要途径。通过设计情境问题,可引导学生积极参与探究问题解决的路径,在解决问题的过程中,积累知识经验、掌握解决问题的方法,同时产生良好的情感体验。例如设计问题:“如果你要设计一个三角形滑梯,应该如何计算它的高度和长度,以确保使用安全?”滑梯是学生熟悉且感兴趣的事物,借助对三角形滑梯设计的探究,学生能逐步掌握三角形的概念和特征、三角形的分类,以及三角形边长与高度的测量方法。
在小学数学深度学习过程中,学习评价需贯穿教学全程。作业作为评价学生学习效果的重要方式,具有不可替代的价值。当前小学数学作业设计中,存在学科知识关联薄弱、内容分散等问题,这类问题不利于学生构建系统的知识结构。此外,作业设计多侧重巩固知识理解等浅层学习目标,也难以支撑学生深度学习的发生。因此,基于深度学习的单元整体教学,对作业改进具有重要意义。立足单元整体视角,结合单元学习主题与指向核心素养的单元学习目标,可提出落实素养目标的单元作业设计思路:通过设计课前检测、课中随堂练习和课后巩固类作业,充分发挥作业的育人价值,对学生学习过程进行持续性评价,最终促进深度学习的发生。
核心概念既是单元主题设计的前提,也是单元作业设计的关键。引导学生深度理解关键概念,正是作业设计的核心价值所在。教师需在结构化分析单元内容的基础上,提炼具有统领性的核心概念,且这些核心概念应与学生生活经验、已有知识相联结,以增强学生的学习兴趣和参与感。根据学生已有知识基础与单元学习目标,以问题为锚点,设计涵盖“四基”(基础知识、基本技能、基本思想、基本方法)的单元作业内容。为兼顾不同水平学生的学习需求,可将作业内容分为基础性作业和拓展性作业:分层作业设计既能覆盖全体学生,确保他们掌握基本概念和技能;又能为有更高学习需求的学生提供挑战,鼓励其开展更深入的思考和探索。
在“三角形”单元的学习中,核心概念包含四部分内容:三角形的概念和特征、三角形的分类及内角和。从单元整体视角来看,“三角形”的学习贯穿小学不同阶段,前一阶段的学习为后一阶段奠定基础,通过螺旋式上升的内容编排,既符合学生的身心发展特点,也契合认知能力高阶发展的规律。以下以“三角形的认识”为例,设计以作业为载体的持续性学习评价活动(如表4所示)。
表 4 “三角形的认识”作业内容
Table 4 “Understanding triangles” homework content
三角形的认识(第1课时) | 前置作业:预习教材57至60页,回答下面问题 1.生活中的三角形有哪些?关于三角形你知道什么? 2.用三根小棒围三角形,用四根小棒围四边形你能发现什么? |
课堂检测作业:课本第58页做一做、第60页第4题 | |
课后分层作业:基础性作业(必做)
1.画出每个三角形指定底边上的高 ![]() ![]() |
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课后分层作业:拓展性作业(选做)
1.如图,三角形ABC中,如果以AB为底边,那么对应的高是线段() ![]() ![]() |
当前课堂教学中存在学生理解浅显、学习动力不足、课堂参与度低、教学内容与学生实际需求不匹配等问题。通过深度学习理念的指导,立足单元整体视角,设计有助于学生高阶思维发展的教学活动,能够有效提升教学质量,推动核心素养目标的达成。借助面向深度学习的单元整体教学设计四要素,可设计出体现学科本质、助力学生开展批判性理解、知识迁移与问题解决的教学活动。在教学活动实施过程中,以核心概念为统领,构建具有引领性的单元学习主题、设定核心素养导向的学习目标、开展有挑战性的学习活动并实施持续性的学习评价,这一过程不仅关注学生的学习结果,更注重学生在学习过程中的有效参与和深入思考。通过及时的反馈和指导,教师可以帮助学生调整学习策略,促进学生自我反思和成长,确保有意义的学习活动真正落地,使学生在深度学习过程中获得更全面的知识积累和能力发展。
[1] 中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2022版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.
[2] 马云鹏.基于结构化主题的单元整体教学——以小学数学学科为例[J].教育研究,2023,44(2):68-78.
[3] Beattie V,Collins W,Mcinnes W.Deep and surface learning:A simple or simplistic dichotomy?[J].Accounting Education,2010,6(1).
[4] 何玲,黎加厚.促进学生深度学习[J].现代教学,2005(5):29-30.
[5] 李松林,贺慧,张燕.深度学习究竟是什么样的学习[J].教育科学研究,2018(10):54-58.
[6] 安富海.促进深度学习的课堂教学策略研究[J].课程·教材·教法,2014,34(11):57-62.
[7] 郭华.如何理解“深度学习”[J].四川师范大学学报(社会科学版),2020,47(1):89-95.
[8] 崔友兴.基于核心素养培育的深度学习[J].课程·教材·教法,2019(2):66-71.
[9] 刘月霞.指向“深度学习”的教学改进:让学习真实发生[J].中小学管理,2021(5):13-17.