人工智能时代，如何引导深度学习？ 以小学四年级数学教学为例

□ 深圳市大鹏新区大鹏中心小学 钟智锋深圳市福田区百花小学 钟雄

人工智能时代，“如何让孩子未来不会被人工智能所取代”是学校教育当前需要面对的问题和挑战。在此背景下，人们不约而同地提出了“深度学习”。对于小学数学来说，“深度学习”是在教师引领下，学生围绕着具有挑战性的学习主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的数学学习过程。引导学生深度学习，并不是意味着将教学内容教难、教深，或是讲授内容超越学生所处的年龄阶段，而是寻求教学的结果深刻性和过程深刻性。在小学数学教学中，教师究竟该如何引导学生进行深度学习？

创设情境

有问题可以思考，有活动可以探究

学生的深度学习来源于教师对深度学习情境的设计，尤其是在课堂上，学生对数学概念的理解不能仅仅通过讲授，还要在情境中有问题可以思考、有活动可以探究，这样概念的建立在他们的脑海里是鲜活的，思维是有生长的。因此，小学数学深度学习情境的创设要在体现数学学科本质的基础上，与学生的经验和前概念产生冲突，激活学生的认知思维，让学生产生解决问题的冲动，使学生在解决冲突的过程中，通过探究理解数学本质，促进学生高阶思维的发展。

例如，教学2014年北师大版四年级数学下册《小数的意义（一）》时，由于小数的产生源于单位的细分，为了让学生体会小数意义的本质，课堂上让学生观察方格纸，把方格纸平均分成了10份，取了5份多一点点，问学生“该用什么数表示”。教师不仅引导学生观察、操作，还引导学生联想和想象，学生开始自觉地在0.5与0.6之间探寻新小数的可能，发现只要将单位不断地细化下去，就会不断地产生新小数，乃至无穷无尽。

“继续细分单位的过程”在“小数的意义”学习时有所涉及，后续的“小数除法”中还会应用。如97÷4商24余1，余下的1除以4不够分，要把1细分成10个0.1再去分；10÷4商2余2，余下的2是2个0.1，又不够分了，又把0.2细分成20个0.01再去分……数的概念和计算有密切关系，正确理解小数的意义，特别是理解小数单位的意义，对于学生学习计算十分重要。教师在教学过程中揭示“数”的本质，让学生对小数意义的理解更有深度。

此外，创设的情境中要蕴含引发学生深度思考的关键问题。数学深度学习发生的前提就是“有挑战性的问题”，学生思考的智力水平表征为思维品质，其他诸如知识获得、探究过程体验、关键能力提升、情感态度发展等都要以数学思考为前提，并伴随着思维品质的形成与发展。深度学习的核心在于引发学生围绕学习内容产生深度思考。因此，在具体的问题情境中，教师要提出需要学生深度探索与思考的问题，从而帮助学生深刻理解内容的本质，提高学生的思维品质。

内容编排

创设知识之间的联结，以思维分析带动学习

教学内容的选择，要引发不同思维水平学生深度学习的发生。对学生个体来说，太难或太易、过于单一和缺少变化的数学问题都无法实现思维水平的发展和数学能力的提高。因此，教师在教学过程中应当以思维的分析带动具体知识和技能的学习，从而真正做到“教懂、教活、教深”。

教师首先应依据教材内容编排体系，基于知识间的联系与发展确定教学内容，引发学生深度学习。在人工智能时代，知识不再是静止的，而是时时刻刻不断变化、动态的知识，它的离散性和立体多维的联通性使得学习活动更加依赖意义联结。深度学习的教学设计应充分考虑到小学生的学习能力，注重创设知识之间的联结，创建有意义的学习网络。

另外，教师应基于数学知识的本质与变式，通过对学习对象深度加工引发学生深度学习。“本质与变式”回答的是如何处理学习内容才能够把握知识的本质，从而实现迁移的问题。也就是说，发生深度学习的学生能够抓住教学内容的本质属性、全面把握知识的内在联系，并能够由本质推出若干变式。把握本质的过程，是去除非本质属性的干扰、分辨本质与非本质属性区别的过程，也是对学习内容进行深度加工的过程。这个过程，不是教师将内容本质的文字描述告诉学生的过程，而是学生主动去把握的过程——或是“质疑”“探究”，或是“归纳”“演绎”等。总之，教师要引导学生与正在学习的内容之间建立一种紧密的灵魂关系。

为了帮助学生把握知识的本质，教师在教学中除提供数学学习内容的标准正例之外，还必须设计和提供丰富而又具有典型意义的非标准正例甚至反例。当然，反例的提供必须在学生很好地理解正例之后，以免造成思维混乱。

例如，教学2014年北师大版四年级数学上册《相交与垂直》时，为使学生把握“垂直”的本质，教师不仅要求学生画出水平线的垂线（标准正例），还要会画斜线的垂线（非标准正例）。随后，教师由表及里、层层递进地问了三个问题：“两条直线都可以叫做垂线吗？”“如果一条直线比另一条直线长，另一条直线比这条直线短，它们形成的夹角还是90度，这算垂直吗？”“当两条直线相交不成直角时，还叫互相垂直吗？”从不同的角度、不同的侧面、不同的背景，将学习引向深入，提升学生思维，帮助学生形成对“垂直”本质属性的多角度理解。把握知识本质的学习过程，有利于增强学生对学习内容进行深度加工的意识与能力，加强学生与知识间的内在联系。

活动设计

学习任务要少而精，有足够的思维含金量

为使每个学生的深度学习真正发生，让学生的学习成为一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程，教师就要设计富有挑战性的学习活动。组织高阶思维的探究活动要从学习任务出发，找出探究活动中的关键问题，围绕学习任务和关键问题组织学生开展深度探究活动。教学中要求学生解决的问题不应太多太小，而应努力做到“少而精”，并有足够的思维含金量。

例如，教学2014年北师大版四年级数学下册《三角形的内角和》一课时，在“等边三角形内角和是180度”的知识基础上，通过三角形3个内角的不断变化，学生发现“3个内角不是同时变大、同时变小，而是有变大的，就有变小的”，进而提出猜想——“三角形的内角和可能是不变的，所有三角形的内角和都应该与等边三角形一样是180度”。接下来，学生通过实验操作来验证猜想，经历观察、实验、计算、推理、验证等活动过程，解除困惑，进一步证明自己的猜想，并分享了自己的想法，同时倾听了他人的想法。

学生要成为学习的主体而不是被动的知识接收器，就要有活动的机会并亲身经历知识的形成过程。为了清楚地说出自己的想法，学生必然要积极思考，包括对于自己头脑中已有想法的梳理与验证。在探究过程中，学生的积极性受到激发，深入思考数学问题，主动建构知识网络，掌握学习主动权，在感受深度学习的愉悦体验中，更好地引领学习与发展，并进一步转化为学习的内在动力，转变学习习惯，改善学习行为，实现深度学习。

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