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基于深度学习的小学数学概念教学实践与反思

作者

陈诗君

南京审计大学实验学校

引言

面对数字化教育浪潮,深度学习给小学数学概念教学带来了新的机遇。深度学习所具有的强大的特征提取与模式识别能力能够帮助学生对抽象的概念有更深刻的领悟。本篇聚焦于教学本身,探讨如何在课堂中应用深度学习。

1 深度学习的小学数学概念教学概述

深度学习融入小学数学概念教学,可以说是教育界顺势而为做出的新举措。 深度学习拥有高效的信息处理和识别能力,借助其先进的算法和模型,可以准确捕捉小学生在学习数学概念时的思维过程和认知规律。小学数学概念中的很多知识都是比较抽象的,比如一些数字、图形、运算等等都会让小学生难以理解和接受。 深度学习通过大量使用多媒体资源可以把这些抽象的概念转变成形象的画面、图片和情节,从而降低它们的理解难度。通过收集学生的各种学习数据然后进行分析判断,深度学习可以精确定位学生的学习盲点,并对每个老师分别给出不同的指导方案,有助于因材施教。良好的交互式学习环境能够激发学生参与进去,自主积极地思考探究问题该如何解决,在思考探究的过程中培养自己的逻辑思维与创新精神。

2 深度学习的小学数学概念教学存在的问题

2.1 技术应用与教学适配的脱节困境

深度学习技术的复杂特性与小学数学概念教学的简单性之间存在矛盾。复杂的深度学习模型建立需要庞大的数据以及复杂的算法,但概念教学更强调最基础的知识直观地呈现以及简单枯燥的训练,在导入时并没有考虑二者的差异所在,直接将复杂的深度学习工具应用于小学作业、测试等方面,并采用较为高级的数据处理方法进行学习过程研究和分析。例如:利用一些高阶聚类的模型来分析一二年级学生的加减法错误,细分度越高的结果使教师更加难以分辨关键信息从而实施相关教学的调整;深度学习的结果所生成的学习路径也有可能过于追求精细,忽略了小学生的认知发展层次性特征而出现脱离实际的情况,进而影响到教学效果。

2.2 教师技术素养与教学融合的障碍

深度学习在小学数学概念教学中的应用,要求教师具有较高的技术素养。很多小学数学教师从事教学时间较长,他们对深度学习技术只是浅薄的认知,在面对智能教学平台、数据分析工具时经常“手忙脚乱”。例如,在利用智能辅导系统进行作业布置之后,老师们无法判断系统反馈的学生数据,不知道如何针对数据对学生施教;缺少将新技术运用到数学概念教学中的能力,“不会用技术驱动”,把技术优势变为促进自身发展的动力。在教授图形的概念时,学生可以借助虚拟现实技术更直观地学习相关知识,但教师并不熟悉此项技术的操作方法,所以无法指导学生运用该种方式探究图形的特点,反而让这项先进的教育技术被闲置了。

2.3 学生自主学习与监督引导的失衡

深度学习倡导的自主学习模式在小学数学概念教学中面临监督引导难题。学生运用基于深度学习的工具,可以自主地选择感兴趣的内容、以自己的节奏进行学习;但小学生自我控制力较差,脱离老师的引导,在使用线上平台的时候会被游戏、网络等其他娱乐信息吸引,忽视了学习的目的;基于深度学习提供个性化的学习反馈,但是会受到技术方面的限制而具有一定的延迟性,学生遇到困难不一定能够及时得到正确的回答,老师也无法及时指导正在享受自主学习的学生,从而会产生落后的无力感,导致对数学概念的学习丧失信心和兴趣。

3 基于深度学习的小学数学概念教学优化实践策略

3.1 精准对接需求,定制适配教学方案

深度学习技术虽具强大分析能力,也需要能精准匹配到小学的数学概念教学。教师深入研究小学教材,知晓不同学段的概念重点和难易程度,根据小学生所处年龄段的认知水平,找到合适使用的深度学习应用工具:例如低年级的数字认知,可以使用带有图像识别功能的智能软件把生活中物品对应的数字呈现在学生眼前,形成他们对数字的理解;高年级可以用三维立体模型展现几何图形的不同侧面帮助学生理解。深度学习依靠对学生的学习数据进行收集分析——作业做对了多少、上课举手发言有多少次……依据这些结果分层设计学生的学业提升路线:知识掌握好的给予更深层的知识探索空间;薄弱部分补充基础内容的学习与练习,使深度学习的教学内容和每个学生需要达到的目标保持契合,使效果更为显著。

3.2 强化师资培训,提升技术融合能力

教师作为教学实施的关键主体,自身的素质决定了深度学习渗透到小学数学概念教学中可以做到什么程度。学校应出台全面系统的教师培训计划,请技术人员和专家来做专题讲解和技术实际演练。在内容上既要围绕深度学习技术原理与操作方面的培训,比如智能教学平台的操作、分析数据报告等;也要重视有关于如何将技术融合进教学中的方式方法及由此产生的一些教学创意等方面的培训,通过讲实例、现场教的办法,让一线老师身临其境地感受新技术进入课堂后的具体方式方法,学会用这些技术和手段创设丰富多彩的教学活动情境来引领学生进行概念学习。

3.3 完善监督机制,保障自主学习质量

深度学习支持下的自主学习模式对小学数学概念教学注入了新的活力,同时也要适当补充监督机制:借助深度学习监测功能对学生整个学习过程进行监督,以智能化的学习系统自动记录学生在线时间、浏览内容、做题答案等内容,发现学生一直停留于无关页面和不断答错同类题目等不良行为后要及时提出并警告。 教师多与学生进行交流互动,在检查学生作业时加强对他们的考核力度,并组织讨论与答疑活动;学生在自主学习的过程中要学会提问、发表观点,在自主学习的过程中实现思维碰撞。

结束语

综上所述,把深度学习应用到小学数学概念教学中是一次非常有意义的尝试,路虽艰辛但收获良多。在今后的学习中我会不断进步,在深度学习助推教学这方面做得更好,让学生真正学好概念、提升素养。

参考文献:

[1] 杨君君 .“深度学习”背景下小学数学概念教学实践初探——以“百分数的认识”教学为例 [J]. 数学教学通讯 ,2025,(04):61-62+75.

[2] 陈晓岚 . 指向深度学习的小学数学概念教学实践探索 [J]. 华夏教师 ,2024,(31):81-83.

[3] 钟菲 . 基于深度学习的小学高段数学概念教学策略研究 [D]. 成都大学 ,2024.

[4] 张秉金 , 杨志宇 . 基于深度学习的“小学数学概念教学”实践与思考 [J]. 教育实践与研究 (A),2021,(03):29-32.

[5] 齐兰花 . 关于深度学习下小学数学概念教学实践研究 [C]// 教育部基础教育课程改革研究中心.2020 年课堂教学教育改革专题研讨会论文集. 安徽省芜湖市天门小学 ;,2020:2221-2223.