小学数学教学中培养学生高阶思维能力的策略

期刊: 素质教育 DOI: PDF下载

姜学萍

江西省宜春市高安市德清学校 330800

摘要

小学高阶思维是指学生在解题过程中所展现的创造、质疑和批判等思维活动,它具有复杂、高级和深入的特征。为了更好地培养学生的数学核心素养,老师要注重培养学生的高层次思维能力,因为小学生年龄小,没有足够的数学知识,所以在培养他们高阶思维的时候,要设计有针对性的训练活动,确保学生多维思维均衡发展,建立健全的思维能力认知系统。


关键词

小学数学;数学教学;高阶思维

正文


美国教育家和心理学家布鲁姆将人类的思维划为六个级别,分别为识记、领会、应用、分析、综合和评价。其中,识记、领会和应用三类包含于低阶思维,其余三类皆属于高阶思维。通常情况下,高阶思维水平影响学生发现和解决问题的能力。因此,在小学数学教学中,教师应将培养学生高阶思维作为主要目标,借助深度学习教学模式,打造以学生为主体、以学习任务为载体的高质量课堂,让学生在多元化且立体化的学习活动中,从低阶思维逐步过渡到高阶思维。

一、小学数学培养高阶思维的意义

高级思维是学生成长中必不可少的能力,教师以小学数学课堂为载体,培养学生的高阶思维,能助力学生逻辑思维能力、知识应用能力得到发展。而随着新课标的发展,培养学生高阶思维能力成了教师教学的重要任务之一,其重要意义主要体现在以下两个方面:

(一)高阶思维培养有利于推动学科改革的脚步

传统教学模式下,师生受到应试教育理念的影响,课堂中一味追求提高学生成绩,将教师作为课程主体,利用“灌输式”教学手段教学。学生只能被动接受教师传授的经验,掌握解题套路与技巧,思维能力却无法得到有效提升。而思维能力的培养能有效解决这一问题,教师应围绕学生发展需求布置探究任务,让学生在独立思考、合作讨论中完成理解和掌握,进而实现数学课堂的创新。

(二)高阶思维能推动学生综合能力进步

小学生的逻辑思维和分析能力有限,有些时候与教师的配合并不默契,在一定程度上影响了教学活动的开展。对此,教师应将教学目标定位于培养学生综合能力,以素质教育为背景,以课堂教学为载体,设计多样活动来培养学生的高阶思维,使学生的自主学习能力、知识构建能力、逻辑思维能力得到更充足的发展空间,以便助力学生数学核心素养的养成与发展。

二、小学数学教学中培养学生高阶思维能力的策略

(一)连接旧知,搭建思维框架

小学生正处于思维发展的初期,教师要秉承循序渐进的原则,明确首要任务是帮助学生搭建高阶思维的框架,确定深度学习的起点,让学生能够在有效迁移和运用知识的过程中,由旧知推理出新知。这既符合学生的认知规律,又能促使学生明确不同知识之间的关联,这对培养学生辩证思维和多元化学习能力具有重要作用,也能为学生高阶思维的形成和发展奠定基础。例如,在“万以内的加法和减法(一)”的教学中,为了帮助学生搭建高阶思维的框架,教师可以知识的迁移和运用为目的,连接数学旧知和学生的已有经验,引导学生结合一年级(下册)“100以内的加法和减法(一)”和二年级(上册)“100以内的加法和减法(二)”中所学的内容,展开猜想和推理活动。首先,以教材为本,建立联系。深度学习要求学生自主探索知识之间的关系,强调学生在课堂上的主体地位。因此,教师可在课堂导入阶段,利用“在以往的数学学习活动中,哪些内容与本课的教学内容息息相关呢?你们能否找到它们之间的关联?”等类型的导入语言,引导学生将“100以内的加法和减法”方面的知识与本课的教学内容关联起来,让学生明确连接旧知的起点。其次,以旧知为素材,促进知识迁移。在明确关联的基础上,教师要指导学生回顾“100以内加减法”的运算规律,如利用“10+21=31”“24+36=60”“45+9=54”等算式,让学生观察“两位数与两位数相加减”“两位数与个位数相加减”的内在规律,如“两位数与两位数相减,个位与十位要分别对齐,个位不足的要向十位借1”“两位数加个位数,个位数要与两位数中的个位对齐”等。在此基础上,教师要引导学生合理地猜想“三位数加三位数”“三位数加两位数”的计算规律。这时学生的思维愈渐开阔,不仅能够计算出正确的答案,还能推断出运算规律。最后,交流互动,梳理思维路径。当学生能够从新旧知识的关联中,由旧知推断出新知后,教师要趁热打铁,引导学生以口述的方式,总结和分析“万以内加法和减法”的计算规律,让他们加深对新知的印象。另外,教师也要以“23+65,230+65”“98-24,980-24”等具备关联的算式为练习题,促使学生在练习的过程中,自然而然地由旧知过渡到新知,并准确解读逻辑关系。在此基础上,学生不仅能够强化分析和综合等高阶思维,还能在脑海中建构起一个立体、网格化的知识体系,这对于增强数学教学的整体效果都会产生积极的影响。

(二)突破定式,推动思维过渡

受到多种因素的影响,部分小学生存在思维定式,而这种思维定式不利于高阶思维的养成和发展。在深度学习背景下,教师要带领学生打破数学课堂教学的常规,让学生从单向化思维过渡到多元化思维,能够从创新和多元的角度思考和解决数学问题。具体而言,教师要善于运用数学思想方法,让学生借助类比、转化、数形结合和分类等方法,分析和解读问题,以此增强学生思维的灵活性,逐步加强学生学习和解题的深度,为学生形成高阶思维打下坚实的基础。以“小数的加法和减法”的课堂教学为例,四年级的小学生已经形成了一定的思维定式,要想培养和强化他们的高阶思维,教师务必帮助学生打破思维定式,开启“破冰之旅”。教师可以指引学生利用数形结合或转化思想方法,探寻多元化的学习和解题方法,学会创新。在课堂教学伊始,教师首先出示一道典型的“小数加法”习题,如“2.4+0.8”,并给学生3分钟的自主思考时间,让学生寻求解决小数加法问题的对策。这时,学生尚未深入理解小数加法的规律,他们很可能会按照整数加法的运算定律解决问题,忽视小数点的位置,从而导致错误的运算结果,这不利于他们的思维发展。针对此种情况,教师应采用数形结合的思想方法,用“以绘图的方式表示‘2.4’和‘0.8’,你会绘制出怎样的图形呢?”这一问题启发学生,鼓励他们将小数的运算问题合理地转化为几何问题,引导他们以“1”为单位,绘制长分别为2.4cm和0.8cm、宽均为1cm的两个长方形,在对比长方形面积、长度的过程中确定“2.4+0.8”的结果,让他们将代数问题转化为几何问题。在此基础上,学生不仅能够得出算式的结果,还能进一步通过推理和验算的方式,明确小数加减法中小数点的具体位置。如此,学生达成了深度学习的目标,他们的分析、综合等高阶思维也会得到稳步提升。

)由复制到创造,强化思维发散性

学生复制教师教学过程是浅显的学习,而对所学知识进行自我内化和二次加工,才是真正的深度学习,而由复制到创造是培养高阶思维的必需过程。但在传统教学中,教师多是围绕“知识点”设计教学活动,指导学生掌握基础知识和解题技巧,忽视了对思维的培养,使深度学习更多停留在纸面上。对此,教师应转变教学流程设计,加强与学生的互动和交流,结合实际问题来引导学生发散思维,构建探究式数学课堂。如此一来,学生的思维能力才能得到提升,在交流和思维碰撞中对知识进行创新和运用。以长方形和正方形教学为例,传统教学中教师多是通过剪、折等系列活动,引导学生感受长方形和正方形的特征,学生思维能力并未得到有效的释放。教师应对教学方案进行优化。首先,教师可以设计寻找长方形和正方形特点的探究活动,让学生在观察中提出自己的猜想,再通过动手实践加以验证,如在对折中找到对角线,再由对角线特点发现角的特点,又或是借助对折发现对边相等。其次,当学生对长方形和正方形有了初步了解后,再进一步开展深化教学时,教师可以为学生提供一些变式图形,如斜放着的长方形或正方形,让学生在观察中排除其他干扰因素,围绕图形的本质属性进行判断,认识到图形并不会因为摆放位置的变化而改变自身形状,从而更好地掌握图形的概念。基于此,学生在探究中可以改变被动接受学习的状态,而是在思考和交流中主动完成对知识的探索,进而开动脑筋解决问题,促进学生思维发散,使学生思维能力更具灵活性。

(四)进行动态监测,引领思维发展

高阶思维的形成是动态的、生成性的,课堂教学中任何一个教学内容和教学形式的变化,都有可能影响学生的思维发展。因此,在指向深度学习的数学课堂上,教师要时刻关注学生的变化,让他们实现从低阶思维到高阶思维的能力过渡和转化。例如,在“平行四边形和梯形”的课堂教学中,要想达成深度学习的目标和高阶思维的培养目标,教师要跟随课堂的进度及学生表现出的思维状态,做好动态监测工作。当教师在课堂上出示平行四边形和梯形的图片时,部分学生能够连接已有经验和知识,将它们与以往学习和积累的“轴对称图形”的知识联系起来,认为梯形就是轴对称图形。这时教师要牢牢把握这一动态机会,随即引出普通梯形、直角梯形和等腰梯形等不同类型的图片,要求学生分析和观察梯形的特征。经过细致观察和综合分析,学生扭转了思维偏差,进一步明确“等腰梯形才是轴对称图形”,并再一次回顾轴对称图形的基本特征。此外,借助上述动态监测的方法,教师也可以要求学生比对平行四边形和其他四边形的异同点,实时观察学生的反应,找准他们的思维薄弱点进行适当的指导和点拨。综上可知,教师从过程性监测和评价的角度出发,在学生学习和探究的过程中关注学生的动态化发展历程,不仅有助于把握课堂教学的进度,还能增加数学课堂的教学深度。

)抽象到具体,发展思维具体化

推导、联想、分析和建模等都是学生应具备的关键能力,可以根据学生能否运用数学思维解决实际问题来判断其高阶思维发展情况。因此,教师在教学中应重视问题的设计,将数学思维合理融入到实践之中,让学生通过思考和探索,发现问题与答案之间的关系,并在此基础上加以判断。具体来说,在数学教学中,教师应重视引导学生思维具体化,通过对实际问题的探究,提炼出数学思想与方法,将抽象内容转化为具体内容,以发展学生的高阶思维。以面积教学为例,教师不仅要指导学生掌握面积的定义,还要理解面积计算方法。首先,在课堂初始,教师应先随机分发给学生一些图形卡片,要求其想办法进行测量,学生在看到卡片后要先进行猜测,再通过实践加以验证,发现部分卡片是圆形或不规则图形,无法用辅助工具直接测量,且部分规则图形在测量中还存在繁琐的问题,通过实践让学生认识到“测量标准”的重要性。同时,认识到在测量长方形或正方形等规则图形面积时,只需要测量出其边长即可。随后,教师采取新旧衔接方式,引导学生结合测量结果回忆“长度”“时间”“质量”等知识,认识到不同测量方式中的共同点,并总结其中存在的规律,认识到“标准”制定的重要性,在后续学习中能在知识迁移中提升教学效率。如此一来,将抽象的数学思想具象化,立足于学生发展需求构建完整的数学化过程。基于此,要改变学生的传统思考模式,教师应积极创新教学形式,把握学生认知规律与思维特点,引导学生在学习中开展主动探究活动,进而在思考中掌握分析、推导的方式方法,思维上形成完整的思考历程,以激活学生思维,并越过低阶认知向高阶认知发展,有效形成核心素养。

转化应用,引导思维生活化传

统数学教学中,教师经常会在课堂中引入生活化现象或实例,以其为载体提出问题引导学生思考。但多是以解决问题为目标,忽视了生活化因素对学生思维发展的影响。其实,优质的数学命题不仅可以锻炼学生的思维能力,更能促进其思维发展,助力高阶思维的形成。在实际教学中,教师应以培养学生高阶思维为目标,在学生陌生的数学命题中融入熟悉的生活元素,化陌生为熟悉,让学生在熟悉的场景中,学习、感悟和思考相关数学知识,并运用所学内容去解决实际问题,激发学生的应用意识,进而促进高阶思维的形成。以统编人教版小学数学认识人民币教学为例,教师应借助情境引入生活化现象,促使学生在解决实际问题中激发应用意识。首先,教师应利用希沃白板展示不同面额的人民币,并设计“连连看”游戏,让学生脑海中对人民币形成正确的认识。再创设“购物”情境,借助人们日常生活中再平常不过的事,来激发学生的兴趣。在引导学生探索新知这一环节中,教师应借助语言勾画出一段自己外出购物的情境,并提出问题:老师到超市买了一把尺子,尺子的价格是8角钱,可是并没有8角的人民币,我应该如何付钱呢?引发了学生的思考和议论,有的学生说一个5角硬币再加上三个1角硬币就是8角;有的学生说四个2角加起来就是8角;有的学生说八个1角硬币加起来也是8角;还有的说可以给售货员1元,请她找回2角。结合学生的回答,教师要求其列出算式,如5+1+1+1=8角、2+2+2+2=8角……如此一来,学生就能很轻松掌握相同单位人民币的计算方法。其次,教师设计实践活动,为学生创设“文具小超市”情境,让其运用手中的人民币来开展购物活动,每组只有一次购物机会,学生们要先商量好如何合理运用手中的人民币,这激起了学生的兴趣,在讨论中说着每样东西的价格,商量着要买些什么,一共要花多少钱……气氛非常热烈。如此一来,学生在实践中合理应用元、角知识,认识到生活与数学之间的联系,在思考的同时逐渐形成高阶思维。

)组织活动,提升思维高度

出于提升学生思维高度、增强他们高阶思维的需求,教师不仅要创新教学方法,引进多元化的教学内容,还要让学生在实践中展开分析、综合和评价活动,灵活地将所学知识运用于实践中。如此一来,深度学习便能成为小学数学的品牌化特征,学生也能在深度学习模式中形成和增强高阶思维。以“条形统计图”的教学为例,在传统的课堂上,教师通常会要求学生分析和解读教材中的案例,让学生从书本中获取知识和经验,这样的方式虽然可以使学生收获基础知识,却很难提升他们的思维高度。对此,基于深度学习的理念,教师要组织实践调研活动,将教学范围由课内拓展到课外,要求学生以项目探究的形式,在社区、商场等展开数据调研,调查人流量、用水量等方面的真实数据。在这一过程中,学生会将采访、收集得来的信息和数据进行系统化分析和综合,从数据的变化中了解不同时间段的人流量和用水量,结合现实生活经验得出相应的结论,并利用条形统计图展示出来。至此,学生既能高质量地完成实践探索任务,也能具备分析、综合等高阶思维方式,深度学习的目标就此达成。

三、结束语

基于现阶段小学数学课程的要求及小学生的成长需求,教师以培养学生高阶思维为目标,将教学活动指向深度学习,通过连接旧知、突破定式、创设情境、动态监测和组织活动等策略,创建数学深度学习模式,既能促进数学课堂教学内容和形式的改革,又能从整体上提升课堂教学的质量,让学生在资源丰富、形式创新和环节优化的课堂上,牢固地记忆和熟练地掌握数学基础知识和学习技能,形成并发展高阶思维。

参考文献

[1]胡存宏.指向小学数学深度学习的学科表达[J].教学与管理(小学版),2021(11):35-38.

[2]喻平.小学数学高阶思维的思考[J].江苏教育,2021,(61):13-17.

[3]曹灵华.浅谈“深度学习”理念下的小学数学课堂教学策略[J].数学教学通讯,2021(1):53-54.

[4]孙士海.小学数学高阶思维培养的探索[J].江苏教育,2021,(61):6.

[5]钱周锋.巧用数学题发展学生高阶思维[J].新课程导学,2021,(Z1):156-157


...


阅读全文