小学数学教学中高阶思维能力的培养

2023-10-15 06:22赵佳文
数学学习与研究 2023年8期
关键词:高阶思维能力培养策略小学数学

赵佳文

【摘要】培养学生高阶思维,可提升其思维水平,促进学生综合能力的持续发展.现阶段,在小学数学教学中,部分教师仍旧采用传统的机械化的讲授形式,忽视了学生的内在发展需求以及对其高阶思维能力的培养,导致学生停留在浅层学习状态,难以构建完善的知识体系.为解决这一问题,文章以高阶思维能力培养的重要价值出发,从灵活设计问题、组织学生讲题、实施合作学习、增设实践活动、完善反馈评价等角度出发,总结培养学生高阶思维能力的教学策略,旨在搭建和谐、开放的学习环境,帮助学生实现高阶思维能力的发展,为其后续学习打下坚实基础.

【关键词】小学数学;高阶思维能力;培养策略

数学在人们形成理性思维的过程中发挥着不可替代的作用.受到传统教育观念的影响,大部分教师在教学中都侧重于基础知识讲授,并未关注学生高阶思维的发展,导致学生在死板、机械化的课堂中逐渐产生人云亦云、过度依赖的现象,缺乏思考问题的能力以及灵活的思维.在小学数学中,高阶思维是指发生在较高认知水平上的心智活动,高阶思维的培养对素质教育背景下的小学数学教学改革有着不可小觑的推动作用.因此,广大教师应及时转变自身教育理念,关注对学生高阶思维能力的培养,构建新型智慧课堂,助力学生的全面发展.

一、小学数学教学中高阶思维能力培养的重要价值

区别于浅层次的低阶思维,高阶思维具有独特的深刻性、逻辑性、灵活性、独创性及批判性,落实高阶思维能力的培养在小学数学教学中具有以下价值.

(一)凸显学生的主体性学习地位,激发学生参与数学学习的积极性

在高阶思维能力培养的课堂中,组织学生自主学习梳理数学知识期间,教师通过问题可以引导学生进行探究与合作交流,使其深度分析数学知识之间的内在联系,运用所学知识解决实际问题,在激发学生参与数学学习的积极性的同时,帮助其取得理想的学习成果.与此同时,学生也可以通过教师设计的合作任务,在更具自主性的课堂中以探究的方式获得知识,在达成学习目标的基础上形成良好的团队协作意识.

(二)帮助学生构建更加完善的知识体系,发展自身核心素养

《义务教育数学课程标准(2022年版)》的出台为小学数学教学指明了方向,同时强调了学科的育人价值以及核心素养的具体内涵.数学学习的本质是数学知识分解、辨析的思维过程,关注对学生高阶思维的培养,可以帮助学生逐步实现由低阶思维向高阶思维的转变,凸显学科育人价值,使学生在数学分析的過程中彰显理性思维.

(三)提高数学课堂教学质量,推动教育改革不断深化

教师可以基于原有教学内容为学生拓展丰富的教学资源,组织学生不断积累数学文化、常识性知识,自然地丰富学生的学习经验,减轻由于传统机械化教学给学生带来的学习负担,使学生在和谐、开放的学习氛围中感受数学的魅力,逐渐实现课堂教学质量的提升与发展,使学生顺利地实现知识的迁移与运用,为后续参与初中阶段数学学习奠定良好基础.

由此可见,培养学生高阶思维能力不仅是教育改革的要求,也是促进学生核心素养发展的必要手段.因此,广大教师应及时转变自身教育思想,结合小学生的思维能力与认知能力水平创设优质的学习环境,凸显学生的主体性学习地位,帮助其深刻理解数学知识,使其思维更加清晰且有条理,在教师的指引下不断进步、完善自我,最终实现综合能力的提升与发展.

二、小学数学教学中高阶思维能力培养的实施策略

如何在小学数学教学中落实高阶思维能力的培养,已经成为广大教师所关心的焦点问题.笔者结合多年实践教学经验,以苏教版教材为例,总结发展学生高阶思维能力的具体流程,以供广大教师借鉴参考,推动小学数学教育教学的可持续发展.

(一)灵活设计问题,锻炼学生思维的深刻性

培养学生思维的深刻性,可以促进学生对数学知识的深度研究与探索,在一定基础上可避免浅层学习的发生,使得学生在自主探究中获取知识,构建完整的知识体系,主动剖析问题表象的深层内涵,轻松解决真实情境中的数学问题.为锻炼学生思维的深刻性,教师可以借助提问的方式,结合教学内容灵活设计问题,引导学生挖掘题目中有助于推理的隐含条件,从而激活学生的深度思维,帮助其提高自身问题解决能力.

以苏教版五年级下册“圆”一课的教学为例,在本单元中学生需要通过学习掌握圆的基本特征、圆的周长与面积的计算方法.在讲解“圆的周长”内容时,教师可以利用多媒体向学生展示画面:“牧民在草场中心钉入木桩,并将一头小牛脖子上的绳索套入木桩内,已知绳索的长度为5米,牧民想要在小牛的四周围上木栅栏,他需要准备多少米长的木栅栏?”借助这一问题,教师可以在指导学生开展探究前,首先思考:“(1)题目中有哪些重点线索?(2)给出已知绳索的长度我们可以获得哪些信息?(3)求准备木栅栏的长度其实是求什么?”以上问题环环相扣,形成闭环,能够激发学生的深度思考.在问题的驱使下,学生可以尝试使用画图的方式,在纸上标记出木桩的位置,并标记绳索长度信息.在整理的过程中,学生发现木桩所在中心点即为圆的“圆心”,绳索的长度代表了小牛可活动的范围,即“圆的半径”,想要求外圈木栅栏的长度,实际上就是求圆的周长.通过对问题隐含条件的挖掘,学生利用所学的圆的周长的计算公式C=2πr代入数值得到2×3.14×5=31.4(米),最终求得正确答案,同时深入理解了圆周长的计算相关知识.

如上,教师通过问题的设计帮助学生在探究过程中深刻地把握概念与公式等相关内容,在调动学生学习兴趣的同时,帮助其通过实践探索发展思维的深刻性,实现理想化的教育目标.

(二)组织学生讲题,发展学生思维的逻辑性

逻辑性思维是指按照逻辑顺序开展思维活动,主要表现在发现问题、分析问题和解决问题的活动中.具备良好的逻辑思维能力可以帮助学生养成有理有据解决问题的习惯,对其核心素养的发展大有裨益.在传统教学中,部分教师通常占据主导位置,忽视了学生的主观能动性,导致学生只能遵照教师的思路进行思考,缺乏逻辑性.在高阶思维能力培养的课堂中,教师可以有意识地带领学生在班级中开展说题训练,使学生掌握问题解答的流程与思路,进一步发展学生思维的逻辑性,帮助其掌握规范的解题技巧,发展自身学习能力.

以苏教版四年级下册“解决问题的策略”一课的教学为例,在讲解基础知识后,为帮助学生实现知识的迁移与运用,教师可以为学生设计以下问题,并开展说题训练:

小明和小丽一共有72元钱,他们想要去文具店购物,已知小丽的钱数比小明多12元,二人各有多少元?两人是否足以分别购买单价为28元的笔记本?

学生在完成解答后,在班级中分享自己的解题经验:首先,在计算中需要明确本道题目的重点信息“求个人钱数”及“是否足够消费”,并利用横线标记重点线索“共有72元”“小丽的钱数比小明多12元”,根据已知线索绘制线段图:

随后可以根据线段图中的数量关系进行分析,两人总钱数减去12是小明钱数的2倍,先列出(72-12)÷2,得到30,可知小明有30元,小丽钱数则用72-30计算得到是42元.再将二人钱数与28分别进行对比,得到第二个问题的答案.学生在参与说题的过程中,其思维的逻辑性将得到有效锻炼,同时教师还可鼓励大家分享不同经验,在班级内形成浓厚的探究氛围.

在教学中,教师通过说题训练的实施与开展,可以帮助学生在表达过程中明晰思路,思维更具逻辑性,成功解决问题,感受数学学习的乐趣.

(三)实施合作学习,提升学生思维的灵活性

合作学习是教育改革背景下小学教育大力倡导的一种新型学习方式.多人协作可以帮助学生在合作探究中获得经验,通过与他人的交流碰撞出思维的火花,提高思维的灵活性.因此,在教学活动中,教师可以结合学生的思维能力以及兴趣爱好,设计合作小组,并为其提供学习任务,鼓励大家以小组为单位參与讨论,逐渐提高学生举一反三、发散思考、逆向推理的能力,使其在构筑团队精神的同时养成灵活思考问题的习惯.

以苏教版六年级上册“解决问题的策略”一课的教学为例,结合学生的学习能力,教师首先划分学习小组,引导学生以小组为单位临时调换座位,并向大家提供了这样的一个任务:

李阿姨在为元宵晚会做准备,她在一个大箱子和五个一样的小箱子中装满苹果,且苹果的数量正好为80个.已知大箱子比小箱子多装8个苹果,请你帮助李阿姨快速计算出大箱子以及小箱子中的苹果个数.

任务的设计可以充分调动学生的参与意识,引导各组成员通过讨论与交流的方式给出问题的答案.在这一过程中,部分小组提出可以运用画线段图的方式梳理题目中的数量关系“一个大箱子中苹果的个数+五个小箱子中苹果的个数=80,一个大箱子中苹果的个数-8=一个小箱子中苹果的个数”,得到“小箱子中苹果数量为12、大箱子中苹果数量为20”的答案.为发展学生思维的灵活性,教师还可以鼓励大家探寻不同解法,尝试将大箱子假设为小箱子,通过苹果总数的变化求解.

在良好的合作氛围中,学生思维的灵活性将会得到有效锻炼与发展,并借助任务的完成掌握一题多解的技巧,进而实现发展高阶思维的目的.

(四)增设实践活动,增强学生思维的独创性

小学生具有活泼好动、注意力集中时间较短的特性,倘若长期进行训练将会影响学生的学习热情.考虑到这一因素,在培养学生高阶思维能力的课堂中,教师可以结合教学内容设计丰富的实践活动,鼓励学生在实践中发展自身思维的独创性,对事物提出个性化的看法,进而逐渐形成完善的思维体系.

以苏教版五年级上册“多边形的面积”一课的教学为例,本课教学目标是使学生掌握平行四边形以及三角形、梯形的面积计算公式,在具体情境中结合所学知识求得多边形的面积,发展学生的计算能力以及空间想象力.在结束基础教学任务后,为发展学生思维的独创性,教师可以结合本课知识内容设计实践任务“测量校园内绿地面积”,并向学生介绍实践活动的具体流程.首先,学生需要通过资料查找以及实地考察的方式了解校园绿地分布情况,随后根据实际情况设计测量和统计校园绿地面积的方案,在班级中进行交流与分享,在确定方案后开展实践活动.在这一环节中,学生可以将不同板块的绿地标注序号,并根据其形状以及量得的数据计算其面积,将数据整理后进行汇总分析.教师可以鼓励大家自主发挥,在独特的视角下观察并思考问题,将难以单独计算面积的图形,如梯形、平行四边形等,分为一个四边形与一个三角形或两个三角形,便于计算.同时,学生也可以提出自己在实践活动中的新奇想法,例如可以将图形拼接为全新的便于计算的图形测量其面积、可以与同伴交换数据提高测量效率等,有效杜绝随波逐流的学习现象的发生,帮助学生实现高阶思维的发展.

以上,教师通过实践活动的设计,不仅能够丰富教学组织形式,激发学生学习兴趣,还能够培养学生的自主学习能力,使其在动手实践的过程中形成独立的思维体系,实现预期教学目标.

(五)完善反馈评价,强化学生思维的批判性

批判性思维是指学生能够在学习过程中质疑与思考,克服接受信息的盲目性,并且能够以客观的视角面对问题,在学习中懂得吸纳与认同、交流与共享.为发展学生的批判性思维,教师可以借助评价反馈的优势作用,鼓励学生在学习任务结束后,在班级中进行学后反思,回顾学习过程,分享自己的心得与经验,提出尚未解决的问题与对学习内容的疑惑,从而使学生在良好的交互氛围中逐渐形成良好的批判性思维,促进自身思维能力的提升与发展.

以苏教版五年级上册“小数的意义和性质”一课的教学为例,在本课学习中,学生已经掌握了小数的性质以及结构特点,为后续深度探究小数的计算奠定了坚实基础.在结束教学任务后,由教师针对学生的学习表现给出评价,指出部分学生在转换小数的过程中存在的小数点标记错误等细节问题,及时督促学生进行调整与完善.随后,教师可以鼓励大家以接龙的方式分享自己的学习成果与疑惑,如:小数和分数之间有什么关系?是否在小数中所有的“0”都可以省略?根据学生提出的疑惑,教师可以鼓励大家继续探索,举出具体的实例用于解决问题.在良好的讨论氛围中,学生不仅能够重新整理学习内容,构建完善的知识体系,也能够通过自我评价的方式,及时、深刻地认识到自身在学习活动中存在的不足,从而不断完善自我,在批判性思维的作用下扬长避短,逐渐形成良好的学后反思习惯.

利用完善的评价与反馈政策,可以帮助学生借助评价内容了解自身不足并加以改正,也可使教师掌握学生的基本学习情况,有助于其对后续培养学生高阶思维能力的策略进行相应调整,推动小学数学教育的可持续发展.

结束语

综上所述,在教育改革背景下,培养学生高阶思维能力已经成为小学数学教育的重点任务,教师应及时转变自身教育理念,根据小学生的最近发展区设计并安排教学活动,确保全体学生都能够在学习中取得收获,实现高阶思维能力的持续发展,为后续参与初中数学学习奠定基础.

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