《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2022年版)》明確強調(diào)引導(dǎo)學(xué)生“形成重論據(jù)、有條理、合乎邏輯的思維品質(zhì),培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與理性精神”?;谶@一要求,培養(yǎng)學(xué)生高階思維逐漸成為重要的目標之一。簡單來說,高階思維屬于認知能力范疇內(nèi)的概念,可以理解為一種以高層次認知水平為主要表現(xiàn)的綜合能力,主要包括元認知能力、問題解決能力、批判性思維、創(chuàng)造性思維等多種思維能力。從實際情況來看,高階思維培養(yǎng)目標對小學(xué)數(shù)學(xué)課程提出了更高的要求。在這種情況下,以往的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方式會表現(xiàn)出一些不足之處。為此,小學(xué)數(shù)學(xué)教師要立足于教學(xué)實踐,準確把握高階思維的特點與要求,明確學(xué)生學(xué)情,并以此為基礎(chǔ)進行教學(xué)方法的選擇與設(shè)計,這有利于構(gòu)建高品質(zhì)的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動,從而為學(xué)生高階思維的發(fā)展提供助力。
一、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生高階思維的意義
從整體來看,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生高階思維具有重要意義,這可以從以下幾個方面體現(xiàn)出來。
第一,有利于幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)質(zhì)量,促進學(xué)生全面發(fā)展。在以往的小學(xué)數(shù)學(xué)課程中,教學(xué)活動的重點往往集中在基礎(chǔ)知識的建構(gòu)上。在這種情況下,學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是片面的。而在高階思維培養(yǎng)視域下的小學(xué)數(shù)學(xué)課程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容進行深層次挖掘,幫助學(xué)生逐步形成綜合性的數(shù)學(xué)能力,使學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)科的價值有更加準確的理解,進而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量,使學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)得到全面發(fā)展。
第二,有利于突出學(xué)生的主體作用,使學(xué)生真正成為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主人。高階思維并非一種具體的知識與技能,所以僅依靠教師的講解與傳授,學(xué)生很難真正實現(xiàn)高階思維的發(fā)展。因此,教師在高階思維培養(yǎng)過程中要突出學(xué)生的主體地位,引導(dǎo)學(xué)生深入?yún)⑴c學(xué)習(xí)活動,鼓勵學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中進行自主思考與探究,這不僅有利于學(xué)生實現(xiàn)高階思維的發(fā)展,而且能夠讓學(xué)生真正成為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主人。
第三,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。為了在小學(xué)數(shù)學(xué)課程中培養(yǎng)學(xué)生的高階思維,教師要引入更加豐富的學(xué)習(xí)內(nèi)容,選擇更加多樣的教學(xué)方法。這有利于為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)注入新的活力,使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的趣味,進而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
第四,有利于促進教師專業(yè)發(fā)展。高階思維培養(yǎng)目標對教師提出了更高的要求,所以教師要調(diào)整數(shù)學(xué)教學(xué)的重點,轉(zhuǎn)變育人觀念,并對教學(xué)方法加以改進。在這一過程中,教師的教學(xué)能力能夠得到有效鍛煉,從而逐步實現(xiàn)專業(yè)發(fā)展。
二、基于高階思維培養(yǎng)的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)原則
在基于高階思維培養(yǎng)的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要遵循一些恰當(dāng)?shù)脑瓌t。
第一,生本性原則。簡單來說,這一原則強調(diào)在高階思維培養(yǎng)過程中將學(xué)生作為中心,為此,教師要準確把握學(xué)生學(xué)情,明確學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,并將其作為數(shù)學(xué)教學(xué)的起點。只有遵循這一原則,教師才能營造更加契合學(xué)生認知特點的學(xué)習(xí)環(huán)境,幫助學(xué)生經(jīng)歷完整的學(xué)習(xí)過程,從而使學(xué)生的主體作用更加突出。
第二,漸進性原則。高階思維并非自動生成的,其形成與發(fā)展也并非一蹴而就的,教師只有引導(dǎo)學(xué)生不斷地進行探索與實踐,才能真正幫助學(xué)生實現(xiàn)高階思維的發(fā)展與提升。在這種情況下,教師在高階思維的培養(yǎng)中要遵循漸進性原則。顧名思義,這一原則強調(diào)教師應(yīng)幫助學(xué)生由淺入深地參與學(xué)習(xí)活動,并根據(jù)學(xué)習(xí)情況的改變對教學(xué)方式做出調(diào)整。同時,教師要避免在教學(xué)中急于求成,以免產(chǎn)生適得其反的結(jié)果。
第三,啟發(fā)性原則。不難發(fā)現(xiàn),小學(xué)生整體思維能力尚未成熟,所以高階思維發(fā)展目標對學(xué)生而言存在一定的難度。針對這種情況,教師在小學(xué)數(shù)學(xué)課程中應(yīng)遵循啟發(fā)性原則,利用恰當(dāng)?shù)姆椒▽W(xué)生進行點撥,從而幫助學(xué)生更加高效地參與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),為高階思維的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
第四,開放性原則。學(xué)生在高階思維發(fā)展過程中要以自由開放的學(xué)習(xí)平臺為載體,因此,教師在小學(xué)數(shù)學(xué)課程中要遵循開放性原則,引導(dǎo)學(xué)生突破教材與課堂的限制,開闊數(shù)學(xué)視野,從而為高階思維的發(fā)展創(chuàng)造更多的可能性。
三、基于高階思維培養(yǎng)的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)策略
(一)設(shè)置學(xué)習(xí)目標,明確思維導(dǎo)向
高階思維的培養(yǎng)并非一種盲目的活動,而是一種有序的過程。只有明確思維培養(yǎng)方向,才能一定程度上減少教學(xué)活動的誤區(qū)。為此,在高階思維培養(yǎng)視域下的小學(xué)數(shù)學(xué)課程中,教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)置相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標,使學(xué)生明確思維活動的方向。在目標引領(lǐng)下,學(xué)生的思維軌跡往往更加清晰。
通常來講,學(xué)生高階思維的發(fā)展需要以基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法以及良好的情感體驗為支撐,所以學(xué)習(xí)目標的設(shè)置也可以著眼于以上幾個角度。以《圓的面積》為例,針對本課內(nèi)容,教師可以設(shè)置以下學(xué)習(xí)目標:第一,知識目標:理解圓形面積的概念;準確把握圓形面積計算方法,并利用相關(guān)公式解決一些具體的問題。第二,方法目標:在推導(dǎo)圓形面積公式的過程中使用觀察分析、動手操作、歸納整合等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法,體會“化圓為方”的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想,提高深入探究數(shù)學(xué)知識的能力。第三,情感目標:體會數(shù)學(xué)知識在生活問題解決中的現(xiàn)實意義;在探究過程中積累成功的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,為高階思維的發(fā)展增強信心。上述目標可以從不同角度突出學(xué)習(xí)活動的重點,從而為高階思維的培養(yǎng)指明方向。總之,在小學(xué)數(shù)學(xué)高階思維的培養(yǎng)中,設(shè)置恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)目標是必要的。
(二)優(yōu)化導(dǎo)入方式,活躍思維狀態(tài)
從實際情況來看,學(xué)生的思維狀態(tài)處于比較活躍的水平時,往往更容易實現(xiàn)高階思維的發(fā)展。因此,在小學(xué)數(shù)學(xué)新課導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師要避免直接引導(dǎo)學(xué)生進行新知識的學(xué)習(xí),而是結(jié)合課程內(nèi)容設(shè)計趣味性的活動,這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,活躍學(xué)生的思維狀態(tài),而且可以使學(xué)生在寓教于樂的氛圍中初步感知學(xué)習(xí)內(nèi)容,從而為學(xué)生思維能力的提高奠定基礎(chǔ)。
以《可能性》為例,結(jié)合這部分知識,教師利用以下情境進行新課導(dǎo)入:小明與小紅決定周末一起到附近的景點游玩,小明想去景點A,但小紅想去景點B。為了解決分歧,小明想到拋硬幣的游戲,他拿出兩枚硬幣,告訴小紅:“如果這兩枚硬幣落地時都是正面朝上,那就去景點B,否則就去景點A”。之后,教師可以讓學(xué)生對這個游戲的結(jié)果進行描述,分析游戲?qū)π〖t來說是否公平。這種方法不僅可以引發(fā)學(xué)生的好奇心,激發(fā)學(xué)生的思維活力,而且可以使學(xué)生初步對隨機現(xiàn)象的可能性進行描述,并讓學(xué)生認識到事件發(fā)生的可能性是有大有小的,從而更加自然地引出新課內(nèi)容。
(三)設(shè)計開放任務(wù),鼓勵求異思維
在培養(yǎng)學(xué)生高階思維的過程中,教師不能一味地追求學(xué)生思維特點的一致性,而是要鼓勵學(xué)生形成求異思維。根據(jù)這一要求,教師可以結(jié)合課程內(nèi)容設(shè)計一些開放性的任務(wù),使學(xué)生結(jié)合自己的所思所想尋找解決問題的思路,這有利于保護學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)品質(zhì),使學(xué)生在各自的水平上實現(xiàn)思維能力的發(fā)展。
以《梯形的面積》為例,學(xué)生在此前已經(jīng)學(xué)習(xí)了三角形、平行四邊形、正方形、長方形等平面圖形的面積計算方法,基于學(xué)生學(xué)情,教師在本課可以設(shè)計開放性的任務(wù),鼓勵學(xué)生運用圖形轉(zhuǎn)化思想推導(dǎo)梯形面積的計算方法。這項任務(wù)的探究過程沒有標準的答案,學(xué)生可以結(jié)合自己的所思所想進行剪切、移動、旋轉(zhuǎn)、拼接等多種動手操作活動,在歸納整合的基礎(chǔ)上提煉出梯形面積公式。之后,學(xué)生進行交流討論,分享各自的圖形轉(zhuǎn)化方案,這并非要求學(xué)生在討論中選擇統(tǒng)一的方案,而是讓學(xué)生在思維碰撞中獲得新的學(xué)習(xí)思路,對本課內(nèi)容形成更加新穎的認識。
(四)注重因材施教,推動個性發(fā)展
從認知規(guī)律來看,每一個學(xué)生都是獨特的,所以其思維特點以及思維水平也會存在較為明顯的差異。在這種情況下,教師在培養(yǎng)學(xué)生高階思維的過程中,要避免進行統(tǒng)一化的指導(dǎo),而是要在完成基礎(chǔ)任務(wù)的前提下對學(xué)生因材施教,幫助學(xué)生實現(xiàn)個性化發(fā)展,進而使學(xué)生在高階思維發(fā)展過程中實現(xiàn)共同進步。
在高階思維培養(yǎng)視域下的小學(xué)數(shù)學(xué)課程中,為了真正將因材施教的要求落到實處,教師首先要從思維方法、思維基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣、知識能力等多個角度綜合分析學(xué)生的思維能力,準確把握每一個學(xué)生的優(yōu)缺點。其次,教師要將思維培養(yǎng)要求劃分為多個層次,并設(shè)置與之相對應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。同樣以《梯形的面積》為例,針對本課內(nèi)容,教師可以設(shè)計兩個層次的學(xué)習(xí)任務(wù):第一,基礎(chǔ)任務(wù)。從高階思維培養(yǎng)角度來看,這類任務(wù)是為了鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)知識,使學(xué)生初步形成利用數(shù)學(xué)知識解決問題的思維。如一塊廣告牌的形狀是梯形,其下底、上底與高的長度分別是24米、16米、4米,若要將這塊廣告牌的兩面都刷上油漆,每平方米需要使用200克油漆,那么這塊廣告牌總共需要多少克油漆?第二,拓展任務(wù)。這類任務(wù)的主要目的是鍛煉學(xué)生思維的靈活性。如一個直角梯形的下底與上底的長度分別是15.6厘米和8.4厘米,在這個梯形中剪去一個面積最大的三角形,剩余部分的面積是37.8平方厘米,那么原梯形的面積是多少bb4c513ca38679a583db3bbfb6b26e34?學(xué)生需要在完成基礎(chǔ)任務(wù)的前提下挑戰(zhàn)拓展任務(wù),這樣既可以使學(xué)生的思維能力得到鍛煉,也可以使教師了解學(xué)生的思維水平,以便調(diào)整后續(xù)的高階思維培養(yǎng)活動。
(五)設(shè)計變式任務(wù),促進思維發(fā)散
思維發(fā)散性是高階思維的表現(xiàn)形式之一。為了在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中促進學(xué)生思維發(fā)散,教師可以結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計變式任務(wù),使學(xué)生從不同角度進行問題的分析與解決,從而幫助學(xué)生逐步形成更加靈活與發(fā)散的學(xué)習(xí)思維。
例如,一題多變是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進行變式練習(xí)的重要方法,教師可以利用小學(xué)階段非常經(jīng)典的“植樹問題”對學(xué)生進行變式訓(xùn)練。在這類問題中,教師適當(dāng)改變條件,設(shè)計一組具有相似之處但又存在明顯差異的問題,使學(xué)生進行對比。一般來說,在植樹問題中,教師可以設(shè)置以下幾種不同的條件:兩端都種植樹木、只在一端種植樹木、兩端都不種植樹木。之后,學(xué)生進行對比分析,思考三種不同條件下的問題解決公式。這種方法不僅可以使學(xué)生在對比探究中實現(xiàn)思維的發(fā)散,而且可以一定程度上避免高階思維培養(yǎng)活動陷入“題海戰(zhàn)術(shù)”的誤區(qū),從而減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān),這對于學(xué)生高階思維的培養(yǎng)無疑具有積極影響。
(六)借助信息技術(shù),發(fā)展直覺思維
在小學(xué)數(shù)學(xué)課程中,直覺思維對學(xué)生整體思維能力的發(fā)展會產(chǎn)生直接影響。簡單來說,直覺思維是指在沒有經(jīng)過認真分析就可以根據(jù)內(nèi)因感知對問題進行猜想與判斷的能力,它主要表現(xiàn)為對事物結(jié)果的預(yù)感。在學(xué)生創(chuàng)造性思維活動中,直覺思維發(fā)揮著重要作用。教師可以借助信息技術(shù)引導(dǎo)學(xué)生對具有抽象性的數(shù)學(xué)知識進行直觀分析,以此來對學(xué)生進行直覺思維的訓(xùn)練。在信息化工具的輔助下,學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)研究對象形成直觀認識,從而為直覺思維的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
以《圓柱和圓錐》為例,針對立體幾何圖形,教師可以借助幾何畫板動態(tài)化地展示圓柱和圓錐的形成過程,如一個長方形旋轉(zhuǎn)一周后可以成為圓柱,一個三角形旋轉(zhuǎn)一周后可以成為圓錐。同時,借助幾何畫板,教師引導(dǎo)學(xué)生對圓柱和圓錐的側(cè)面進行更加直觀的觀察,使學(xué)生根據(jù)幾何畫板中留下的圖形操作軌跡對比分析圖形操作前后的變化,從而加深學(xué)生對立體幾何圖形的認識,促進學(xué)生直覺思維的發(fā)展。由此可見,在小學(xué)數(shù)學(xué)課程中,信息化教學(xué)手段是培養(yǎng)學(xué)生直覺思維的有效方法。
(七)設(shè)計生活實踐,拓展思維深度
數(shù)學(xué)學(xué)科與現(xiàn)實生活存在密切聯(lián)系。不難理解,日常生活能夠為學(xué)生高階思維的發(fā)展提供更加廣闊的空間,因此,教師可以結(jié)合課程內(nèi)容組織學(xué)生進行生活實踐活動,以此來引導(dǎo)學(xué)生拓展思維深度,使學(xué)生在實際問題的解決中鍛煉思維的靈活性,這同樣是培養(yǎng)學(xué)生高階思維的有效方法。
以《折線統(tǒng)計圖》為例,通過這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生對折線統(tǒng)計圖這種數(shù)據(jù)處理工具有了初步認識。根據(jù)課內(nèi)所學(xué)知識,教師可以鼓勵學(xué)生進行相關(guān)的生活實踐活動。在本次實踐中,學(xué)生要認真觀察生活中的數(shù)據(jù),思考哪些數(shù)據(jù)可以用折線統(tǒng)計圖進行分析。之后,學(xué)生自主設(shè)計數(shù)學(xué)問題,并利用折線統(tǒng)計圖加以解決。從高階思維培養(yǎng)的角度來看,這種方法可以幫助學(xué)生在復(fù)雜的生活數(shù)據(jù)中準確提煉出有價值的信息,并使學(xué)生靈活利用所學(xué)知識解決具體問題,從而有效鍛煉學(xué)生的思維能力。
四、結(jié)語
綜上所述,在現(xiàn)階段的小學(xué)數(shù)學(xué)課程中,培養(yǎng)學(xué)生的高階思維逐漸成為重要的目標之一,這一育人目標對教師提出了更高的要求。小學(xué)數(shù)學(xué)教師要立足于教學(xué)實踐,不斷探索培養(yǎng)學(xué)生高階思維的有效方法,并根據(jù)學(xué)生思維能力的變化以及教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題及時調(diào)整教學(xué)策略。同時,教師要及時梳理出有益的教學(xué)經(jīng)驗,為后續(xù)教學(xué)活動奠定基礎(chǔ)。唯有如此,才能逐步優(yōu)化教學(xué)過程,促進學(xué)生高階思維的發(fā)展。
(宋行軍)