信息技術(shù)下小學生數(shù)學高階思維能力的培養(yǎng)

福建省龍巖市連城縣實驗小學 邱七妹

高階思維能力可以理解為：基于較高認知水平之上的心智活動和思考路徑。如果將數(shù)學思維能力層層疊加，那么，理解思維、記憶思維和應(yīng)用思維是最基礎(chǔ)的低階思維。而創(chuàng)造思維、評價思維和分析思維屬于高階思維范疇。思維決定成敗，高階思維能力對學生的影響是深遠的。數(shù)學高階思維能力的培養(yǎng)離不開教師的思路引導和教學設(shè)計，教師需提升個人的執(zhí)教能力，充分重視高階思維培養(yǎng)，為學生夯實思維基礎(chǔ)，助力學生在數(shù)學學科道路上走得更遠。

一、小學生數(shù)學高階思維能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

1.教學模式單一，缺乏高階能力培養(yǎng)。

傳統(tǒng)課堂教學形式較為單一。傳統(tǒng)教學模式中，教師對優(yōu)質(zhì)課堂的理解往往停留于“學得快、記得牢、用得好”，此類教學設(shè)計往往圍繞低階思維能力展開，對高階思維能力的培養(yǎng)存在不同程度的忽視。教師教學意識、教學觀念的匱乏是阻礙學生生成高階思維能力的關(guān)鍵點。要改善此類情況，需從源頭入手，從教師處開始轉(zhuǎn)變教學心態(tài)、更新教育理念，將教學思路貫徹于教學設(shè)計中，規(guī)避高階思維能力培養(yǎng)易忽視的問題。

2.學生理解有限，缺乏思維延展時間。

小學生的學習能力、意識有限，而數(shù)學是一門抽象性較強的科目。教師為鞏固學生的基礎(chǔ)知識能力，拓寬學生的理解程度，在課堂上往往需要花費大量時間填補學生的理解空白，導致課堂缺乏思維延展時間，數(shù)學高階思維能力遲遲得不到有效培養(yǎng)?？梢哉f，過于保留的課堂教學計劃和少部分真實學情是阻礙數(shù)學高階思維能力培養(yǎng)的關(guān)鍵。

3.教學資源匱乏，缺乏思維培養(yǎng)策略。

教育資源匱乏致使高級思維能力培養(yǎng)有所欠缺，是小學教學中的常見現(xiàn)象?，F(xiàn)階段的網(wǎng)絡(luò)教育資源內(nèi)容龐大而冗雜，教師難以從海量信息中完成既貼合學科的教育目標，又滿足小學生學齡階段的高階思維能力的培養(yǎng)策略，且學情與學情之間存在較大差異，部分教師可參照的信息少，教學有心而無力。

二、利用信息技術(shù)培養(yǎng)學生數(shù)學高階思維能力的意義

1.鞏固低階思維，營造思考環(huán)境。

信息技術(shù)具備聲畫結(jié)合的特質(zhì)，能直觀、具象地幫助學生理解抽象的數(shù)學概念。豐富的圖像內(nèi)容與獨特的文字呈現(xiàn)能深化學生的學習記憶，大幅度提升學生的理解、記憶思維。可以說，信息技術(shù)的課堂應(yīng)用為學生鞏固低階思維創(chuàng)造了絕佳條件。低階思維的快速鞏固和落實，能為教師培養(yǎng)學生的高階數(shù)學思維能力爭取時間。

2.分擔認知負荷，構(gòu)建思想框架。

信息技術(shù)通過視頻、圖片等方式將部分數(shù)學圖像和動點問題以動態(tài)化方式呈現(xiàn)在學生面前，為學生的想象空間提供有力參照和佐證。此舉能有效減輕學生的認知負荷，幫助學生初步構(gòu)建數(shù)學思維框架，促使學生在進行高階思維練習時，大腦運轉(zhuǎn)更快捷，思路更通順流暢。

3.規(guī)范思想疆域，快速投入情境。

有效思維發(fā)散是有限的、有疆域的。信息技術(shù)以針對性和指向性為學生提供思路引導，幫助學生劃分自主思考范圍，為學生思路提供可行性方向指導。在信息技術(shù)的指引下，學生能快速投入問題情境，進入深度學習狀態(tài)。思維節(jié)奏的加快促使學生的高階數(shù)學思維能力得到進一步提升。

三、利用信息技術(shù)培養(yǎng)學生數(shù)學高階思維能力的策略

1.趣味課件，培養(yǎng)評價思維。

在小學數(shù)學信息化教學過程中，設(shè)計趣味性課件，是幫助學生培養(yǎng)評價思維的有效策略之一。評價思維，又稱評判性思維，是指對事物基于一定認知的基礎(chǔ)上探尋事物的本質(zhì)，善于提出質(zhì)疑、辨析意見，對事物的認知產(chǎn)生獨立、嚴謹?shù)呐袛?。培養(yǎng)學生的評價思維需教師引導學生經(jīng)歷認知、質(zhì)疑、比較、判斷等一系列思維路徑。小學生的思維水平與理解能力有限，口頭引導并不能建立清晰的評判思考流程。教師可以通過趣味課件將這一流程具象化、標準化。教師可以在趣味課件中插入思維流程導圖，或?qū)⒚恳凰伎歼^程凝聚成一個問題制作獨立探究頁面，促使學生聚焦思維于一處，盡善盡美地完成每一思考步驟，掌握評價思維規(guī)律。

例如，在小學數(shù)學“小數(shù)除法”的教學活動中，本課教學重點為：使學生充分理解小數(shù)除法的含義、運算法則和小數(shù)點定位規(guī)范，初步掌握小數(shù)除以整數(shù)的運算方法，并能通過列式和運算法則解決實際問題。教師想通過本課教學培養(yǎng)學生的評價思維，因此，設(shè)計與課堂知識點相關(guān)的探究類問題組并利用視頻課件來展現(xiàn)。問題以獨立探究頁面的形式展開，包括：“什么是小數(shù)除法？”“小數(shù)除法與整數(shù)除法本質(zhì)相同嗎？說說你的看法?！薄靶?shù)除法的運算規(guī)則與整數(shù)除法存在哪些差異？”三個問題分別展示了探究思維路徑中認知、質(zhì)疑、比較的過程。學生在經(jīng)歷問題探究后，對小數(shù)點及其除法問題能產(chǎn)生正確嚴謹?shù)呐袛唷Ｖ谱魅の墩n件，能有效幫助學生培養(yǎng)評價思維，進一步鍛煉學生的數(shù)學高階思維能力。

2.生活圖片，塑造關(guān)聯(lián)思維。

在小學數(shù)學信息化教學過程中，在課堂上引入生活圖片，是為學生塑造關(guān)聯(lián)思維、提升知識應(yīng)用能力的有效策略之一。關(guān)聯(lián)思維旨在引導學生通過一件事物聯(lián)想到其他事物，或通過事物的特性分析兩種事物的關(guān)聯(lián)或共同點。關(guān)聯(lián)是構(gòu)建大腦思維的基本思考方式，掌握關(guān)聯(lián)思維的運作模式能使學生在高階思維能力培養(yǎng)中取得更佳表現(xiàn)。數(shù)學知識中的關(guān)聯(lián)思維主要表現(xiàn)在知識之間的相互作用、關(guān)聯(lián)和理論知識與實際生活的關(guān)聯(lián)。教師可以在課堂上引用生活類圖片，引導學生通過圖片與知識講解，探究理論知識與實際生活的關(guān)聯(lián)，進一步訓練學生快速構(gòu)建事物關(guān)聯(lián)的能力，塑造關(guān)聯(lián)思維。

例如，在小學數(shù)學“探索圖形”的教學活動中，本課教學重點為：帶領(lǐng)學生初步認識長方形、正方形等多元化圖形的性質(zhì)特征及其判定標準，能通過規(guī)律探究發(fā)現(xiàn)圖形分類中的規(guī)則，透過表象看本質(zhì)，培養(yǎng)學生化繁為簡解決問題的能力。教師想通過本課教學內(nèi)容鍛煉學生的關(guān)聯(lián)思維，因此在課前準備環(huán)節(jié)找到故宮、金字塔、天壇、悉尼歌劇院等著名幾何建筑。在課堂上，教師將基礎(chǔ)圖形知識與學生講解后，拿出圖片，逐個與學生分析建筑的幾何圖形應(yīng)用與建筑特點與圖形特點的共性。學生由天壇想到了圓心與圓各個位置的長度相等，由金字塔想到了三角形具有穩(wěn)定性……通過生活圖片的引入，學生進一步感知幾何圖形與生活的關(guān)聯(lián)，感受到幾何圖形簡潔有力的秩序之美。利用信息技術(shù)鋪設(shè)生活圖片，有助于學生培養(yǎng)關(guān)聯(lián)思維。

3.微課建模，激發(fā)創(chuàng)造思維。

在小學數(shù)學信息化教學過程中，利用微課程視頻播放數(shù)學建模，是激發(fā)學生創(chuàng)造思維、拓展空間想象力的有效策略之一。創(chuàng)造性思維是一種具有開拓創(chuàng)新意義的思維活動，即開創(chuàng)全新認知成果，創(chuàng)造分化全新知識領(lǐng)域等，均是創(chuàng)造性思維的作用體現(xiàn)。創(chuàng)造性思維基于記憶理解聯(lián)想等低階思維的基礎(chǔ)之上，需學生付出大量的腦力，以推理、想象、直覺為催化劑，推進創(chuàng)造思維的發(fā)展。微課視頻具有動態(tài)性和內(nèi)容可塑性，能通過視頻模擬課堂抽象知識的演化、運動過程。教師可以通過微課建模的形式幫助學生完善推理過程、模擬想象畫面，以行促神，激發(fā)學生的創(chuàng)造思維。

例如，在小學數(shù)學“位置與方向”的教學活動中，本課教學重點為：要求學生能根據(jù)方向和距離兩個條件判斷物體的位置，通過位置與方向判斷，促使學生從多元角度解讀問題，培養(yǎng)創(chuàng)造性解決問題的能力，初步建立空間想象力，塑造質(zhì)疑精神。教師想通過“位置與方向”的教學內(nèi)容鍛煉學生的創(chuàng)造思維，因此為學生播放微課程視頻《城市發(fā)展模擬》。視頻以沙盤模擬的方式加速演示了城市建設(shè)的過程，重要地標的建設(shè)和路徑的方向為學生帶來清晰的方向與位置指導。教師可以隨時暫停，與學生討論城市區(qū)域中新建功能區(qū)域的位置，復習課堂知識點并探究功能區(qū)設(shè)計的合理性，激發(fā)學生的創(chuàng)造欲。微課視頻結(jié)束后，教師請學生設(shè)計《我的校園》，請學生參照本土校園設(shè)計校園平面圖，并在展示環(huán)節(jié)利用本課所學知識介紹每個功能區(qū)的位置以及這樣安排的合理性。模擬位置變化展示和實踐活動相結(jié)合，促使學生的創(chuàng)造性思維獲得有效鍛煉。

4.多元圖表，優(yōu)化分析思維。

在小學數(shù)學信息化教學過程中，構(gòu)建、引入多元化數(shù)學圖表，是優(yōu)化學生分析思維，促使學生直觀理解課堂知識內(nèi)容的有效策略之一。分析思維是一個綜合性概念，它包括歸納、推理、演繹、證明等邏輯過程。前后思維步驟關(guān)聯(lián)緊密、環(huán)環(huán)相扣，是分析思維的首要特征。小學生在分析思維培養(yǎng)中易受記憶與前后關(guān)聯(lián)的影響，產(chǎn)生觀念混淆。教師可以通過多元圖表改善這一問題，通過圖表填充和關(guān)鍵詞匯導引幫助學生自主捋順思路，使分析步驟得以直觀保留和表達，為學生初步培養(yǎng)分析思維帶來便利。

例如，在小學數(shù)學“比例”教學活動中，本課教學重點為：讓學生理解比例的含義和解比例的方法，進一步掌握比例的基本性質(zhì)，能結(jié)合課堂情境，深度體會比例知識在生活中的應(yīng)用，能通過比例題解獲取未知數(shù)的解。教師想通過本課教學鍛煉學生分析思維，因此，利用信息技術(shù)設(shè)計校園男女比例圖表，以人物圖和班級數(shù)據(jù)表格直觀展示校園男女比例和分布，為學生分析提供數(shù)據(jù)參照。通過數(shù)據(jù)和圖表，學生能清晰感受校園男女比例，對整體數(shù)字與局部數(shù)字的關(guān)系產(chǎn)生直觀概念。教師又為學生推送數(shù)據(jù)分析表格，以觀點和論證兩列整理學生的數(shù)據(jù)分析思路，以此強化學生的分析思維。通過圖表的輔助和滲透，學生對數(shù)學知識分析路徑產(chǎn)生一定感悟。利用信息技術(shù)制作圖表融入教學，有助于分析思維的優(yōu)化。

5.學習平臺，捋順知識思維。

在小學數(shù)學信息化教學過程中，搭建課外學習平臺，豐富平臺教學內(nèi)容，是提升學生接觸頻率、幫助學生理順數(shù)學知識思維、構(gòu)建知識框架的有效策略之一。知識思維可以理解為運算規(guī)則、概念特征等一系列細小、獨立的數(shù)學知識點。教師可以對所學數(shù)學知識進行分類解讀和規(guī)律探究，幫助學生在知識自測中檢驗高階思維能力培養(yǎng)程度，利用高階數(shù)學思維捋順知識框架，帶動成績提升。學習平臺正是數(shù)學學科知識內(nèi)容、框架的高度集合體。教師應(yīng)選擇操作簡單、功能完備的學習平臺，為學生組建班級群組，使學習流程與效率透明化、公開化。利用學習平臺的學習機制和龐大的知識庫提升學生的知識應(yīng)用能力，檢驗、應(yīng)用學生的高階數(shù)學思維能力，促使學生在平臺學習過程中逐步養(yǎng)成課后自主學習的能力，使高級思維培養(yǎng)脫離教學時空束縛，建立課外高階思維培養(yǎng)空間。

例如，在小學數(shù)學“分數(shù)的意義和性質(zhì)”的教學活動中，本課教學目標為：讓學生了解分數(shù)的產(chǎn)生、概念，并將分數(shù)的含義概念與除法進行區(qū)分，能辨別真假分數(shù)，正確掌握分數(shù)的讀寫格式，能通過換算將假分數(shù)化成帶分數(shù)或整數(shù)。在本課分數(shù)教學中，認識公約數(shù)、公倍數(shù)、約分與通分的含義以及分數(shù)的大小，也是教學的重中之重。教師想通過學習平臺輔助教學的方式讓學生在課后自主捋順學習思維，進一步鍛煉信息技術(shù)應(yīng)用、駕馭能力，促使信息技術(shù)與高階思維培養(yǎng)相融合，形成良性自主學習循環(huán)。教師在學習平臺上布置信息化作業(yè)，請學生在平臺上進行專題訓練，將作業(yè)一鍵上傳，方便批閱。教師為學生創(chuàng)設(shè)平臺數(shù)學知識資源庫，將已學課程所用的信息化課件、微課程視頻、圖表、音頻、圖片等知識載體定期上傳分類，便于學生隨時查閱，為學生積累復習資源。教師利用平臺教學的龐大網(wǎng)絡(luò)資源為學生選擇優(yōu)質(zhì)拓展視頻或趣味問答進行課外知識普及，以此鍛煉學生的高階數(shù)學思維，完善知識框架。完善的平臺功能使學生的知識能力、思維水平得到進一步鞏固與落實。開通網(wǎng)絡(luò)學習平臺，搭建網(wǎng)絡(luò)學習空間，有助于學生高級思維的培養(yǎng)和知識框架的構(gòu)建。

結(jié)束語

綜上所述，通過趣味課件、生活圖片、微課建模、多元圖表、學習平臺、網(wǎng)絡(luò)資源等途徑全方位提升學生高階思維能力，促使學生在創(chuàng)造思維、關(guān)聯(lián)思維、評價思維、分析思維等方面展開綜合訓練，幫助學生理順知識框架，全面拓展思維疆域，借助思維強化全面提升小學生數(shù)學學科能力，讓高階思維與學科理念、意識、能力接壤，切實提升小學生的數(shù)學學習水平，促進學生全面發(fā)展。