信息技術(shù)下小學(xué)生數(shù)學(xué)高階思維能力的培養(yǎng)

福建省龍巖市連城縣實(shí)驗(yàn)小學(xué) 邱七妹

高階思維能力可以理解為：基于較高認(rèn)知水平之上的心智活動和思考路徑。如果將數(shù)學(xué)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(xué)生的影響是深遠(yuǎn)的。數(shù)學(xué)高階思維能力的培養(yǎng)離不開教師的思路引導(dǎo)和教學(xué)設(shè)計(jì)，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(xué)生夯實(shí)思維基礎(chǔ)，助力學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)科道路上走得更遠(yuǎn)。

一、小學(xué)生數(shù)學(xué)高階思維能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

1.教學(xué)模式單一，缺乏高階能力培養(yǎng)。

傳統(tǒng)課堂教學(xué)形式較為單一。傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師對優(yōu)質(zhì)課堂的理解往往停留于“學(xué)得快、記得牢、用得好”，此類教學(xué)設(shè)計(jì)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(xué)意識、教學(xué)觀念的匱乏是阻礙學(xué)生生成高階思維能力的關(guān)鍵點(diǎn)。要改善此類情況，需從源頭入手，從教師處開始轉(zhuǎn)變教學(xué)心態(tài)、更新教育理念，將教學(xué)思路貫徹于教學(xué)設(shè)計(jì)中，規(guī)避高階思維能力培養(yǎng)易忽視的問題。

2.學(xué)生理解有限，缺乏思維延展時間。

小學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、意識有限，而數(shù)學(xué)是一門抽象性較強(qiáng)的科目。教師為鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)知識能力，拓寬學(xué)生的理解程度，在課堂上往往需要花費(fèi)大量時間填補(bǔ)學(xué)生的理解空白，導(dǎo)致課堂缺乏思維延展時間，數(shù)學(xué)高階思維能力遲遲得不到有效培養(yǎng)。可以說，過于保留的課堂教學(xué)計(jì)劃和少部分真實(shí)學(xué)情是阻礙數(shù)學(xué)高階思維能力培養(yǎng)的關(guān)鍵。

3.教學(xué)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(xué)教學(xué)中的常見現(xiàn)象。現(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(xué)科的教育目標(biāo)，又滿足小學(xué)生學(xué)齡階段的高階思維能力的培養(yǎng)策略，且學(xué)情與學(xué)情之間存在較大差異，部分教師可參照的信息少，教學(xué)有心而無力。

二、利用信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)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(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)概念。豐富的圖像內(nèi)容與獨(dú)特的文字呈現(xiàn)能深化學(xué)生的學(xué)習(xí)記憶，大幅度提升學(xué)生的理解、記憶思維。可以說，信息技術(shù)的課堂應(yīng)用為學(xué)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(shí)，能為教師培養(yǎng)學(xué)生的高階數(shù)學(xué)思維能力爭取時間。

2.分擔(dān)認(rèn)知負(fù)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?jǐn)?shù)學(xué)圖像和動點(diǎn)問題以動態(tài)化方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，為學(xué)生的想象空間提供有力參照和佐證。此舉能有效減輕學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，幫助學(xué)生初步構(gòu)建數(shù)學(xué)思維框架，促使學(xué)生在進(jìn)行高階思維練習(xí)時，大腦運(yùn)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(xué)生提供思路引導(dǎo)，幫助學(xué)生劃分自主思考范圍，為學(xué)生思路提供可行性方向指導(dǎo)。在信息技術(shù)的指引下，學(xué)生能快速投入問題情境，進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)。思維節(jié)奏的加快促使學(xué)生的高階數(shù)學(xué)思維能力得到進(jìn)一步提升。

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

1.趣味課件，培養(yǎng)評價思維。

在小學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)過程中，設(shè)計(jì)趣味性課件，是幫助學(xué)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(rèn)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(rèn)知產(chǎn)生獨(dú)立、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐袛唷Ｅ囵B(yǎng)學(xué)生的評價思維需教師引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷認(rèn)知、質(zhì)疑、比較、判斷等一系列思維路徑。小學(xué)生的思維水平與理解能力有限，口頭引導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)化。教師可以在趣味課件中插入思維流程導(dǎo)圖，或?qū)⒚恳凰伎歼^程凝聚成一個問題制作獨(dú)立探究頁面，促使學(xué)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(xué)數(shù)學(xué)“小數(shù)除法”的教學(xué)活動中，本課教學(xué)重點(diǎn)為：使學(xué)生充分理解小數(shù)除法的含義、運(yùn)算法則和小數(shù)點(diǎn)定位規(guī)范，初步掌握小數(shù)除以整數(shù)的運(yùn)算方法，并能通過列式和運(yùn)算法則解決實(shí)際問題。教師想通過本課教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的評價思維，因此，設(shè)計(jì)與課堂知識點(diǎn)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(dú)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。”“小數(shù)除法的運(yùn)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(rèn)知、質(zhì)疑、比較的過程。學(xué)生在經(jīng)歷問題探究后，對小數(shù)點(diǎn)及其除法問題能產(chǎn)生正確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐袛唷Ｖ谱魅の墩n件，能有效幫助學(xué)生培養(yǎng)評價思維，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)高階思維能力。

2.生活圖片，塑造關(guān)聯(lián)思維。

在小學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)過程中，在課堂上引入生活圖片，是為學(xué)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(dǎo)學(xué)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(diǎn)。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(yùn)作模式能使學(xué)生在高階思維能力培養(yǎng)中取得更佳表現(xiàn)。數(shù)學(xué)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(shí)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(dǎo)學(xué)生通過圖片與知識講解，探究理論知識與實(shí)際生活的關(guān)聯(lián)，進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)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(xué)數(shù)學(xué)“探索圖形”的教學(xué)活動中，本課教學(xué)重點(diǎn)為：帶領(lǐng)學(xué)生初步認(rèn)識長方形、正方形等多元化圖形的性質(zhì)特征及其判定標(biāo)準(zhǔn)，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(xué)生化繁為簡解決問題的能力。教師想通過本課教學(xué)內(nèi)容鍛煉學(xué)生的關(guān)聯(lián)思維，因此在課前準(zhǔn)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(xué)生講解后，拿出圖片，逐個與學(xué)生分析建筑的幾何圖形應(yīng)用與建筑特點(diǎn)與圖形特點(diǎn)的共性。學(xué)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(xué)生進(jìn)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(xué)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(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)過程中，利用微課程視頻播放數(shù)學(xué)建模，是激發(fā)學(xué)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(rèn)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(xué)生付出大量的腦力，以推理、想象、直覺為催化劑，推進(jìn)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(yùn)動過程。教師可以通過微課建模的形式幫助學(xué)生完善推理過程、模擬想象畫面，以行促神，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維。

例如，在小學(xué)數(shù)學(xué)“位置與方向”的教學(xué)活動中，本課教學(xué)重點(diǎn)為：要求學(xué)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(xué)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(xué)內(nèi)容鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造思維，因此為學(xué)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(biāo)的建設(shè)和路徑的方向?yàn)閷W(xué)生帶來清晰的方向與位置指導(dǎo)。教師可以隨時暫停，與學(xué)生討論城市區(qū)域中新建功能區(qū)域的位置，復(fù)習(xí)課堂知識點(diǎn)并探究功能區(qū)設(shè)計(jì)的合理性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲。微課視頻結(jié)束后，教師請學(xué)生設(shè)計(jì)《我的校園》，請學(xué)生參照本土校園設(shè)計(jì)校園平面圖，并在展示環(huán)節(jié)利用本課所學(xué)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(shí)踐活動相結(jié)合，促使學(xué)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(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)過程中，構(gòu)建、引入多元化數(shù)學(xué)圖表，是優(yōu)化學(xué)生分析思維，促使學(xué)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(xué)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(dǎo)引幫助學(xué)生自主捋順?biāo)悸罚狗治霾襟E得以直觀保留和表達(dá)，為學(xué)生初步培養(yǎng)分析思維帶來便利。

例如，在小學(xué)數(shù)學(xué)“比例”教學(xué)活動中，本課教學(xué)重點(diǎn)為：讓學(xué)生理解比例的含義和解比例的方法，進(jìn)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(xué)鍛煉學(xué)生分析思維，因此，利用信息技術(shù)設(shè)計(jì)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(xué)生分析提供數(shù)據(jù)參照。通過數(shù)據(jù)和圖表，學(xué)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(xué)生推送數(shù)據(jù)分析表格，以觀點(diǎn)和論證兩列整理學(xué)生的數(shù)據(jù)分析思路，以此強(qiáng)化學(xué)生的分析思維。通過圖表的輔助和滲透，學(xué)生對數(shù)學(xué)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(xué)，有助于分析思維的優(yōu)化。

5.學(xué)習(xí)平臺，捋順知識思維。

在小學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)過程中，搭建課外學(xué)習(xí)平臺，豐富平臺教學(xué)內(nèi)容，是提升學(xué)生接觸頻率、幫助學(xué)生理順數(shù)學(xué)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(yùn)算規(guī)則、概念特征等一系列細(xì)小、獨(dú)立的數(shù)學(xué)知識點(diǎn)。教師可以對所學(xué)數(shù)學(xué)知識進(jìn)行分類解讀和規(guī)律探究，幫助學(xué)生在知識自測中檢驗(yàn)高階思維能力培養(yǎng)程度，利用高階數(shù)學(xué)思維捋順知識框架，帶動成績提升。學(xué)習(xí)平臺正是數(shù)學(xué)學(xué)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(xué)習(xí)平臺，為學(xué)生組建班級群組，使學(xué)習(xí)流程與效率透明化、公開化。利用學(xué)習(xí)平臺的學(xué)習(xí)機(jī)制和龐大的知識庫提升學(xué)生的知識應(yīng)用能力，檢驗(yàn)、應(yīng)用學(xué)生的高階數(shù)學(xué)思維能力，促使學(xué)生在平臺學(xué)習(xí)過程中逐步養(yǎng)成課后自主學(xué)習(xí)的能力，使高級思維培養(yǎng)脫離教學(xué)時空束縛，建立課外高階思維培養(yǎng)空間。

例如，在小學(xué)數(shù)學(xué)“分?jǐn)?shù)的意義和性質(zhì)”的教學(xué)活動中，本課教學(xué)目標(biāo)為：讓學(xué)生了解分?jǐn)?shù)的產(chǎn)生、概念，并將分?jǐn)?shù)的含義概念與除法進(jìn)行區(qū)分，能辨別真假分?jǐn)?shù)，正確掌握分?jǐn)?shù)的讀寫格式，能通過換算將假分?jǐn)?shù)化成帶分?jǐn)?shù)或整數(shù)。在本課分?jǐn)?shù)教學(xué)中，認(rèn)識公約數(shù)、公倍數(shù)、約分與通分的含義以及分?jǐn)?shù)的大小，也是教學(xué)的重中之重。教師想通過學(xué)習(xí)平臺輔助教學(xué)的方式讓學(xué)生在課后自主捋順學(xué)習(xí)思維，進(jìn)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(xué)習(xí)循環(huán)。教師在學(xué)習(xí)平臺上布置信息化作業(yè)，請學(xué)生在平臺上進(jìn)行專題訓(xùn)練，將作業(yè)一鍵上傳，方便批閱。教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)平臺數(shù)學(xué)知識資源庫，將已學(xué)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(xué)生隨時查閱，為學(xué)生積累復(fù)習(xí)資源。教師利用平臺教學(xué)的龐大網(wǎng)絡(luò)資源為學(xué)生選擇優(yōu)質(zhì)拓展視頻或趣味問答進(jìn)行課外知識普及，以此鍛煉學(xué)生的高階數(shù)學(xué)思維，完善知識框架。完善的平臺功能使學(xué)生的知識能力、思維水平得到進(jìn)一步鞏固與落實(shí)。開通網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，搭建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，有助于學(xué)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(xué)習(xí)平臺、網(wǎng)絡(luò)資源等途徑全方位提升學(xué)生高階思維能力，促使學(xué)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(xùn)練，幫助學(xué)生理順知識框架，全面拓展思維疆域，借助思維強(qiáng)化全面提升小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科能力，讓高階思維與學(xué)科理念、意識、能力接壤，切實(shí)提升小學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。