新課標下小學數學思維進階路徑

數學思維是學生學習數學知識，解決數學問題的基礎。在新課標下，教師要遵循數學思維的進階規律，以學生為核心，構建小學階段的數學教學體系。一方面，在實際教學中，教師要把握數學知識的邏輯關系與發展規律，基于學生認知特征，立足核心素養內容組織課堂教學。另一方面，基于對數學思維進階的考量，學生要經歷由符號認知到表達對話、到深層思考、再到建模應用的過程。簡言之，小學數學教師應把握數學知識的進階性，采用循序漸進的方式，幫助學生形成對數學知識的系統認知，完成數學思維的進階。

一、新課標下小學數學思維進階的合理性

（一）符合數學知識規律

數學知識所呈現的內容是現實生活中被抽象的數量關系與空間幾何，而現實生活中各類事件與事物的發展都是遵循特定的規律進行的。由此可見，數學知識中也必定蘊含著一定的變化規律與發展邏輯。遵循數學知識的內在變化規律與發展邏輯，促進學生思維進階不僅符合新課標對小學數學教學提出的新要求，也是新時代下提高小學數學教學質量的必然路徑。

從當下小學數學教材的編排邏輯來看，大部分數學教材以小學階段學生的年齡特征、心理特征與認知特征為依據，綜合數學知識間的內在聯系。國內心理學家朱智賢曾提出：學生在7～8歲就已經逐漸開始萌發辯證思維，在11歲時已經形成了初期的辯證思考能力，但是此時并未形成完整的思維結構，所以小學數學知識由具象到抽象、由現象到本質的編排邏輯符合小學階段學生的思維發展規律，有助于培養學生的辯證思維。比如，青島版小學教材中的“對稱”這部分內容分別出現在三年級下冊和五年級上冊。三年級下冊的“對稱”內容使學生初步感知圖形的對稱現象，理解對稱的特征；而五年級上冊的“對稱”內容則使學生理解圖形的本質。這種從直觀感知到深度思考的編排邏輯，能夠幫助學生循序漸進地對數學圖形產生深刻認知，盡管兩者的教學目標不同，但是揭示的都是圖形的特征與本質，不僅能夠培養學生的幾何觀念，還能使學生逐步學會從不同的角度觀察現實生活，實現思維進階。

（二）符合課程改革要求

小學數學思維進階符合新課程標準對數學教學的要求。強化課程教學改革需要教師將課堂教學的重心置于學生數學能力的發展上，而思維進階符合課程改革對課堂教學的這一要求，對小學生數學學科核心素養的培養有著不可替代的作用。一方面，《義務教育數學課程標準（2022版）》要求小學數學教師關注學生在課上的主動探究情況，關注學生的獨立思考能力，更要關注學生在課上所表現出來的認知經驗建構能力。數學思維進階正是培養學生知識建構能力與獨立思考能力的基礎環節。另一方面，在新課標下，教師要避免過度干涉學生的思維過程，為其提供自主探究的空間，在幫助學生梳理學習思路的基礎上，鼓勵學生在主動思考的基礎上自主生成學習經驗，形成主動思維習慣，這也與小學數學思維進階的教學方式不謀而合。

二、新課標下小學數學思維進階的三個階段

（一）符號思維階段

數學符號是組成數學知識的基本元素，也是一種約定俗成的表達方法，能夠更直接地傳遞數學概念與數學思想。符號思維是小學數學思維的基礎階段，在這一階段，學生所能接觸到的數學符號主要包括四種：一是數字，指的是常見的1、2、3、4等，表現的是數量，是學習基本的運算技巧、掌握數量關系的基礎。二是運算符號，主要是指表示加減乘除的符號，也是學習運算法則的基礎。三是圖形符號，主要指點、線、面，以及圖形的性質和特征，是學生形成幾何意識、學習測量和繪圖的基礎。四是代數符號，如x、y等方程式中常出現的符號，是學生學習方程和函數、形成抽象思維的基礎。

（二）語言思維階段

數學語言是符號之上的一種表達手段，指的是借助數學符號、文字和圖片等方式描述數學思想與數學規律。語言思維是學生在符號思維的基礎上生成的間接性思維，在語言思維階段，學生必須掌握基礎的數學語言表達方式，為更深刻地理解數學原理、數學概念和數學規律打下基礎。一方面，數學語言能夠以直觀清晰的方式描述抽象的數學概念以及數學運算；另一方面，數學語言具有極強的邏輯性特征。大部分數學語言往往延續著極為嚴格的邏輯關系來描述數學原理或數學概念，所以語言思維也是培養學生邏輯思維的基礎之一。

（三）模型思維階段

模型思維是小學數學思維的高階階段，是幫助學生遷移數學知識，進入實踐應用的一種手段。建立模型思維是學生解決復雜數學問題的關鍵。數學模型思維主要包括三類：一是幾何模型，指的是借助幾何來描述問題、解決問題，如長度、面積、體積等。二是代數模型，主要利用代數符號描述數學關系。三是函數模型，主要利用函數關系呈現變量間的復雜數學管理，如變化趨勢、峰值等。

總的來說，模型思維與符號思維相對應，語言思維則是由符號思維向模型思維過渡的中間階段，三個階段密切相連、缺一不可。

三、新課標下小學數學思維的進階過程

（一）奠基階段的抽象進階：去物留形

新課程標準中提出的“數學眼光”這一核心素養，通俗來講就是抽象思維，指的是從復雜的數量關系和幾何圖形關系中抽象出研究中心。這一抽象的過程應基于認知經驗，通過聯想和想象凸顯數學的隱性內涵，借助數形結合的方式發展符號認知。在這一階段，教師可以借助可視化思維工具發展學生的符號認知思維。

第一，實物工具。在符號思維發展初期，教師要利用實物教具幫助學生建立對各類數學符號、數學概念和數學術語的認知，逐漸進入數學世界，體會數學知識的抽象性特征。借助實物工具能夠將抽象的數學知識與數學原理以客觀事物的形式呈現，使學生的聯想與想象成為現實存在，解決學生對抽象性和概念性數學知識理解難的問題。

第二，信息化思維工具。信息技術在教育教學中的應用衍生了大量的教學工具，如多媒體設備、微課視頻、智慧教室等。信息化思維工具適用于符號思維發展中期，以理解復雜的數學問題為主，簡單掌握基本的運算原理。此時，借助信息化教學工具將抽象的數學知識以直觀、生動、動態的方式呈現出來，例如微課。微課能夠將難以理解的數學知識與數學問題凝練于短視頻中，以極具趣味性的方式呈現給學生，從而達到降低學生思維難度的目標。信息技術將數學概念與數學原理轉化為直觀存在的數學圖形，幫助學生明確復雜數學問題的解題思路，對于鍛煉學生的數學思維，理解數學知識的本質有著積極作用。例如，在青島版三年級上冊“分數的初步認識”一課教學中，教師可以將抽象的分數知識轉化為幾何圖形呈現，如將一個正方形單位看作“1”，將正方形對折之后，折痕兩邊的圖形則是1/2，再次對折則為1/4，以此類推。

第三，導圖式思維工具。思維導圖是一種圖片與文字相結合的思維工具，在數學課堂上利用思維導圖，能夠幫助學生明確思維過程、解題順序以及數學知識體系，從而建立起碎片化的數學知識間的邏輯聯系，形成完整的數學知識結構。Sweet導圖更適用于符號思維發展的最終階段，對于培養學生的數學語言表達能力具有重要作用。思維導圖的主要表現形式有樹狀圖、總分圖等，教師要按照一定的思維規律與數學邏輯整理數學知識，為數學閱讀和數學表達奠定基礎。

（二）升級階段的表達進階：化難為簡

數學語言思維是思維進階的中期階段，也是至關重要的環節。語言思維主要包括對數學語言的閱讀能力以及利用數學語言表達的能力。在這一階段，教師可以借助教學情境與教學任務，鼓勵學生借助對話交流掌握數學語言和“對話”技巧。

第一，借助生活素材提供自由“對話”情境。生活化情境需要教師將生活經驗與數學知識結合起來，打造教學情境，充分利用現實生活素材開展教學，使學生在熟悉的生活情境中嘗試利用數學符號、數學概念和數學術語進行“對話”，幫助其建立起對數學語言的初步認知。這種現實素材與數學語言相結合的情境模式更適合中期學生的思維模式，能夠刺激學生的認知沖動，使學生進入深度思考狀態，體會數學學習對于現實生活的意義。

例如，在青島版五年級下冊“測量不規則物體的體積”教學中，首先，教師進行情境導入：我們在超市購物的時候，能發現很多密封類食品都是以體積為計量標準，這些密封類的食品大多以長方體的形式出現，但是也有很多不是以長方體形式出現的密封食品，如密封包裝的烤腸、密封包裝的蔬菜、密封包裝的熟食等，這些密封食品很難用長方體或者正方體的體積計算公式來直接得出答案，那么我們可以采用怎樣的方法來計算出這些物品的體積呢？其次，實驗探索：測量西紅柿的體積。全班學生在教師的指導下共同完成，實驗過程為：準備一個長方體水槽，往水槽中倒水并記下水面高度。將西紅柿放進水槽中，確保水沒過西紅柿，并記錄此時水面的高度，然后計算兩者的差，得出結論。最后，學生描述：嘗試用數學語言描述不規則物品的體積計算方式。這樣設計的意圖是將生活情境與實驗探索相結合，為學生提供自主探究空間，學生借助現有生活經驗提煉關鍵信息、描述數學問題、解決數學問題，極大降低了思維難度。

第二，立足數學本身刺激“閱讀”欲望。教師需要從數學知識內部邏輯與規律出發，搭建數學教學情境，學生在數學情境中提煉相關數學知識與史料，再用數學語言描述出來，完成數學語言的輸入和輸出，實現思維進階。一般來說，教師可以將數學知識中所包含的各類情境要素轉化為故事、人物或問題，為學生提供表達思路與研究對象。

第三，借鑒多學科思維建立“表達”場域。教師需要將多學科知識與數學教學內容相結合，將數學思維與其他學科思維融入課堂教學中，為學生打造主動“表達”的場域。例如，將語文古詩詞與數學知識相結合、將地理自然現象與數學知識相結合、將美術繪畫與數學知識相結合、將音樂與數學知識相結合等。諸如此類的跨學科情境能夠為學生提供主動表達的機會，實現思維進階。

第四，借助信息技術刺激“表達”沖動。教師需要借助信息技術打造數字化的教學情境，利用信息技術生動化、趣味化和多元化的優勢，幫助學生感知數學知識的魅力，主動利用數學語言進行表達。例如，教師可以利用微課視頻、動漫視頻、繪圖軟件等打造教學情境，使數學問題以數字化、形象化的形式呈現出來，激發學生主動運用數學語言描述問題、分析問題、解決問題的欲望。

第五，建立問題情境，提供“對話”可能。問題情境需要教師基于教學主題與教學目標設置課堂問題，使學生在問題的導向下主動思考，并展開小組討論，自然而然地用數學語言表達自己的觀點。問題情境可以通過課堂提問、項目任務、小組合作等形式呈現，數學知識以問題和探究活動的形式出現在課堂上，為學生提供了討論和交流的對象，有利于發展學生的數學語言思維。

（三）終期階段的模型化進階：點面結合

小學數學思維境界的中心階段即模型化思維，需要培養學生對數學知識和數學模型的初步感知，是在學生現有認知經驗的基礎上形成的，最終又呈現于實踐過程中。

第一，聚焦單個知識點，輻射知識整體，建立系統性的認知結構。一方面，教師要發現數學知識間的邏輯關系，以此為依據建立知識體系，以思維導圖呈現。另一方面，教師要注意思維發展的過渡性。在數學表達過程中，引導學生嘗試發散思維，建立對數學共性知識的認知，為形成高階思維打下基礎。

第二，聚焦現實生活，聯系生活實際。在這一階段，教師要從數學與生活間的聯系出發，搭建思維橋梁。這一過程是數學知識遷移、應用與實踐的過程，也是思維進階的終期階段。此時，教師應引導學生運用數學語言描述現實問題，在發現問題內核的基礎上完成建模、解決問題。這一過程要確保學生兼顧觀察與操作，鼓勵學生從多個角度思考現實問題，建立解題模型。

第三，聚焦核心問題，實現推理和驗證。新課標更關注學生邏輯推理、辯證思考和判斷能力的提升，這是小學數學思維進階的最終階段，要求學生基于符號思維、數學語言和現有認知經驗，主動發現現實生活中的數學知識、提煉數學知識的隱性元素、主動建立數學知識結構。在這一階段，學生必須具備足夠敏銳的數學觀察能力，提煉核心知識。

四、結語

思維進階是新課標下小學數學教學改革的必然方向，對教師的教學設計能力提出了新的要求。教師要遵循學生的思維發展規律與數學邏輯，以學生現有認知經驗為起點，綜合設計教學內容與教學活動，在幫助學生搭建完整數學結構的基礎上實現更深層次的思維認知。這就需要教師借助可視化的教學工具及教學情境，為學生提供自主思考的空間，利用實物教具、信息技術、思維導圖、數形結合等手段，幫助學生建立對數學知識的直觀認知，輔助學生實現思維進階。

（宋行軍）