基于高階思維培養的小學數學問題鏈實施策略研究

摘 要：新課程標準要求小學數學教學注重培養學生的高階思維，包括邏輯思維、抽象思維、批判思維、創新思維.為有效培養學生的高階思維，需要教師在數學教學實踐中，實施數學問題鏈，導向學生思考，促進學生思維能力發展.基于此，本文在明確小學數學問題鏈實施原則的基礎上，提出基于高階思維培養的小學數學問題鏈實施策略：立足邏輯思維能力培養，設置遞進式問題鏈；立足抽象思維能力培養，設置啟發式問題鏈；立足批判思維能力培養，設置探究式問題鏈；立足創新思維能力培養，設置遷移式問題鏈.

關鍵詞：高階思維；小學數學；問題鏈教學

高階思維是一種高層次的認知.《義務教育數學課程標準（2022年版）》強調小學數學教學過程中應注重培養學生思維能力和探究能力，為實現學生核心素養培養目標及高階思維能力培養目標奠定基礎.因此，小學數學教學中教師應將培養學生高階思維作為教學目標，注重提高學生的數學思維水平.數學問題鏈是一種以核心主題作為引導的問題體系，圍繞主題將數學小問題串聯起來，有助于引導學生深入思考，對夯實學生基礎知識，培養學生的高階思維能力具有積極意義.對此，教師應積極探索基于高階思維培養的小學數學問題鏈實施策略，促進學生思維發展，培養學生形成良好的核心素養.

1 高階思維與問題鏈概述

1.1 高階思維

高階思維是一種發生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力，主要涉及分析、綜合、評價和創造等能力.高階思維理論最早由美國教育家布魯姆（B.Bloom）提出，他將認知目標分為六個層次：記憶、理解、應用、分析、綜合和評價，其中后三個層次被認為是高階思維.小學數學高階思維由邏輯思維、抽象思維、批判思維和創新思維四個要素組成.培養學生的高階思維，有助于學生突破固有思維模式，從新穎的角度得出創造性的結論.因此，小學數學教學中，教師應注重培養學生的邏輯思維、抽象思維、批判思維和創新思維，以促進其高階思維的發展.

1.2 問題鏈

問題鏈是一種教學設計方法，旨在通過一系列彼此關聯、層層遞進的問題，引導學生進行深入思考和學習.在數學教學中，問題鏈的應用可以顯著提高課堂的互動性和學生的參與度，能夠幫助學生逐步掌握復雜的數學概念，并通過層層遞進的問題激發他們的探索欲.問題鏈類型包括：

①遞進式問題鏈.該問題鏈的核心思想是利用知識點之間的聯系，提出一系列問題，問題環環相扣，層層遞進，使學生能夠循序漸進地掌握知識，并激發他們的思維能力.^［1］

②啟發式問題鏈.該問題鏈的實施主要是通過設置問題情境，引導學生主動學習和思考，從而激發學生的思維能力及問題解決能力.

③探究式問題鏈.該問題鏈的核心在于逐步引導學生從表面問題深入核心問題，從而促進學生的高階思維和復雜認知結構的發展.

④遷移式問題鏈.該問題鏈的設計通常依據教材內容進行拓展，將所學知識與學生的實際生活相聯系，旨在幫助學生將已掌握的知識、方法和規律創造性地應用到新的情境中，推動學生進行知識的遷移和創新思維的發展.^［2］

2 基于高階思維培養的小學數學問題鏈教學設計原則

2.1 目的性原則

基于高階思維培養的問題鏈設計應遵循目的性原則.首先，教師應結合教學內容以及教學中的重點、難點內容，從學生認知水平出發確定教學的總體目標，并根據教學總體目標設計問題鏈.

其次，在問題鏈設計中，教師應從細節上入手，保證問題都能夠發揮出其引導學生思考的功能.

最后，教師應保證問題之間存在緊密聯系，將整個問題鏈串聯起來.通過引導學生解決問題，幫助學生構建完整的課堂知識體系，助力學生基礎知識能力及高階思維能力發展.

2.2 關聯性原則

教師設計小學數學問題鏈的過程中應遵循關聯性原則.教師應認識到數學知識都不是獨立存在的，明確數學知識與其他學科知識之間存在一定的聯系.因此，在設計問題鏈的過程中，教師需要考慮知識與知識之間存在的邏輯關系，避免出現問題與問題互相獨立的情況.同時，教師應對學生現有認知水平進行掌握，并明確數學知識與知識之間的邏輯關系，以確保問題鏈可以讓學生厘清所學知識結構，幫助學生完善知識體系，從而促進學生邏輯思維能力發展.

2.3 層次性原則

小學數學問題鏈設計過程中，教師要保證問題與問題之間有層次性：

①問題鏈中的問題難度要從簡到難，并保證問題與問題之間的難度跨度適宜；

②在難度設置方面，著眼于學生最近的發展區，確保問題要能夠體現新舊知識之間的連接點；

③保證問題鏈對于數學知識的考查具有深度以及層次性，將學生思維引入知識的綜合應用當中，通過問題鏈讓學生對知識進行逐步探索，從而實現發展學生的高階思維；

④注意學生思維的層次性，結合學生的思維能力差異，設置階梯性的問題鏈，讓每個學生都能夠參與到問題鏈學習中，保證班級中每個學生都能夠得到思維發展.^［3］

2.4 適度性原則

小學數學問題鏈設計還要遵循適度性原則.首先，教師應注意提出問題的頻率，若課堂提問次數太多，則導致學生思維無法跟緊課堂進度，給學生高階思維培養帶來困難，甚至會對學生興趣和學習效果產生影響；若課堂提問次數過少，則影響學生的學習積極性和學習主動性，難以達到培養學生高階思維的目的.其次，教師應保證設計問題鏈中問題的難度適中，若問題太簡單，則使學生處于淺層思考的階段；若問題難度較大，則對學生學習自信心造成打擊，逐漸讓學生對數學學習失去興趣.最后，教師在設計問題鏈的過程中，應控制好問題鏈的問題頻率、問題難度，保證問題能夠循序漸進地引導學生深入思考，為培養學生形成高階思維奠定良好的基礎.

3 基于高階思維培養的小學數學問題鏈實施策略

3.1 立足邏輯思維能力培養，設置遞進式問題鏈

新課程改革要求小學數學教學更加注重培養學生的獨立思考、自主學習以及溝通協作能力，以實現學生學科核心素養及高階思維能力的高質量發展.據此，教師可以立足邏輯思維能力培養視角，設計遞進式問題鏈，幫助學生厘清內在邏輯，促進學生思維發展.具體而言，遞進式問題鏈具有一定的邏輯順序，能夠循序漸進的引導學生深入思考，從而使學生邏輯思維得到發展.^［4］在數學教學過程中，教師應將學生放在課堂中的主體地位，選擇與教學目標緊密相關的數學概念和知識點，設計難度逐漸提升，具有導向性、啟發性和開放性的問題，即從基礎概念到復雜應用的數學問題，讓學生在問題鏈的自主探究過程中逐步、遞進地構建完善的知識體系，進而培養學生形成正確的思維方式以及嚴謹的學習態度.

例如，在教學人教版《義務教育教科書數學三年級上冊》中“分數的初步認識”時，教師就可以設計遞進式問題鏈，借助問題鏈幫助學生搭建思維框架，從而引導學生深入思考，加強學生對本課數學知識的掌握和理解.

教師在明確核心問題“1盤蘋果如何進行平均分配”的基礎上，設計如下遞進式問題鏈.

問題1 想要把6個蘋果平均分給6只小兔，每只小兔能分到幾個蘋果？

問題2 將1個蘋果平均分給4只小兔，每只小兔分得這個蘋果的幾分之幾？

問題3 有1盤蘋果，但是不知道盤中蘋果有多少個，將其分給4只小兔可以實現平均分配嗎？

問題鏈當中的問題1和問題2屬于基礎性的數學問題，問題3是本課學習中學生需要重點研究的問題，也是本課教學的核心問題.通過遞進式問題鏈有效對學生進行引導，循序漸進地引導學生思考，整個課堂中學生思維都處于非常活躍的狀態，有效發展了學生的邏輯思維.

3.2 立足抽象思維能力培養，設置啟發式問題鏈

抽象思維能力培養是小學數學核心素養及高階思維培養的重點與難點.為有效培養學生抽象思維能力，教師應立足抽象思維能力培養，設置啟發式問題鏈.在設計問題鏈的過程中，教師可以根據教學目標和學生的實際情況，設計一系列具有挑戰性的問題情境.同時，通過直觀演示、比喻、對比等多種方式，引導學生思考問題的本質和可能的解決方案.學生在教師的引導下，通過自主探究和合作討論，逐步深入問題的核心.為提升問題鏈實施效果，教師應鼓勵學生提出自己的見解和假設，并通過實驗或推理驗證這些假設.在課堂教學結束前，教師應組織學生進行反思和總結，討論他們在解決問題過程中的收獲和不足，從而持續提升學生的思維能力.^［5］

例如，在教學人教版《義務教育教科書數學五年級上冊》中“小數乘法”時，教師可以為學生創設生活中常見的購物情境，借助生活中常見的情境，調動學生的生活經驗，幫助學生更好地理解數學知識，有效活躍學生的數學思維.教師可借助多媒體展示購物圖片，分別展示不同類型的文具盒，每個文具盒的價格不一樣，分別為5.4元、6.7元、8.9元等，并提出如下啟發式問題鏈.

問題1 你在圖中發現了哪些信息？

問題2 你能夠想出一個運用乘法計算方法來解決的數學問題嗎？嘗試列出計算公式.

問題3 你是否還能將問題繼續寫下去嗎？

問題4 買4個5.4元文具盒需要多少元？你能列出乘法運算公式嗎？

問題5 請你觀察一下上述計算公式具有哪些特征？和我們之前學習過的乘法算式一樣嗎？

借助上述問題鏈，幫助學生有效理解了小數乘法.

教師借助問題鏈將抽象的數學知識直觀展示出來，使學生更加容易理解數學知識內容，進而激發學生主動探尋數學規律的積極性，為培養學生的數學抽象思維能力奠定堅實基礎.

3.3 立足批判思維能力培養，設置探究式問題鏈

批判思維能力是高階思維培養的關鍵內容，對于學生的思維能力發展等產生重要影響.基于學生的學習能力情況、思維發展情況、知識能力情況思考，教師可以通過設置探究式問題鏈的方式，引導學生提出假設，并通過合作討論、自主學習的方式，對問題進行探討分析.在具體教學實踐中，教師可以提出一些開放性問題，激發學生的興趣和好奇心，引導學生進入學習主題.同時，讓學生針對教師設置的問題，利用已有知識和經驗作出假設，并設計探究方案.基于此，教師可以將學生分成若干小組，引導學生在小組內合作討論探究問題，以此調動學生學習主動性，促進學生之間的交流和協作，在培養學生合作精神和團隊意識的基礎上，推進學生知識學習與內化，最終實現學生批判思維能力的高質量發展.^［6］教師在實施探究式問題鏈過程中，應注重引導學生進行反思，讓學生在回答完相應問題后，對自己的知識掌握情況進行反思和反饋，以幫助學生明確自身在學習過程中存在的問題，如學習態度是否端正等，使學生能夠及時調整學習狀態，并根據自身的學習需求選擇更加適宜的學習方法，從而為學生的學習能力發展及思維能力持續發展提供助力.

例如，在教學人教版《義務教育教科書數學五年級上冊》中“平行四邊形的面積”時，教師應確定本課教學的核心問題“面積相同的平行四邊形的形狀是否相同”，并圍繞核心問題設計如下探究式問題鏈.

問題1 一個面積為35平方厘米的平行四邊形，底和高分別為多少厘米，有多少種可能性，可以用計算將其表示出來嗎？

問題2 請你想象一下5×7和7×5所表示的平行四邊形是什么形狀的？

問題3 為什么上述形狀不同的平行四邊形面積都相同呢？

借助上述問題鏈，使學生掌握面積相等的平行四邊形，其形狀也有可能不相同這一結論.同時，問題鏈中各問題緊密聯系.學生通過各問題的思考、假設的提出和驗證，有效推進了學生的批判思維能力發展.

3.4 立足創新思維能力培養，設置遷移式問題鏈

創新思維能力是高階思維的核心要素，需要教師通過設置遷移式問題鏈，延伸學生的思維，推進學生思考，提升學生思維的靈活性和開放性.^［7］在具體教學實踐中，教師可以設計具有開放性的遷移問題，使學生思維更加開闊，從而提高學生思維的廣度和深度.開放性問題的答案并不是唯一的，學生可以根據自己的思考形成多種多樣的答案.教師在學生解決問題的過程中，要給予學生充分的思考空間和探究空間.在問題鏈設計過程中，教師應注重思維品質的提升，引導學生對活動對象、活動過程、思維方式、經驗教訓等進行反思和應用遷移.同時，教師可以通過可視化工具和方法，幫助學生更好地理解和掌握數學概念，培養學生的高階思維能力.

例如，在教學人教版《義務教育教科書數學五年級上冊》中“小數乘整數”時，教師可以確定本課的核心問題“用30元能夠買多少個5.4元的筆記本？你能夠列出計算公式嗎”在列計算公式的過程中，教師引導學生調用已學知識，并選擇合適或者是自己所學習過的計算公式解答問題，以此活躍學生思維，提高學生對所學知識的運用能力.學生列出公式后，教師可以設計如下遷移式問題鏈.

問題1 這位同學列出了什么樣的計算公式？這樣的計算公式還可以運用哪些方法進行計算？

問題2 你列出計算公式的計算結果是多少？你有哪些發現？

問題3 如果選擇的是豎式計算方法，那么小數點應該怎么放在那個位置？

問題4 對比下整數乘整數豎式和小數乘整數豎式有哪些不同？

教師在小學數學教學中通過設置遷移式問題鏈，能夠讓學生將整個思考過程展示出來，并能夠強調學生在課堂當中的主體地位，讓學生能夠基于自己所學知識選擇不同的計算方式或者是形成不同的計算思維，有助于培養學生的創新思維能力.

4 結語

高階思維培養的小學數學問題鏈教學，需要教師轉變傳統的教學理念和教學方法，設計多樣化的數學問題鏈，如遞進式問題鏈、開放性問題鏈.利用多樣化的問題鏈培養學生不同的高階思維，不僅可以強調學生在課堂中的主體地位，還能夠調動學生學習積極性，讓學生主動參與到數學課堂學習中，提高學生的數學學習水平，從而培養其高階思維.

參考文獻

［1］張巖.基于高階思維培養的小學數學“問題鏈”教學策略［J］.數學學習與研究，2024（19）：137-139.

［2］朱業豐.基于高階思維培養的小學數學問題鏈教學對策［J］.數學大世界（上旬），2024（3）：74-76.

［3］鄭關華.基于高階思維培養的小學數學問題鏈教學［J］.華夏教師，2024（5）：97-99.

［4］林維維.基于高階思維培養的小學數學問題解決的教學實踐研究［J］.數理化解題研究，2023（23）：93-95.

［5］王少平.基于小學數學問題解決的高階思維培養［J］.教育實踐與研究（A），2021（Z1）：48-50.

［6］童金鳳.培養高階思維的小學數學問題串設計與導學策略［J］.學苑教育，2023（29）：94-96.

［7］凌琦文.指向高階思維培養的小學數學問題鏈教學研究［J］.試題與研究，2023（6）：173-175.