培养学生高阶思维能力的实践探索

布鲁纳指出：“一切认知活动都需要在个体经历发现与思考中进行，进而产生解决问题的办法。”众所周知，数学教学对学生的思维能力要求很高，是促进学生思维发展的有效途径。因此，培养学生的高阶思维是小学数学教学的重要任务。通过教学实践发现，学生的数学高阶思维培养可以从多方面入手。例如，在课堂上教师的讲授方式、相关道具的使用、数学问题的巧妙设置及针对小学生年龄阶段特点的授课方式，都可以很好地培养学生的数学高阶思维能力。一、营造和谐氛围，萌发求知欲望实践证明，营造和谐的教学氛围能够帮助学生积极主动地思考。传统的小学数学课堂为什么让学生觉得枯燥与乏味，根本原因是教学氛围严肃［1］。而小学阶段的学生年龄比较小，并且数学教师的任务也是为了学生能够掌握基本的数学知识，像加法、减法、乘法、除法以及简单的应用题中的基础部分，而这些知识在我们的日常生活中都非常容易遇到。因此，小学生都已体验过相关问题的解答过程，只是没有教师将其具体化以及规范化。假如教师能够把类似实际生活场景在教学过程中展示出来，就能在一定程度上消除学生的恐惧感，并引导学生积极主动运用学过的知识来解决问题。例如，在讲解《元、角、分》时，教师就可以通过环境的构建来增强学生的认识。如，告诉学生买东西以及乘坐公交汽车时，我们都需要付钱，但并不是我们想要付多少就付多少，这就需要在明确商品价格的基础上去支付。只有教师把这节课备好，才能帮助学生更好地完成这些活动。因此，虽然知识点的讲解是课堂教学的根本目的，但是如果在讲解之前将相关情境引入到学生思维中，就更容易让学生接受相关知识，能够更好地进行课堂教学。二、科学运用教具，诱发直觉思维众所周知，数学知识是比较抽象的，容易给学生的认知造成障碍。小学生的认知特点是以直觉为主，对形象的事物感兴趣［2］。为了能够使相关数学知识更加形象化，可以增加教学道具的使用，让学生产生直觉思维意识，进而进行深入的思考。例如，在讲解《角》的相关内容时，如果仅仅从教师的描述中来学习“角”的相关内容，无疑会增加学生的理解难度。因此，在课堂上，教师可以充分利用道具来进行讲解。并且三角板也非常容易获得。讲解角的度数加减问题时就可以应用手中三角板角的拼接来实现，当问到学生角的度数时，由于学生对角的概念没有深刻认识，有的学生甚至认为其度数可以是任何数。那么教师就可以在此阶段应用教具来帮助学生理解，让学生将手中的三角板标有90度的角进行拼接，当拼接到不能再放三角板时就可以停止，然后让学生数一下其中一共包含有多少个90度的角。学生会非常形象地看到90度的角拼接一圈，就不能再放了，并且一共就只有4个，进而让学生算一下这4个90度进行相加一共是多少度，学生就会知道最大的角就是4个90度角的和，也就是360度。教师就可以在此基础上告诉学生这个角叫做周角，是最大的角。通过让学生借助可视化的道具理解相关数学知识，能够避免让学生落入纯抽象联想的模式中去，并可以让学生通过类似实验的方式更加深刻地理解相关数学知识。三、精准设置问题，引发深度思考苏格拉底说过：“问题是接生婆，它能帮助新思想的诞生。”在小学数学教学中，教师在讲解知识的过程中不应该仅仅是知识的告知，而应该通过科学设计有思考价值的问题来引发学生的思考，以促进学生进行高阶思维活动［3］。例如，可以针对某个知识进行拓展延伸，再提出问题引导学生由浅入深地进行思考，进而达到培养学生高阶思维的目的。例如，在讲解“乘法”相关内容时，教师就可以用相对简单的加法作为铺垫，进而引导学生从最基本的层面理解到乘法高级之处。在课堂上，教师可以给出一组加法的运算，像3＋3＝？面对这样简单的加法问题，学生会非常容易回答出其答案。教师就可以进行下一步，3＋3＋3＋3＋3＋3＋3＋3＋3＝？看到这个问题，学生会因为计算量的加大，从而计算起来非常困难，并且还会出现算错的情况。此时，教师在得到学生答案后可以告知学生正确的答案是什么，然后让学生自查是否算错了，接着，提醒学生针对这样的加法问题，可以运用更加方便的方式来进行解答，进而引入乘法的概念，3×9就可以使上述加法得到解决，并且不会出现错误。此时，同学们就会因为刚刚亲自感受了复杂加法的运算过程，了解到乘法的方便性，进而增强其学习乘法的热情。知识是连贯的。在教学中，教师如果可以对各个知识点由浅入深进行串联，就可以让学生更加顺畅地实现知识进阶，并且培养学生遇到问题先联系已学知识点，进而学会进行知识关联来解决问题的高阶数学思维。四、开展交流讨论，改变认知方式随着新课改理念的深入推进，新的课堂教学模式与传统的“一言堂”模式相比，更注重发挥学生的课堂主体地位。在小学数学课堂中，通过师生之间与生生之间的交流讨论，实现互动教学模式［4］。课堂上，教师组织学生成立学习小组，通过相互之间的交流讨论，来激发学生探究知识的热情，让学生得到思维的碰撞，改变学生的认知方式，促进学生的思维向着高阶发展。例如，在教学《两位数乘两位数》时，就把全体学生分成若干学习小组，给每个小组分配相同的计算题，让他们通过交流讨论，掌握两位数乘两位数计算应该掌握什么样的步骤与规律，再比较哪个小组计算的速度快，准确率高等。在此活动中，各个小组成员一定会对计算结果的不同进行讨论，谁计算的正确，谁又计算的是错误的，计算错误的同学就会真正明白自己是哪个步骤出现了问题导致结果出现错误的，这样就会强化学生的学习主动性并且能够激发学生思维，对于出现过错误的点进行更加清晰的认识，从而不会再犯此类错误。学生的交流与沟通不仅是情感的润滑剂，也是知识学习的有效方法。在相互沟通之中，学生学习的兴趣会在潜移默化中得到提高，并且还可以学到其他同学相对高效的解题技巧，这样就可以提升学生高阶数学思维，打破数学难学的传统观念。五、革新教学方式，促进思维进阶随着新课改理念在小学数学课堂中的贯彻与实施，课堂教学模式不断优化。新课改理念认为，教师的教学的方式应该是多种多样的，并且教师应该在教学实践中能够把具体的教学内容与学生进行深入探究。同时，运用更加符合学生认知方式的教学方法进行知识的传授，从而达到促进学生思维能力提升的目的。例如，在教学《分米和毫米》时，笔者就开展了数学实践活动，让学生开展实际测量活动，测量橡皮的宽度、铅笔的长度……进而更加清晰地认识这两个长度单位。例如，学生测量出了铅笔的长度，那么接着让学生数出这个铅笔是多少分米，然后要求其给出是多少厘米，这样学生就能够清晰了解一件物品的长度可以有多种计量方式，学生还会体会出长度较大的单位与长度较小的单位之间的关系，进而明确两者之间的换算关系。否则，如果教师仅仅通过教材让学生去理解，学生必定会产生茫然之感，不知道自己学习这些内容到底有什么用，并且对于换算关系知识也只能进行简单的机械式记忆，并不能进行良好的理解。所以，教师要不断地优化教学模式，以促进学生的思维发展。六、培养深究能力，发展高阶思维教育心理学研究认为，兴趣是跨越思维障碍的根本。这就需要教师遵循小学生的认知特点，根据儿童的实际循序渐进地开展教学，让他们的思维逐步向高阶思维迈进。首先，要拓展教学内容，让学生的思维经历由简单到复杂，由基本到高阶的过渡；其次，需要培养学生的探究学习能力。通过开展探究学习活动，在了解知识形成的过程中让思维向高阶跨越。教学中尽可能地把抽象的概念形象化，最大限度地降低问题的难度，把多维的问题降维，让学生更容易吸收与内化。这样，才能让学生的思维实现从低阶到高阶的跨越。例如，在教学《角的初步认识》时，课堂上让学生认真地观察有角的物体。接着，教师利用多媒体课件展示角的形成过程。我们知道，认知过程是一个复杂的系统工程。为了让学生深入理解角的概念，教师需要全方位调动学生的思维，让他们通过探究学习获得角的概念。当学生面对一个带有角的物体时，首先让同学数一数这个物体有多少个角，对比一下各个角之间有什么不同，让学生用手去摸一摸，感受一下角，了解有的角是大一点儿的，有的角是小一点儿的。在接下来的教学中，教师要引导学生探究角的形成过程，掌握角的绘制方法，探究决定角的大小由哪些因素决定，从而形成一个更为完整的认识。实践证明，拓展教学内容可以拓展学生的知识面，更有利于发展学生的高阶思维。七、拓宽解题思路，发散学生思维心理学研究表明，思维的差异性表现在不同的方面，既有个体差异又有群体差异。教学中不难发现，每个学生在解答问题的过程中都有不同的方法。所以，教师在教学中应该遵循因材施教的原则，认真分析每个学生的解题方法、解题过程与解题思路。尤其需要在解题中拓宽学生的解题思路，发散学生的思维，最终达到培养学生高阶思维的目的。这样的教学，可以让学生相互之间取长补短，实现共同进步的目的。例如，在教学《体积问题的计算》时给出这样的问题：“某长方体容器的长、宽、高分别为25cm、20cm、15cm，给这个容器中注入6cm深的水后，把一个8cm长的正方形铁块放进去，问容器中水应该上升多少厘米？”要解决这样的问题，要先分析题目中的已知条件，再找到问题的假设，最后验证解决的方法是否正确。因为铁块放进容器后水面就一定会上升，此时水面上升的体积就是这个铁块的体积，而铁块的体积是能够计算出来的。由此可以得出，水面上升的高度就等于水面上升的体积除以水槽底的面积。在面对这样的问题时，要抓住问题的本质，对要解决问题的方法进行深入的分析，从而达到培养学生高阶思维的目的。八、建构学习活动，发展高阶思维教学过程中，需要把每个知识置于学科的整体知识的体系中，帮助学生构建知识的结构体系。所以，在小学数学教学中，教师应该让学生感受数学知识的整体性，处理好知识的“生长点”与知识的“整体性”之间的关系，帮助学生建构知识体系。这样，才能让学生知识的获得与高阶思维的发展同步进行，从而达到发展学生高阶思维的目的。例如，在教学《两位数乘三位数》时，笔者就把建构知识作为课堂教学目标。先出示114×21这个例题，然后提出这样的问题让学生思考：（1）这道题用什么方法完成？（2）这样的方法与其他方法有什么不同？（3）完成这道题获得新知识了吗？以这样的问题引发学生回顾自己已经掌握的计算方法，并尝试用新的方法进行乘法计算。同时，获得了如何用两位数乘三位数这样的新知识，从而让乘法计算这一知识具有连贯性与衍生性。这样的教学不仅帮助学生构建了知识体系，也发展了学生的思维。知识的建构本身就是复杂的过程，只有在建构体系