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小学数学核心素养视野下高阶思维能力的培养论文

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2023-08-15 14:07:44    来源:    作者:xieshijia

摘要:教育需要随着社会的发展而不断地优化与改变。新课标明确要求各学科要发展学生核心素养,以适应面向未来的社会和个人发展要求。对小学数学来说,核心素养主要表现为:数感、量感、符号意识、运算能力、几何直观、空间观念、推理意识、数据意识、模型意识、应用意识和创新意识。小学数学的教育工作,应在核心素养的引领下培养学生高阶思维能力,在教学目标分类中表现为分析、综合、评价和创造。本文以笔者的实际教学经验为基础,针对目前小学数学教学存在的主要问题,并提出相应的解决对策。

  摘要:教育需要随着社会的发展而不断地优化与改变。新课标明确要求各学科要发展学生核心素养,以适应面向未来的社会和个人发展要求。对小学数学来说,核心素养主要表现为:数感、量感、符号意识、运算能力、几何直观、空间观念、推理意识、数据意识、模型意识、应用意识和创新意识。小学数学的教育工作,应在核心素养的引领下培养学生高阶思维能力,在教学目标分类中表现为分析、综合、评价和创造。本文以笔者的实际教学经验为基础,针对目前小学数学教学存在的主要问题,并提出相应的解决对策。

  关键词:小学数学;核心素养;高阶思维能力

  随着经济、科技全球化的发展,新时代所需人才要具备灵活的思考能力和强大的创新能力,才能更好地从事未来智能化的生产工作。国际上教育领先国家和地区,大多注重学科核心素养与高阶思维能力的培养发展。北美将学生解决问题、思考问题的能力作为数学学科必备技能进行培养;欧洲则要求学生在基本数学思维的基础上进行推论、探究,进而具备解决高阶思维问题的能力。

  对小学阶段的学生来说,数学比其他学科更适于锻炼思维能力。小学生处于思维启蒙与高速发展阶段,数学教育应在核心素养的引导下,从小学生的思维特点与性格优势出发。从启蒙阶段入手培养数学高阶思维能力。因此,现阶段小学数学的教育工作,应注重核心素养引导,引导学生数学高阶思维能力的培育与发展。

  一、小学数学高阶思维能力培养的现状及问题

  (一)学生知识迁移能力较弱

  在数学学科中,数学核心素养一定程度上被界定为数学意识、问题解决、逻辑推理和信息交流四部分。笔者在实际教学过程中发现,部分小学数学教师采用单向教学模式,在课堂上主要向学生讲解教材上的概念与例题,并未进行一定知识迁移的引导,导致学生在数学意识、问题解决、逻辑推理和信息交流方面的素养较差。久而久之,学生在面对同样类型的数学题目时,拘泥于一定的概念与例题,无法通过简单的知识迁移与变通解决问题。数学是一门需要具备连贯思维的学科,缺乏知识迁移的能力,容易造成学生学习的分节,只能解答固定单元、固定类型的题目,当出题较为灵活时,学生便难以理解题干所包含的知识点,思维僵化,对数学这一学科的学习更为困难。

  (二)对学生思考、质疑、表达能力的培养不足

  国内外对高阶思维能力这一概念尚未有明确的定义,经爬梳文献并结合实例,笔者在本文中试将小学数学高阶思维能力定义为:小学阶段的学生在数学学科的学习过程中表现出来的一种综合思维能力,主要涵盖知识迁移能力、质疑能力、思考能力、交流能力、创造能力与解决问题能力共六种。高阶思维能力的培养是一个长期的过程,而学生思考、质疑与表达能力的培养,在数学课堂中也需要占据一定的时间。小学数学教学常常存在以下现象:教师往往会布置课前的预习任务,但是很少提出问题让学生带着疑惑的心理进行预习;数学课堂上,当学生提出问题表示质疑时,教师往往用固有的概念进行解释,忽略了小学阶段的学生理解接受能力较为薄弱的事实;在解答问题的过程中,教师较为注重学生问题答案的正确与否,较少让学生进行解答过程的表述,忽略了数学表达能力的培养。

  (三)教学过程缺乏实践环节

  小学低年级的数学教学以具体的事物为主,如对数的认识、对多边形的认识等,而小学高年级的数学教学则涉及较多的抽象思维,如分数的乘除运算、多变体等,从具体到抽象这一过渡阶段与高年级的学习阶段,需要通过具体的实践加深学生对数学知识的理解。但实际教学过程中,大多数实践环节,数学教师往往采用播放实践视频的方式进行,学生通过观看视频间接感受实践过程,而非自己亲自动手,无法从思维与行动上同步调动学习的注意力,导致高阶思维能力的培养流于形式。

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  二、核心素养视野下高阶思维能力培养的提升方法

  (一)渗透教学,锻炼知识迁移能力

  小学数学各个知识点的教学设计是循序渐进的模式,从简单的知识点入门,可以延伸迁移到复杂的知识点或者同类型的知识点。因此,锻炼学生的知识迁移能力,可以从简单的知识点开始,进行渗透教学。

  例如,在学习“长方形与正方形的特征”这一章节的课堂上,教学伊始,笔者使用智能黑板,邀请学生认识新图形,并把图形与正确的名字进行连线,从而引出教学对象:长方形与正方形。随后,笔者以小组讨论的形式,让学生讨论长方形的特征,并提问讨论结果。有些学生认为长方形由很多条边组成;有些学生提出长方形具有两条长一样长、两条宽一样长的特点。在讨论结果的基础上,笔者进行“对边”“邻边”这两个专业名词的教学:相对且没有连接点的边称为对边,相互连接的两条边称为邻边,且长方形的对边长度是相等的。在知识迁移能力上,教师先通过长方形特征的教学,采用提问、验证、探索的方法,让学生首先明白“对边”“邻边”的定义。笔者再将这一方法渗透运用到正方形特征的教学中,由于长方形与正方形在特征上有着相似之处,学生在长方形特征的学习过程中已经掌握了学习技巧,因此在学习正方形特征的时候效率提高了许多,学生很快得出“正方形是四个角均为直角且四条边均相等的形状”这一结论。

  这些类似的知识点,虽然在难度上会逐步加大,但是通过知识迁移方法,学生能够找到共通之处,从而较为容易地理解关键知识点,并对同类型的题目进行总结思考,高阶思维能力的培养也渗透其中,学习效率上做到事半功倍。

  (二)合理引导,培育思考、质疑与表达能力

  大包大揽式的教学模式在小学数学教学中并不少见,在核心素养下的高阶思维能力培育中,教师扮演着引导者的角色,应将侧重点放在学生的主体地位上,将课堂的主动权交由学生,循循善诱,引导学生进行自我思考、验证与总结。

  培育学生的思考、质疑能力,笔者在课前预习布置学习任务时,往往让学生带着思考进行预习,学生对所学内容印象也会更为深刻。例如,在苏教版六年级上册“倒数的认识”教学中,课前预留学习问题为:“①倒数是不是一种运算?②倒数是什么?”以此为出发点在课前进行思维引导;课堂中面对学生“为什么”“怎么做”的发问,可以通过小组讨论的模式,发散学生的思维,笔者会尊重学生的各类疑问,随后进行耐心且充分的解答。如课堂上学生提出“倒数就是一个正常分数的反过来”“倒数是数的一种关系”这类说法时,笔者不会进行否定,而是让学生带着对倒数的第一印象进行下一步的学习,带着思考与质疑的精神,最后引导学生得出“乘积是1的两个数互为倒数”这一结论。最后,笔者向学生提出“0的倒数是什么”这一问题,让学生进行讨论,学生提出“0没有倒数”这一结论,因为“0和任何数相乘都不等于1”。

  在培育学生数学方面的表达能力时,应在数学课堂中给足学生“话语权”,打破以往课堂教学较为沉闷的模式。首先,教师在教学过程中,应增加集体提问、单独提问的次数,通过提问这一过程,引导学生思考,锻炼学生的语言组织与表达能力,形成良好的课堂氛围。其次,在解决问题的过程中,教师应当鼓励学生进行解题步骤的书面与口语表述,梳理自身的解题思路,而不是只注重解题答案,因为这容易导致学生养成盲目追求答案的不良习惯,忽略解题步骤,进而导致思维混乱。

  例如,在苏教版五年级下册“圆”的教学中,笔者首先通过抢答的模式,让学生回答“生活中有哪些圆形”。学生踊跃抢答,并以此认识生活中圆形的事物,如奥运会五环、放大镜、自行车轮等;随后,笔者以指名回答的方式,让学生思考并回答“圆形与多边形存在着哪些不同”。集中注意力,使其继续思考。学生在经过思考后,能够顺利通过口头进行回答:“圆形与多边形都是平面图形,但是圆形没有顶点。”为了锻炼学生的口头表述能力,笔者还让学生进行“画圆”技巧的口头分享,随后发现在这种相互交流的课堂环境中,学生的学习效率也提升了许多。

  这种把主动权交还给学生的教学方式,注重数学学科本身具备的思维能力,教师与学生之间进行紧密的互动,符合小学阶段数学教学的实际;脱离了以往沉闷的课堂与教学方式,学生的“话语权”得到了最大化实现,学生、教师、知识三者之间形成了良好的联系,学生脱离了基础的记忆性学习,在思维与逻辑的指引下迈入了高阶数学思维的大门。

  (三)合理实践,提升问题解决能力

  在高阶思维能力的培育中,具体思维与抽象思维之间的过渡,需要依靠实践衔接,通过具体的感官体验,让学生直观感受抽象的数学概念。

  数学实践的关键,便是学生的动手能力。以小学数学测量长度这一概念的教学为例,以小组为单位在教室内培育绿豆苗,利用直尺进行每日绿豆苗高度的测量与记录,这一实践既可以让学生懂得基础的统计流程,也可以让学生对毫米、厘米与分米这三个长度单位有更直接、清晰的认识。面对长度单位的填空题时,学生能够从实践升华到抽象,从而选择合适的长度单位进行填写,对生活中各个物品的长度也能做到心中有数,提升问题解决能力。此外,在学习“长方形与正方形的特征”这一课上,有些学生提出长方形的四个角均为直角,是相等的。笔者组织学生进行验证:有些小组学生采用折纸的方法,切割出长方形,多方位进行折叠,发现长方形的角是可以重合在一起的,随后将三角板的直角与长方形的直角进行比较,发现二者可以重合,由此得出长方形的四个角均为直角的结论。在发现问题与解决问题的能力培养上,教师引导学生自行进行长方形特征的验证,提升学生的动手意识,培养通过实践解决问题的良好习惯。

  提问、猜想、验证的教学流程,充分展示出数学这一学科的严谨性与逻辑性,同时也告诉学生,只有经过检验的猜想才能成为正确的结论,这对学生学习的理性思维起到了良好的促进作用。

  (四)结合实际,发展思维的深度

  学习与实际生活相结合,能够让学生从真实的生活中感受到数学知识的应用,培养学生高阶思维能力的深度,真正做到学以致用。例如,在进行苏教版五年级下册“折线统计图”内容的教学时,为了让学生能够从生活出发,真正体会折线统计图展示出来的直观的数据变化,笔者结合“新冠肺炎疫情”的新闻进行课程教学。可以发现,疫情期间,我国各省份的疫情实时数据会每日进行报道,“生活即教育”,这些数据能够让学生进行折线统计图的学习与认识。因此在课程进行之前,笔者布置了“每日疫情数据”的收集任务。

  (1)数据收集。选择国内发生疫情的任一省份,或者全国的疫情增长数据,收集所选范围一周内的累计确诊人数。

  (2)进行折线统计图的制作。在统计图制作完成后,组织学生进行讨论分析。如哪个省份的新增确诊人数最多?哪个省份的疫情趋于平缓?让学生通过实际的操作懂得基本的研究方法。

  (3)学习之后的思考。“折线统计图”的教学,除了让学生能够通过亲身实践收集统计数据,体验基本的研究方法外,还能够让学生结合疫情的实时数据,体会到折线统计图展示出来的直观的数据变化,在学习数学知识的同时,促使思维向更深度发展,意识到个人疫情防控的重要性。

  总而言之,小学数学核心素养已经成为小学数学学科教育的重点,高阶思维能力的培育需要基于小学数学核心素养的基础进行,以核心素养为中心,提升学生学科知识、思考方法与思维意识,渗透人文教育、审美教育与心理教育等诸多内容,达到全面素质教育的目的。小学阶段是学生思维能力培育的重要阶段。目前,小学数学教学想要推陈出新,改变以往的教学方式,需要注重数学核心素养的引领,同时对学生的数学高阶思维能力进行培育。教师队伍应转变观念,让课堂具有多样性与趣味性。具体方法上,教师需要从高阶思维能力的内涵入手,将学生交流、思考、动手等方面的能力作为衡量教学成果的标准,推动小学阶段高阶数学思维的稳步发展。

参考文献:

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  [2]数学场——聚焦核心素养视域下的小学数学高阶思维发展[J].新教师,2021(11):98.

  [3]郭占文.在小学数学深度学习中发展学生“高阶思维”分析[J].新课程,2021(47):152-153.

  [4]夏凌霜.小学数学深度学习中发展学生高阶思维的方法分析[J].试题与研究,2021(32):16-17.

  [5]黄慧芳.在探究活动中培养小学生数学高阶思维能力的策略分析[J].名师在线,2021(31):53-54.