信息技術下小學生數學高階思維能力的培養

福建省龍巖市連城縣實驗小學 邱七妹

高階思維能力可以理解為：基于較高認知水平之上的心智活動和思考路徑。如果將數學思維能力層層疊加，那么，理解思維、記憶思維和應用思維是最基礎的低階思維。而創造思維、評價思維和分析思維屬于高階思維范疇。思維決定成敗，高階思維能力對學生的影響是深遠的。數學高階思維能力的培養離不開教師的思路引導和教學設計，教師需提升個人的執教能力，充分重視高階思維培養，為學生夯實思維基礎，助力學生在數學學科道路上走得更遠。

一、小學生數學高階思維能力培養現狀

1.教學模式單一，缺乏高階能力培養。

傳統課堂教學形式較為單一。傳統教學模式中，教師對優質課堂的理解往往停留于“學得快、記得牢、用得好”，此類教學設計往往圍繞低階思維能力展開，對高階思維能力的培養存在不同程度的忽視。教師教學意識、教學觀念的匱乏是阻礙學生生成高階思維能力的關鍵點。要改善此類情況，需從源頭入手，從教師處開始轉變教學心態、更新教育理念，將教學思路貫徹于教學設計中，規避高階思維能力培養易忽視的問題。

2.學生理解有限，缺乏思維延展時間。

小學生的學習能力、意識有限，而數學是一門抽象性較強的科目。教師為鞏固學生的基礎知識能力，拓寬學生的理解程度，在課堂上往往需要花費大量時間填補學生的理解空白，導致課堂缺乏思維延展時間，數學高階思維能力遲遲得不到有效培養。可以說，過于保留的課堂教學計劃和少部分真實學情是阻礙數學高階思維能力培養的關鍵。

3.教學資源匱乏，缺乏思維培養策略。

教育資源匱乏致使高級思維能力培養有所欠缺，是小學教學中的常見現象。現階段的網絡教育資源內容龐大而冗雜，教師難以從海量信息中完成既貼合學科的教育目標，又滿足小學生學齡階段的高階思維能力的培養策略，且學情與學情之間存在較大差異，部分教師可參照的信息少，教學有心而無力。

二、利用信息技術培養學生數學高階思維能力的意義

1.鞏固低階思維，營造思考環境。

信息技術具備聲畫結合的特質，能直觀、具象地幫助學生理解抽象的數學概念。豐富的圖像內容與獨特的文字呈現能深化學生的學習記憶，大幅度提升學生的理解、記憶思維。可以說，信息技術的課堂應用為學生鞏固低階思維創造了絕佳條件。低階思維的快速鞏固和落實，能為教師培養學生的高階數學思維能力爭取時間。

2.分擔認知負荷，構建思想框架。

信息技術通過視頻、圖片等方式將部分數學圖像和動點問題以動態化方式呈現在學生面前，為學生的想象空間提供有力參照和佐證。此舉能有效減輕學生的認知負荷，幫助學生初步構建數學思維框架，促使學生在進行高階思維練習時，大腦運轉更快捷，思路更通順流暢。

3.規范思想疆域，快速投入情境。

有效思維發散是有限的、有疆域的。信息技術以針對性和指向性為學生提供思路引導，幫助學生劃分自主思考范圍，為學生思路提供可行性方向指導。在信息技術的指引下，學生能快速投入問題情境，進入深度學習狀態。思維節奏的加快促使學生的高階數學思維能力得到進一步提升。

三、利用信息技術培養學生數學高階思維能力的策略

1.趣味課件，培養評價思維。

在小學數學信息化教學過程中，設計趣味性課件，是幫助學生培養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知的基礎上探尋事物的本質，善于提出質疑、辨析意見，對事物的認知產生獨立、嚴謹的判斷。培養學生的評價思維需教師引導學生經歷認知、質疑、比較、判斷等一系列思維路徑。小學生的思維水平與理解能力有限，口頭引導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、標準化。教師可以在趣味課件中插入思維流程導圖，或將每一思考過程凝聚成一個問題制作獨立探究頁面，促使學生聚焦思維于一處，盡善盡美地完成每一思考步驟，掌握評價思維規律。

例如，在小學數學“小數除法”的教學活動中，本課教學重點為：使學生充分理解小數除法的含義、運算法則和小數點定位規范，初步掌握小數除以整數的運算方法，并能通過列式和運算法則解決實際問題。教師想通過本課教學培養學生的評價思維，因此，設計與課堂知識點相關的探究類問題組并利用視頻課件來展現。問題以獨立探究頁面的形式展開，包括：“什么是小數除法？”“小數除法與整數除法本質相同嗎？說說你的看法。”“小數除法的運算規則與整數除法存在哪些差異？”三個問題分別展示了探究思維路徑中認知、質疑、比較的過程。學生在經歷問題探究后，對小數點及其除法問題能產生正確嚴謹的判斷。制作趣味課件，能有效幫助學生培養評價思維，進一步鍛煉學生的數學高階思維能力。

2.生活圖片，塑造關聯思維。

在小學數學信息化教學過程中，在課堂上引入生活圖片，是為學生塑造關聯思維、提升知識應用能力的有效策略之一。關聯思維旨在引導學生通過一件事物聯想到其他事物，或通過事物的特性分析兩種事物的關聯或共同點。關聯是構建大腦思維的基本思考方式，掌握關聯思維的運作模式能使學生在高階思維能力培養中取得更佳表現。數學知識中的關聯思維主要表現在知識之間的相互作用、關聯和理論知識與實際生活的關聯。教師可以在課堂上引用生活類圖片，引導學生通過圖片與知識講解，探究理論知識與實際生活的關聯，進一步訓練學生快速構建事物關聯的能力，塑造關聯思維。

例如，在小學數學“探索圖形”的教學活動中，本課教學重點為：帶領學生初步認識長方形、正方形等多元化圖形的性質特征及其判定標準，能通過規律探究發現圖形分類中的規則，透過表象看本質，培養學生化繁為簡解決問題的能力。教師想通過本課教學內容鍛煉學生的關聯思維，因此在課前準備環節找到故宮、金字塔、天壇、悉尼歌劇院等著名幾何建筑。在課堂上，教師將基礎圖形知識與學生講解后，拿出圖片，逐個與學生分析建筑的幾何圖形應用與建筑特點與圖形特點的共性。學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定性……通過生活圖片的引入，學生進一步感知幾何圖形與生活的關聯，感受到幾何圖形簡潔有力的秩序之美。利用信息技術鋪設生活圖片，有助于學生培養關聯思維。

3.微課建模，激發創造思維。

在小學數學信息化教學過程中，利用微課程視頻播放數學建模，是激發學生創造思維、拓展空間想象力的有效策略之一。創造性思維是一種具有開拓創新意義的思維活動，即開創全新認知成果，創造分化全新知識領域等，均是創造性思維的作用體現。創造性思維基于記憶理解聯想等低階思維的基礎之上，需學生付出大量的腦力，以推理、想象、直覺為催化劑，推進創造思維的發展。微課視頻具有動態性和內容可塑性，能通過視頻模擬課堂抽象知識的演化、運動過程。教師可以通過微課建模的形式幫助學生完善推理過程、模擬想象畫面，以行促神，激發學生的創造思維。

例如，在小學數學“位置與方向”的教學活動中，本課教學重點為：要求學生能根據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，促使學生從多元角度解讀問題，培養創造性解決問題的能力，初步建立空間想象力，塑造質疑精神。教師想通過“位置與方向”的教學內容鍛煉學生的創造思維，因此為學生播放微課程視頻《城市發展模擬》。視頻以沙盤模擬的方式加速演示了城市建設的過程，重要地標的建設和路徑的方向為學生帶來清晰的方向與位置指導。教師可以隨時暫停，與學生討論城市區域中新建功能區域的位置，復習課堂知識點并探究功能區設計的合理性，激發學生的創造欲。微課視頻結束后，教師請學生設計《我的校園》，請學生參照本土校園設計校園平面圖，并在展示環節利用本課所學知識介紹每個功能區的位置以及這樣安排的合理性。模擬位置變化展示和實踐活動相結合，促使學生的創造性思維獲得有效鍛煉。

4.多元圖表，優化分析思維。

在小學數學信息化教學過程中，構建、引入多元化數學圖表，是優化學生分析思維，促使學生直觀理解課堂知識內容的有效策略之一。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。前后思維步驟關聯緊密、環環相扣，是分析思維的首要特征。小學生在分析思維培養中易受記憶與前后關聯的影響，產生觀念混淆。教師可以通過多元圖表改善這一問題，通過圖表填充和關鍵詞匯導引幫助學生自主捋順思路，使分析步驟得以直觀保留和表達，為學生初步培養分析思維帶來便利。

例如，在小學數學“比例”教學活動中，本課教學重點為：讓學生理解比例的含義和解比例的方法，進一步掌握比例的基本性質，能結合課堂情境，深度體會比例知識在生活中的應用，能通過比例題解獲取未知數的解。教師想通過本課教學鍛煉學生分析思維，因此，利用信息技術設計校園男女比例圖表，以人物圖和班級數據表格直觀展示校園男女比例和分布，為學生分析提供數據參照。通過數據和圖表，學生能清晰感受校園男女比例，對整體數字與局部數字的關系產生直觀概念。教師又為學生推送數據分析表格，以觀點和論證兩列整理學生的數據分析思路，以此強化學生的分析思維。通過圖表的輔助和滲透，學生對數學知識分析路徑產生一定感悟。利用信息技術制作圖表融入教學，有助于分析思維的優化。

5.學習平臺，捋順知識思維。

在小學數學信息化教學過程中，搭建課外學習平臺，豐富平臺教學內容，是提升學生接觸頻率、幫助學生理順數學知識思維、構建知識框架的有效策略之一。知識思維可以理解為運算規則、概念特征等一系列細小、獨立的數學知識點。教師可以對所學數學知識進行分類解讀和規律探究，幫助學生在知識自測中檢驗高階思維能力培養程度，利用高階數學思維捋順知識框架，帶動成績提升。學習平臺正是數學學科知識內容、框架的高度集合體。教師應選擇操作簡單、功能完備的學習平臺，為學生組建班級群組，使學習流程與效率透明化、公開化。利用學習平臺的學習機制和龐大的知識庫提升學生的知識應用能力，檢驗、應用學生的高階數學思維能力，促使學生在平臺學習過程中逐步養成課后自主學習的能力，使高級思維培養脫離教學時空束縛，建立課外高階思維培養空間。

例如，在小學數學“分數的意義和性質”的教學活動中，本課教學目標為：讓學生了解分數的產生、概念，并將分數的含義概念與除法進行區分，能辨別真假分數，正確掌握分數的讀寫格式，能通過換算將假分數化成帶分數或整數。在本課分數教學中，認識公約數、公倍數、約分與通分的含義以及分數的大小，也是教學的重中之重。教師想通過學習平臺輔助教學的方式讓學生在課后自主捋順學習思維，進一步鍛煉信息技術應用、駕馭能力，促使信息技術與高階思維培養相融合，形成良性自主學習循環。教師在學習平臺上布置信息化作業，請學生在平臺上進行專題訓練，將作業一鍵上傳，方便批閱。教師為學生創設平臺數學知識資源庫，將已學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，便于學生隨時查閱，為學生積累復習資源。教師利用平臺教學的龐大網絡資源為學生選擇優質拓展視頻或趣味問答進行課外知識普及，以此鍛煉學生的高階數學思維，完善知識框架。完善的平臺功能使學生的知識能力、思維水平得到進一步鞏固與落實。開通網絡學習平臺，搭建網絡學習空間，有助于學生高級思維的培養和知識框架的構建。

結束語

綜上所述，通過趣味課件、生活圖片、微課建模、多元圖表、學習平臺、網絡資源等途徑全方位提升學生高階思維能力，促使學生在創造思維、關聯思維、評價思維、分析思維等方面展開綜合訓練，幫助學生理順知識框架，全面拓展思維疆域，借助思維強化全面提升小學生數學學科能力，讓高階思維與學科理念、意識、能力接壤，切實提升小學生的數學學習水平，促進學生全面發展。