智慧教育助力數學高階思維能力的培養

智慧教育是指在信息技術的支持下，開展信息化教育教學活動，將抽象的教學內容具體化，創設學生參與實踐操作的機會，促進學生合作探究，共同增強學生的學習興趣、提高學習成績，在學習中體會知識與科技結合的魅力，并有意識地自主學習、自主探究、自我發展的新型教育體系。“高階思維”指的是發生在較高認知水平層次上的心智活動或者認知能力，包含創新能力、問題求解能力、決策力和批判思維能力等。隨著科學技術的發展，智能信息技術被廣泛運用，因此，基于智慧教育理念的教學活動應該根據實際教學內容靈活選擇技術支撐，從而更好地服務課堂，在幫助學生理解知識的同時提升邏輯思維能力。本文以人教版二年級下冊《數學廣角——推理》課堂教學過程為例，依托“暢言智慧課堂”這一平臺，談一談智慧教育如何助力小學數學高階思維能力的培養。

互動模式提高學生分析能力

暢言智慧課堂是一款交互式多媒體教學系統，可實現教學資源的高效組織與智能搜索，擁有課堂教學內容的標準帶讀、基于口語評測的互動教學、同步教學資源的快速調用、交互式課件的制作與共享。對于數學學科來說，可以輔助老師進行課堂教學。

本節課開始，教師出示一張分岔路口圖片，通過“草稿箱”以選擇題的形式推送給學生，幫助學生具備初步的推理能力。通過圖片，有些學生可能認為左邊的樹多一些，那么左邊是通往森林的入口，但是有些學生認為這可能是障眼法，很多樹可能僅僅只是為了掩蓋真實的森林入口。再進一步通過小精靈提示“右邊的路不是通往城堡的”，從而進一步確定答案，獲得初步的推理經驗。接著，教師出示書本例1，開始一步步地推理。

推理一：有語文、數學、道德與法治三本書，下面三人各拿一本。小紅拿的是語文書，小剛拿的是什么書？小麗呢？

此時，教師需要引導學生有層次地進行分析。首先是基礎分析：知道有三個人；知道有三本不同的書；知道每人各拿一本。然后是進階分析：通過“小紅拿的是語文書”這一句話做出其他選非的4個判斷。第一，小紅拿的不是數學書；第二，小紅拿的不是道法書；第三，小麗拿的不是語文書；第四，小剛拿的不是語文書。在推理出一個確定的答案的同時，還要知道它所包含的否定面，從而多維度培養學生的分析能力。最后是深度分析——從“小麗拿的不是數學書”，自然而然排除兩個否定答案，得出結論。

以上這些分析過程通過互動模式發送給學生后，學生可以任意發揮，無論學生采用的是什么方法，教師都可以通過平臺輕松獲取全班學生的答題情況。在作業提交結束后，選取部分代表性強、能夠體現出思維過程的典型作業來放大至全屏，使用畫筆功能進行講評和板書糾正，整合信息，及時對學生所反饋出來的薄弱點進行分析，并給予指導和幫助。通過數據反饋教師能實時了解學生的學習情況，并及時調整教學策略，落實在課堂上培育高階思維這一目標。

推理二：填數游戲。在4行4列的方格中，每行、每列都有1～4這四個數，并且每個數在每行、每列都只出現一次。其中一個格子中的B應該是幾？

填數游戲的本質其實也是對學生推理能力的培養，需要他們能夠全面有序地思考，能夠用規范的語言表達，能夠把推理的過程說清楚、講明白，體現推理的層次性。教師可以引導學生分析出兩個條件。第一，每行、每列都有1～4這四個數；第二，只要是A或者是B所在的行和列出現了三個不同的數，就可以推理出A或者B是什么，即“A所在的行和列已經出現了1、2、3，所以A只能是4。A是4，所以B所在的行和列已經出現了2、3、4，B只能是1”。

這一填數過程中，通過互動模式里的“實時錄屏”功能進行實時分享，展現出學生的思維能力。教師在巡視的過程中，選取部分有代表性的學生作業，展出思維過程，供全體學生點評，取長補短，以此對課堂流程進行優化，實現課堂共享互動教學。這樣就改變了傳統課堂上難點知識老師反復講，但是學生并不愿意聽或者聽也聽不懂的尷尬局面。讓學生在觀察、比較、辨析中得到解決推理問題的方法，尋找到突破口，化簡為易，突破難點。

對比分析不同作業，培養學生批判性思維能力

在平時的教學中，課堂上似乎都是教師在對學生進行評價，無論是對于知識本身的評價還是對于學生課堂表現的評價。學生很少有機會能像教師一樣詳細地點評作業，比如，一次課堂練習結束后，教師對于學生的課堂掌握效果基本來源于“全部答對的同學請舉手”這種臨時的信息反饋，是一種不健康的表現。

本節推理的解決方法很多，最常見的有“語言文字表達法”“連線法”“列表法”。無論哪種方法其本質都是用了“排除法”這種思想方法，但到底哪一種方法更加簡便、清晰，則是需要學生在對比觀察中進行優化的。在組內互評、全班交流的過程中，學生可以直觀體會到“語言文字表達法”條理不夠清晰，但是“連線法”和“列表法”則可以很清晰地表述出推理過程。

通過智能化的作業批改，完整清晰地呈現出所有學生的作業，以供學生進行討論和辯論，通過與他人的思想碰撞，培養獨立思考、分析問題的能力，從而提升批判性思維能力。

自行設計題目，激發學生的創造能力

大部分時間，學生只需按照教師預設好的學習內容按部就班完成即可。但是想要學生的數學思維能力更上一個臺階，創造能力必不可少。如何培養學生的創造能力，則需要在每一節課上都下足功夫。在推理一和推理二中對于知識的創造都可以有所體現。以推理一為例，課程結尾教師可以通過“教室里可以分為三類人，老師、男生、女生，老師是最后一個走出教室的，女生不是第一個走出教室的，那誰是第一個走出教室的？”這樣一個問題能給予學生啟發，引導學生對知識再進行創造。通過智慧平板放大學生的作品，分享不同的創意，讓學生進行思維碰撞，讓靈感可以在最短的時間內得以迸發，學生也能體會推理知識在現實生活中的運用，讓數學學習不再枯燥。

推理，是讓學生能夠通過整體把控來推理出“A的位置除了在原指定的地方，還可以在哪里出現？”或者在不提示A和B是什么的情況下來自行創造填數游戲。以這種自己出題自己做的模式，在提升學生的知識運用能力的同時提高學生的創造能力。

智慧教育利用現代科技手段改進傳統教學模式，在提供更加豐富多樣的教學資源和互動方式的同時，對提升教學質量和效率都有積極的作用。但是怎樣才能讓技術為我們所用，利用技術去達到教學的目的，而不是受制于技術，一味地依賴技術，仍需要積極地探索。在智慧教育理念下培養學生的高階思維能力任重而道遠，希望能夠在智慧課堂的實踐中去獲取更多真知，從數學本質上出發，與學生進行深入交流，真正培養學生的高階思維能力。

（本文系湖北省教育科學規劃2020年度立項課題“人工智能背景下小學智慧課堂構建及實施研究”階段性研究成果，項目編號：2020JB241）

責任編輯/李慕絢