數學思維能力是解決數學問題的核心能力,是學生深入理解數學知識體系、熟練掌握數學方法的關鍵所在。在人工智能時代,數學教育的核心價值正從知識傳遞轉向為思維建構。教師需要重構教學范式,將數學思維的培養貫穿整個小學數學教學體系中,使每個數學概念的學習都成為思維生長的契機。
一、教學目標的重構:從知識傳授到思維發展
新課標明確指出,要發展學生的數學思維,但受傳統教學思維定式影響,在具體教學中往往異化為解題技巧的訓練。以“分數教學”為例,多數教師將教學目標設定為“掌握分數加減法運算”,忽視了分數概念背后的整體與部分關系、數形結合等重要的思維要素。這種目標設定偏差導致學生雖然能熟練計算分數題,卻難以理解分數在生活中的實際意義。
思維導向的教學目標應包含三個維度,分別是概念性理解、過程性體驗和元認知發展。在“圓的周長”教學中,教師不僅要讓學生記住公示C=πd,更要引導學生經歷“化曲為直”的思維過程。通過設計測量圓形物體周長的實踐活動,讓學生發現周長與直徑的關系,這種發現式學習能有效促進學生數學思維的培養。
教學目標的層級化設計需要遵循思維發展規律。低年級側重具體運算思維,中年級發展形式運算能力,高年級培養抽象思維能力。例如,在“乘法教學”中,二年級通過實物操作建立乘法概念,三年級轉向豎式計算培養程序性思維,四年級則通過乘法分配律的學習發展代數思維。
二、教學方法的革新:思維可視化的實現路徑
情境教學法通過創設真實問題情境激活數學思維,培養學生綜合利用所學知識解決問題的能力。在“小數加減法”教學中,設計超市購物情境:用50元購買三種商品(價格含小數),如何組合最合理?這種真實任務驅動學生綜合運用估算、運算、優化等思維策略,使數學思維在問題解決中自然生長。
問題導向教學需要構建階梯式問題鏈。以“平行四邊形面積”教學為例,設置問題鏈:長方形的面積公式能否遷移?如何將平行四邊形轉化成長方形?剪切后的圖形面積是否改變?高在轉化中起什么作用?每個問題都構成思維臺階,引導學生完成從具體操作到抽象公式的思維躍遷。
游戲化教學通過數學游戲實現思維啟蒙。七巧板拼圖培養空間觀念,數獨游戲訓練邏輯推理,24點游戲發展運算思維。某實驗班采用“思維游戲日”制度,每周開展數學思維游戲,一學期后學生的數學推理能力提升27%,證明游戲化教學對思維培養的有效性。
三、課堂結構的優化:思維生長的生態構建
對話式課堂通過師生、生生對話促進思維碰撞。在“雞兔同籠”問題教學中,教師不直接講授假設法,而是組織學生分組討論解決方法。有的用畫圖法,有的嘗試列表,還有的創造性地提出“讓所有動物抬起兩只腳”的妙想。這種思維交鋒過程比獲得正確答案更有教育價值。
探究式學習強調思維過程的完整性。在“可能性”單元教學中,讓學生經歷完整的統計過程:確定問題(班級同學出生月份分布)—收集數據—整理分析—得出結論—反思改進。這種完整的探究過程培養了學生的數據分析觀念和批判性思維。
錯誤資源的開發是培養思維靈活性的重要途徑。某教師收集學生關于“3.6小時等于3小時60分鐘”的典型錯誤,組織學生分析討論:為什么會出現這種錯誤?如何避免?通過分析,學生不僅加深了對時間單位換算的理解,更學會了反思性思維方法。
四、教學評價的轉型:思維發展的導航系統
過程性評價應關注思維品質的三個維度:思維的深刻性(能否發現本質聯系)、靈活性(能否多角度解決問題)、批判性(能否質疑和驗證)。在“組合圖形面積”教學中,教師可以對使用不同解題策略的學生給予差異化評價,鼓勵思維創新。
表現性評價需要設計思維外顯的任務。項目式教學是一種很好的思維外顯方式,例如“設計校園花壇”項目,要求測量不規則地塊面積,計算建材用量,編制預算報表。這種綜合性任務能全面考察學生的測量、計算、估算、優化等思維能力。
成長檔案袋記錄思維發展軌跡,為每名學生設置檔案袋非常必要。收集學生的思維導圖、數學日記、項目報告等過程性資料,然后通過縱向對比展現思維能力的提升。
綜上所述,從教學目標的重新定位到評價體系的全面轉型,每個環節都需要以思維發展為導向。當教師不再滿足于解題訓練,當課堂真正成為思維生長的沃土,當評價開始關注思維過程而非結果,數學教育才能實現從“教知識”到“育思維”的本質轉變。這種轉變不僅關乎數學成績的提升,更提高了每名學生應對未來挑戰的核心思維能力。
(作者單位:汶上縣義橋鎮九華小學)