問題鏈教學在小學數學高階思維培養中的應用實踐

《義務教育數學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）突出強調了學生核心素養培育與思維能力發展的深層關聯，明確指出數學不僅是傳授知識與技能的載體，更是塑造個體理性思維、激發科學探索精神以及推動智力發展的關鍵學科。在此導向下，小學生數學高階思維能力的培養已然成為當下基礎教育領域的核心要務。具體而言，小學數學高階思維包含四個核心維度：關系性理解（把握數學概念、原理及其內在聯系的能力）、概括性思維（整合知識體系、提煉數學思想方法的能力）、批判性思維（基于理性準則對數學問題進行審辨思考的能力）以及創新性思維（提出新穎解決方案并加以驗證的能力）。這些能力要素共同構成了小學生邏輯推理、問題解決和自主學習的認知基礎，是其應對未來社會挑戰、解決復雜數學問題的關鍵素質。

作為一種針對性教學策略，“問題鏈教學”因其在培養高階思維方面的獨特優勢而備受關注。該模式指教師根據特定的教學目標和教學內容，精心設計一系列有中心思想、邏輯順序清晰、相互關聯且逐層深入的問題。通過這種結構化的問題引導，能夠有效激發小學生的探究動機，促進其對數學概念的深度理解，從而系統培養獨立思考與問題解決能力。

問題鏈教學與高階思維培養具有顯著的內在關聯性：其一，循序漸進的問題鏈設計為學生提供了思維發展的階梯，有助于形成深度理解能力這一高階思維基礎；其二，開放性的問題情境為學生創設了批判反思與創新實踐的空間，對培養獨立思考習慣具有關鍵作用。這種教學模式的價值不僅體現在提升學習參與度方面，更在于其作為發展數學學科核心素養的系統路徑通過概念關系的結構化梳理強化關系性理解與概括性思維；借助質疑反思環節培養批判性思維；依托問題解決實踐激發創新性思維。

在具體實施層面，問題鏈的運用具有高度靈活性，可根據教學需求貫穿于課堂的各個環節，以實現思維培養效益的最大化。需要特別指出的是，高階思維能力的形成具有明顯的后天發展特征，需要教師通過系統的教學設計、適宜的教學資源和持續的訓練干預來實現。當前我國小學數學教學實踐中普遍存在的“重技能訓練、輕思維培養”現象亟待改變。因此，教師應當充分認識問題鏈教學在突破教學難點、創新教學方法、優化教學過程等方面的多重價值，將其作為提升學生數學素養的重要抓手。

一、以問題鏈培養小學生數學高階思維的設計策略

在小學數學課堂上，精心雕琢的問題鏈無疑是孕育學生高階思維的“孵化器”。以蘇教版小學數學教材為實踐“藍本”，深度探索結構化問題的精巧布局，及其兩大具象表現形式一一并聯式與進階型問題，探討如何通過問題鏈教學，激活學生數學思維“引擎”，推動核心素養落地生根。

（一）結構化問題呈現：構建思維基石，撬動深度學習

“知識結構化”是新課標倡導的核心教學理念，也是問題鏈教學的本質特征。在蘇教版小學數學教學實踐中，教師通過“結構化”問題鏈，能夠將零散的知識點串聯起來，形成系統的知識體系，從而強化小學生的認知結構，實現“轉識成智”。例如，在教學“分數的加減法”時，教師可率先拋出“如何將兩個分數轉化為同分母？”這一結構化問題，引導小學生理解分數加減法的核心步驟。隨后，通過一系列序列化、邏輯緊密的子問題，如“同分母分數加減法的規則是什么？”“如何驗證結果的正確性？”等，逐步深化小學生的理解，促進其思維的進階發展。這些結構化問題既能幫助學生掌握分數加減法的運算方法，又能激發其探究欲望，促使學生在深度學習中構建個性化知識體系。

【例1】分數的加減法主干問題：如何對兩個分數進行加減運算？

子問題鏈：

兩個分數進行加減運算的前提條件是什么？（同分母）如果兩個分數的分母不同，應該如何處理？（通分）通分后，如何進行加減運算？（分子相加減，分母保持不變）

能否列舉一則實例闡釋分數加減法的詳細步驟？（如 1/2+1/4 ）

教師在教學分數加減法時，借由這一問題鏈“組合拳”，能夠引領學生漸次明晰分數加減法的核心步驟與注意要點，培育關系性理解、概括性思維等高階思維“幼苗”，進而搭建系統知識體系“大廈”。

（二）并聯式問題刺激：激發思維火花，促進知識遷移

新課標明確指出，教師應通過精心設計的問題激發學生的探究興趣。在小學數學教學中，采用并聯式問題鏈能夠有效激活學生的認知神經，引發思維沖突，從而促進知識的遷移與運用。以“三角形的面積”教學為例，教師可以先提出核心問題：“我們如何推導三角形的面積公式？”繼而展開一系列并聯式追問，例如：“將兩個完全相同的三角形拼合成平行四邊形，其面積關系如何？”“能否運用三角形面積公式推導梯形或菱形的面積公式？”這樣的問題設計不僅能系統激活學生的思維網絡，更能培養其類比推理和遷移歸納能力，使學生在問題解決過程中逐步發展數學高階思維。

【例2】三角形的面積啟發性問題：如何推導三角形的面積公式？

并聯式問題鏈：

你知道平行四邊形的面積公式嗎？它與三角形的面積存在何種關聯？（平行四邊形可視為由兩個三角形拼接而成）

若將三角形轉化為平行四邊形，面積會出現怎樣的變化？（面積不變，但形狀會改變）

能否利用已知的平行四邊形面積公式，推導出三角形的面積公式？（能夠，將平行四邊形面積折半即為三角形面積）

你能否嘗試用其他方法推導三角形的面積公式？（如利用直角三角形的勾股定理）

這些問題鏈能夠激發學生的探究興趣，引導他們從多角度深入思考三角形面積相關問題，進而培養批判性思維與創新性思維等數學高階思維能力，最終實現知識的有效遷移與拓展。

（三）進階型問題展開：引領思維進階，推動品質提升

“學習進階”理論是新時代教學改革的指導思想之一。在小學數學教學中，教師可構建階梯式問題鏈，通過螺旋上升的問題序列，引導學生經歷從直觀認知到抽象推理的思維發展過程。以“圖形的變換”教學為例，教師可首先設置基礎性問題：“如何進行圖形的平移操作？”隨后遞進提出：“平移過程中圖形的哪些幾何特性保持恒定？”“如何運用平移原理解決實際應用問題？”此類進階型問題設計不僅促進學生思維向更高層次發展，更能培養其平移、旋轉、轉化等多元數學思想的綜合運用能力。在系統化問題鏈的引導下，學生逐步建立起完整的數學思維體系，實現思維品質的提升。

【例3】圖形的變換基礎性問題：如何平移一個圖形？

進階型問題鏈：

平移過程中，圖形的哪些屬性保持不變？（形狀、大小、方向）

平移后，圖形的位置會如何變化？（根據平移的方向和距離確定）

能否利用平移解決其他問題？（如通過平移將圖形拼成特定的形狀）

除了平移，你還知道哪些圖形的變換方式？（旋轉、軸對稱等）

你能否嘗試用其他變換方式來解決同樣的問題？（如通過旋轉將圖形拼成特定的形狀）

這些問題鏈能夠逐步提升學生的思維廣度與深度，引導他們深入探究圖形的變換規律及其應用。同時，這些問題鏈還能促進學生多元數學思想的整體發展，如平移、旋轉、軸對稱等。

二、以問題鏈培養小學生數學高階思維的實踐要點

在小學數學課堂教學中，應突破傳統教學模式的局限，克服碎片化、平庸化、扁平化與形式化的弊端，幫助學生構建關聯化、思想化、層次化的高效認知體系。為達成這一目標，以問題鏈重構課堂，為課堂教學搭建整體框架，探索高質量教學的實踐路徑顯得尤為關鍵。

（一）提煉單元共性內容，推動碎片知識結構化

為將數學知識內化為學生穩固的認知結構，需以問題鏈為紐帶，結合學生的既有認知基礎將新知識點有機整合進認知體系之中。在蘇教版小學數學教學中，以問題鏈重構課堂，可嘗試以下步驟來提煉單元共性內容，推動碎片知識結構化。

1.價值剖析：明確問題鏈設計的價值導向，聚焦于數學學科核心素養的發展。深人剖析每個單元的核心主題，圍繞其設計一系列具有引領性的大問題，以激發學生投入高階思維訓練。

2.視角整合：從多維立體的教學視角出發，綜合考慮學生的認知特點、學習需求及教學內容的邏輯結構。例如，在教學“分數的初步認識”時，設計“如何將一個整體平均分成若干份？”“每份用什么數來表示？”等大問題，并細化為一系列小問題，引導學生逐步深入理解分數的概念。

3.精準設計：遵循“教學做合一”的原則，精心設計每一個問題，確保其既具有挑戰性又具備可操作性。在“分數的加減法”單元教學中，設計“如何將不同分母的分數進行加減？”“如何找到兩個分數的最小公倍數？”等問題鏈，引導學生在實踐中學習、在學習中思考。

（二）組織學習活動關聯，促進學生經驗序列化

在新時代背景下，數學教育應追求深度與廣度的有機融合，致力于構建一個以問題鏈為核心驅動力，深度融合顯性與隱性學習活動的學習生態系統。在蘇教版小學數學教學中，以問題鏈重構課堂，可嘗試以下方式組織學習活動關聯，促進學生經驗序列化。

1.顯性活動設計：設計一系列豐富且層次分明的操作活動，如動手實驗、模型制作、數據可視化分析等。在“圖形的認識與變換”單元教學中，利用信息技術手段，讓學生借助數學畫板等軟件進行圖形變換和測量，通過實踐操作深化對圖形性質的理解。

2.隱性活動引導：聚焦于學生的心理活動，特別是思維過程和情感體驗的挖掘與引導。鼓勵學生進行深度思考，通過小組討論、辯論等形式，促進思維碰撞和觀點交流。在“解決實際問題”的單元教學中，設計“如何運用所學知識解決實際問題？”“你的解題思路是什么？”等問題鏈，引導學生在討論中深化對問題的理解。

3.問題鏈串聯：在整個學習活動網絡中，問題鏈如同一根無形的線，將顯性與隱性學習活動緊密串聯在一起。教師應注重問題鏈的開放性和延展性，激發學生的想象力和創造力。例如，在“可能性與概率”單元教學中，設計“如何設計一個公平的抽簽游戲？”“你認為哪種抽獎方式更公平？”等問題鏈，引導學生從不同角度審視問題，尋找多樣化的解決方案。

（三）引導探究過程深入，推進思維路徑階梯化

在問題鏈教學模式的引領下，立足于學生的“元認知”基礎，引導其跨越認知邊界，實現向新知與未知領域的多重飛躍。在蘇教版小學數學教學中，以問題鏈重構課堂，可嘗試以下方式引導探究過程深入，推進思維路徑階梯化。

1.創設教學情境：通過設計一系列具有層次性、連貫性的“問題鏈”，模擬杜威“五步探究教學法”中的“問題刺激”環節。例如，在“分數的加減法”單元教學中，創設一個分蛋糕的情境，通過“如何將蛋糕平均分成若干份？”“每份蛋糕用什么數來表示？”“如何計算兩份蛋糕的總和？”等問題鏈，引導學生逐步深入探究分數的加減法。

2.深化理解假設：在探究過程中，鼓勵學生提出假設，并通過分析假設來深化理解。在“圖形的周長與面積”單元教學中，設計“如何計算長方形的周長？”“如何推導長方形的面積公式？”等問題鏈，引導學生通過假設、驗證和推理的過程，深化對圖形性質的理解。

3.驗證鞏固所學：教學的最后，注重通過檢驗假設來驗證和鞏固所學。在“解決實際問題”的單元教學中，設計“你的解決方案是否正確？”“你的方法是否適用于其他問題？”等問題鏈，引導學生在檢驗中鞏固所學，提升解決問題的能力。

[本文系江蘇省教育科學規劃2023年度課題“指向兒童經驗的鄉村小學田野式教學研究”（項目編號：B/2023/01/04）和無錫市教育學會“十四五”教育科研課題“深度學習視域下小學跨學科課程的開發與實踐研究”（項目編號：XH2023504）階段性研究成果]

[參考文獻]

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[3]程嶺，宋夢園．“階梯與序列雙軸聯動”：“知識結構化”建設的關鍵取徑[J].當代教育科學，2022（10）：41-48.