胡雪紅
小學是學生構(gòu)建思維殿堂的重要階段,小學數(shù)學是培養(yǎng)學生基礎(chǔ)數(shù)理邏輯的主要學科,同時也能幫助學生構(gòu)建自身的思維體系,助力學生提升思維層次。深度學習是當下學科教育改革的方向,高層次思維能力是其重要特征,在這樣的背景下,對小學階段的數(shù)學教師而言,推動深度學習、培養(yǎng)學生高階思維都是需要重點關(guān)注的教學內(nèi)容。教師們需通過引導學生將學到的理論知識與實踐相結(jié)合,并在課程安排和課后活動上為學生創(chuàng)造一個良好的學習氛圍,同時采用不同的教學模式,引發(fā)學生對數(shù)學學習的積極性,拓展學生的高層次思維能力,為學生在今后的良好發(fā)展做好鋪墊工作。
深度學習是指在教師的引領(lǐng)下,學生在理解新知識與新思想的基礎(chǔ)上,批判性地進行學習,融合已學習過的知識內(nèi)容構(gòu)建出更完善的知識體系,并能使用這種新的知識體系在真實的情境中分析和解決問題。從教師教學的角度分析,小學數(shù)學深度學習可以從以下幾個方面理解:①調(diào)動學生學習的主動性。在日常教學和處理事務過程中,根據(jù)實際情況,多引導學生自主思考、自行解決難題,激發(fā)學生對數(shù)學學習的興趣,通過解決問題的成就感讓學生在數(shù)學學習上發(fā)揮主觀能動性。②引導學生合作化學習。三人行必有我?guī)?教師可以加強學生學習活動的互動性,培養(yǎng)學生團隊協(xié)作學習行為,營造良好的班級學習氛圍,避免學生孤立地進行學習。③增強教學內(nèi)容的探索性和豐富度。在教學中,帶領(lǐng)學生探索認識數(shù)學學科的本質(zhì)及思想方法,理解每個知識點的內(nèi)在邏輯,使學生知其然,也知其所以然。同時,還要注意學生水平的差異,貫徹落實因材施教的教學理念。④創(chuàng)新科學高效的教學形式。通過實踐總結(jié)和學習優(yōu)秀案例的方式,秉持以人為本的原則,創(chuàng)新教學形式,使得學生學習小學數(shù)學的過程更加契合學生的成長規(guī)律和身心特征??傊?想讓學生成為既具創(chuàng)造性、獨立性和批判性,又有合作精神,基礎(chǔ)扎實的新時代接班人,就要把深度學習作為重要切入點。
高階思維是指發(fā)生在較高認知水平層次上的心智活動,它讓人在解決問題和決策時考慮更加嚴謹、更加全面、更加具有批判性和創(chuàng)造性。高階思維具有個性化的特征,可后天習得,并在發(fā)展中不斷變化。從學生的發(fā)展角度講,高階思維可以從三個層面解釋:一是思維意識層面,具體可以概括為終身學習意識、成長型意識、全球性意識和社會情感意識;二是思維方式層面,主要包括整體性思維、批判性思維、前瞻性思維、非理性和理性思維相統(tǒng)一;三是思維能力層面,表現(xiàn)為遷移創(chuàng)造、交流協(xié)作和利用互聯(lián)網(wǎng)的思維能力。在素質(zhì)教育的大背景下,高階思維能力的培養(yǎng)對小學數(shù)學教學的發(fā)展具有不容忽視的促進作用。然而,在實踐中,高階思維的表現(xiàn)卻不盡相同,高階思維在小學數(shù)學中的表現(xiàn)形式主要為:
1. 敏捷性
敏捷反映了高階思維能力和反應速度之間的關(guān)系。擁有良好的高階思維能力,能夠讓學生在看到數(shù)學現(xiàn)象、理論、問題等信息的時候,更快速地做出自己的判斷,并將現(xiàn)有的知識和經(jīng)驗進行有效地轉(zhuǎn)化,從而展開自己的思考。
2. 深刻性
深刻性是指高階思維能力能夠促使學生進行更深層次的探索、理解和運用,避免淺薄地學習知識。一般來說,擁有高階思維能力的學生,會在小學數(shù)學課堂上自覺地深化對理論的研究與實踐的探討,積極地分析問題表象背后的深層含義,從而發(fā)掘出對推斷理論和解決問題有所幫助的隱含條件,深刻地把握概念、性質(zhì)、公式等知識,輕松地應對具有深刻性的現(xiàn)實情境中的數(shù)學問題。
3. 靈活性
靈活性是指高階思維能力對學生的開放性和靈活性思考問題起到了決定性作用,如:舉一反三、發(fā)散思考和反向推理。在數(shù)學課程中可以運用到許多種思維方式,同一種思維方式還可以被運用到各種問題中,這對學生的思維能力提出了更高的要求。培養(yǎng)高階的思維能力,可以有效地促進學生們的思維靈活性的提高,讓他們逐漸地增強諸如舉一反三、發(fā)散思考、逆向推理等方面的靈活思維能力,從而培養(yǎng)出更為靈活的思維方式。
4. 獨創(chuàng)性
所謂獨創(chuàng)性,就是學生受高階思維能力影響,能充分發(fā)揮個人主觀能動性,從更獨特的視角去觀察、思考問題,最大限度地排斥跟風學習,對數(shù)學事物有個體化的認識,最后建構(gòu)有自主意識的思維體系。
5. 批判性
批判性是指高階思維能力與批判性思考能力存在一定關(guān)聯(lián)。批判思維原本就是高階思維能力之一,對高階思維能力學生而言,其不僅能在數(shù)學學習上贊同和吸收別人的意見,并且也能通過論點明確、邏輯性強的追問,克服接收信息的盲目性,進而用一種更辯證、更客觀的方式去思考問題。教師可反向設(shè)計小學數(shù)學教學高階思維能力的具體表現(xiàn)途徑,以實現(xiàn)學生高階思維能力的有效發(fā)展。如在高階思維深刻性基礎(chǔ)上主張深度分析問題;在高階思維批判性基礎(chǔ)上,給予學生發(fā)言權(quán),引導其質(zhì)疑。
深度學習是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的必經(jīng)之路,高階思維是學生核心素養(yǎng)發(fā)展中的必備品質(zhì),也是深度學習教學的重要內(nèi)容。另外,深度學習和高階思維都有表現(xiàn)為教學目標和過程方法兩個維度的意義在內(nèi)。就文章而言,主要想探討的是在深度學習的教學環(huán)境中,如何培養(yǎng)學生小學數(shù)學的高階思維。
小學是學生成長的初始階段,我們可以通過深度學習和高階思維訓練輔助提升學生學習能力和學習的主動性,引導學生靈活運用學到知識解決實際問題。深度學習和高階思維能力的培養(yǎng),不僅可以提升學生的學習能力,提高學生的綜合素質(zhì),促進學生的全面發(fā)展,還可以幫助學生更好地適應未來的社會發(fā)展。
小學的學習是學科教育的基礎(chǔ),數(shù)學學科對小學生來講難免會有些晦澀難懂。近年來,深度學習和高階思維訓練逐漸走入小學課堂中,深度學習和高階思維訓練可以讓學生更好地理解數(shù)學概念和問題,將復雜的問題簡單化,從而增強學生的學習自信心和學習興趣。同時,通過小組討論、實例教學等方式,可以讓學生更好地參與到課堂中,提高學生的學習積極性和主動性。
小學是學生思維發(fā)展的關(guān)鍵階段,教師在學習和思想層面都要為學生成長做好引導,正確的引導能夠培養(yǎng)學生的思維發(fā)散能力。引入深度學習視域下高階思維培訓的課堂,在教學中能對兩個知識點的共同特征進行講解,對知識點進行深度挖掘和學習,幫助學生構(gòu)建全面的數(shù)學知識體系,啟發(fā)他們的智慧,從而培養(yǎng)學生的思維發(fā)散能力和創(chuàng)新能力。
每位學生的思維能力維度都是不同的,教師要想提升學生的思維水平并推進學生的高階化思維,就必須找出學生的思維盲點。教師需要采用合理且科學的方法來促進學生思維的發(fā)展。為實現(xiàn)學生思維高階化發(fā)展,教師除了要認識的學生的思維盲區(qū)之外,教師還要幫助學生去理解數(shù)學知識之間的區(qū)別,從知識之間的差異性方面去了解知識,能夠很好地提升學生的思維層次感。在進行教學的時候,教師需要注意到不同學生在思維能力方面的不同,還要注意引導學生去了解數(shù)學知識的差異化,要理解并尊重學生之間的差異,并根據(jù)他們的不同需求和水平進行分層教學。這樣可以讓每個學生都在適合的層次上得到發(fā)展,從而促進他們高階思維的發(fā)展。
以北師大版四年級“生活中的負數(shù)”教學為例,理論上,負數(shù)就是小于0的數(shù)字,但是負數(shù)又因為使用的場景不同,有不同的含義。例如,在樓層高程的標注上,負數(shù)代表的是地下室。同樣的數(shù)字,由于應用場景的不同,代表完全不同的含義,這就體現(xiàn)了數(shù)學的差異化。有的學生在不同的應用情景中,對負數(shù)的真實意義無法辨別,這就是他們思維上的盲區(qū),出現(xiàn)思維盲區(qū)的實質(zhì)是學生對相關(guān)知識沒有充分理解。教師需要主動了解學生存在的思維盲區(qū),并及時分析其產(chǎn)生的原因,在教學的過程中,要注意引導和幫助學生進行思維盲區(qū)的填補,教師可以將負數(shù)與學生的生活實際聯(lián)系起來。例如,“-2”這個數(shù)字可以出現(xiàn)在體溫計上、電梯按鍵上以及收入表里。教師要引導學生探究“-2”在不同場景出現(xiàn)的意義有什么區(qū)別,當學生將數(shù)字與自己的生活實際聯(lián)系之后,就能夠明白電梯按鍵上的“-2”代表著地面以下兩層,收入表里的“-2”代表著支出。通過將數(shù)學知識與實際聯(lián)系,可以使學生的思維更加清晰,有利于消除他們的思維盲區(qū),使他們向著更高層次邁進高階思維。
精妙教學問題的設(shè)定可以提升課堂效率,教師在實際教學中可以聯(lián)系生活實際,把握學生真實知識水平,創(chuàng)設(shè)開放性的問題,為學生營造自由的學習氛圍,鼓勵學生進行自由思考,這樣更能激發(fā)學生的積極性,對學生來說也更具有挑戰(zhàn)性,這在一定程度上有助于學生進行深度學習,使學生的高階思維得到有效鍛煉。
例如,在教學北師大版四年級“三角形內(nèi)角和”這一知識點時,在課堂練習環(huán)節(jié)可以為學生設(shè)置如下題目:“已知一個等腰三角形的兩個角被污漬遮擋,無法知道他們的具體度數(shù),而唯一未被遮擋的那個角的角度為70°,請同學們開動腦筋思考一下,這個三角形上被遮住的兩個角的度數(shù)是多少呢?”這就是一個開放性的問題,學生要根據(jù)題干進行分類分析:這個70°角是底角的話,被遮擋角的度數(shù)是多少;這個70°角是頂角的話,被遮擋角的度數(shù)是多少。通過這樣開放性的題目,一方面激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,另一方面還能夠引導學生自主思考,從而激發(fā)學生的高階思維。又如,教學“小數(shù)乘法”這一知識點時,教師在教授教材內(nèi)容中基礎(chǔ)的運算邏輯后,通過讓同學們計算4.7×1.8=?延伸出諸如此類的問題:①那2.33×5.2能用相同的方法進行計算嗎?②這里使用的計算方法和之前學習的計算方式有什么不同?第一個延伸問題需要學生舉一反三,激發(fā)學生類比推理的能力;第二個問題引導學生對比前后學到的不同運算法則的差異,不僅可以加深記憶鞏固理解,最重要的是可以使學生在學習時對知識的內(nèi)在聯(lián)系進行深度感知,學會構(gòu)建系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)。通過巧妙的教學設(shè)計和精細的問題設(shè)計,可以激發(fā)學生對問題的興趣,引導他們進行深度學習和思考,進一步促進高階思維的發(fā)展。
現(xiàn)代科學一直在創(chuàng)新和勘誤中前進,數(shù)學亦然。面對動態(tài)發(fā)展的數(shù)學知識,想要學生真正地學好數(shù)學、具有良好的數(shù)學素養(yǎng),教師在教授小數(shù)數(shù)學時,就必須培養(yǎng)學生的獨創(chuàng)性思維,這可以通過對數(shù)學知識進行深度體驗來實現(xiàn)。數(shù)學學習是一個認知的過程,也是一個感受與體驗的過程,所謂引導學生進行“深度體驗”,就是引導學生深度探究、深度操作。
例如,在教學北師大四年級數(shù)學“小數(shù)的意義”中關(guān)于“小數(shù)是不帶分母的十進分數(shù)”這一知識點時,首先,引導學生將一個圖形或一條線段平均分成10份,讓學生用分數(shù)和小數(shù)表示其中的一份。然后,將分割后的圖形或線段的一份再次平均分成10份,再次讓同學用分數(shù)與兩位小數(shù)進行表示。通過這樣的逐層聯(lián)想、深度體驗,學生能深刻更快地理解“小數(shù)是不帶分母的十進分數(shù)”這一概念,即10個0.01是0.1,進而幫助學生構(gòu)建更加完善的單位換算知識體系。在這樣的深度感受與體驗中,能讓學生以創(chuàng)造性的方式把握數(shù)學知識的內(nèi)在和外延,提升數(shù)學素養(yǎng),通曉數(shù)學知識的實質(zhì)。學生通過親身體驗和實際操作來理解數(shù)學概念和問題,可以培養(yǎng)他們的獨創(chuàng)性思維。
目前,不少學生的數(shù)學思維還停留在機械重復公式、模仿他人思路上,無法打破思維桎梏,這嚴重制約學生的思維創(chuàng)造性、思維靈活性。因此,教師要對學生的思維進行糾偏。在深度學習的小學數(shù)學教學中,要催生學生思維創(chuàng)造,教師應該注重引導而非“硬性要求”,要更多地為學生學習創(chuàng)設(shè)合適環(huán)境,讓學生的思維自然萌發(fā)、生長,如此,學生的思維才能靈動、多向。教師要創(chuàng)設(shè)挑戰(zhàn)性學習任務,讓學生基于已有的知識認知,獨立自主、創(chuàng)造性地解決問題。
例如,教學“圓的認識”這一章節(jié)時,打破常規(guī),讓學生進行“圓心在哪里”活動,讓學生思考如何將學過的關(guān)于圓知識點融會貫通。去找尋一個圓的圓心,是通過找到圓對折兩次后的折線交點確定圓心,還是通過找到直徑的垂直平分線與直徑本身的交點確定圓心,還是先通過“圓的直徑是圓內(nèi)最長的線段”確定直徑,再通過確定直徑的一半處就是圓心等。在這個過程中,學生不再是被動地接受教師知識輸出,而是主動地消化、聯(lián)系、運用知識,從而富有創(chuàng)造性地解決問題。給學生設(shè)定具有挑戰(zhàn)性的任務,可以激發(fā)他們的創(chuàng)造性思維,使他們在完成任務的過程中,解決問題,創(chuàng)新方法,從而提升高階思維能力。
數(shù)學知識不是孤立的,而是縱橫關(guān)聯(lián)、極具系統(tǒng)性的,教師在開展數(shù)學深度學習教學時,要注意引導學生梳理各項知識、夯實基礎(chǔ)、把握每個板塊之間的內(nèi)在聯(lián)系,讓學生在學習的過程中形成高階結(jié)構(gòu)性思維。在實際教學中,教師教授新知識時,要回顧相關(guān)的舊知識,將新舊知識進行關(guān)聯(lián)解釋,結(jié)構(gòu)性思維有助于學生在復雜的問題中看到整體的邏輯結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)性。
例如,在北師大版數(shù)學三年級下冊“千克、克、噸”教學活動中,教師可以在正式學習之前,以提問的方式帶領(lǐng)學生回顧以前學過的毫克、克等計量單位及其換算關(guān)系。隨后,順勢引入“千克”的概念,并列出換算關(guān)系:1千克=1 000克。同時,為了讓學生能夠形象具體地感知到千克的重量,可以用布袋裝上1千克的沙帶到教學現(xiàn)場,讓學生先用電子秤稱出一元硬幣的重量,再讓學生們計算多少個一元硬幣才重1千克,當然,最后只需要一個大概準確的結(jié)果,關(guān)鍵是引導學生自己思考和探索。這都是通過實踐活動激發(fā)學生對單位換算學習的興趣和積極性,通過這種具體實際又貼近生活的例子,讓學生加深克與千克之間的聯(lián)系和換算關(guān)系的認識,使得學生能夠更好地構(gòu)建重量單位知識體系,為學生高階結(jié)構(gòu)性思維形成創(chuàng)造條件。
每個學生都有自己的特點,這是每個老師都必須面對的問題。老師在設(shè)計作業(yè)的時候,要注意分層,這樣才能讓每一位同學在數(shù)學方面都有提升的可能,讓他們有一個“拾級而上”“闖關(guān)”的過程,更好地指導學生進行思辨,建構(gòu)高階思維的結(jié)構(gòu)性。
比如,教師在講授“用字母表示數(shù)”時,可以給學生布置一系列的任務:“第一個問題,要求學生用10秒鐘的時間快速地在本子上寫出一組連續(xù)的自然數(shù)字;第二個問題,老師再給你們十秒鐘的時間,請同學們將所有連續(xù)的自然數(shù)快速寫出來?!边@看似很簡單的一組練習,卻是經(jīng)過精心設(shè)計的。在短短的十秒鐘內(nèi),教師鼓勵學生們快速地利用自己的知識來完成這件事。相比之下,班級里的學生都能順利而快速地完成第一道題,有的學生還能完成很多組自然數(shù)字的連貫性。至于第二題,則分為三種情況:一種情況還是按照問題一所說的方法,多寫幾組;第二種是,當學生們完成三組以后,后面會用省略號來表示,說明這樣的情況很多,是寫不完的;第三種是很少的學生能用英文的形式來表達的。在“不會思考”“淺層思考”和“深度思考”這三個方面,通過對其進行分析,可以看出他們?nèi)N不同的思維趨勢。在這種情況下,老師可以指導學生思考:“哪個方法是最好的,能不能用a,b,c三個字母來代表?”通過對“a,a+1,a+2”“a-1,a,a+1”“a-2,a-1,a”等字母型符號的分析,使其實現(xiàn)從“低級”到“高級”的轉(zhuǎn)換,使其具有創(chuàng)新能力,這樣就能更好地發(fā)展學生從數(shù)字表達到文字表達的高級思考能力。在“知識時代”到“素養(yǎng)時代”的轉(zhuǎn)變中,數(shù)學教學不再是簡單的“知識灌輸”,而是注重對學生正確的思考方式的養(yǎng)成,鼓勵學生敢于對“權(quán)威”進行質(zhì)疑,所以,在進行作業(yè)設(shè)計的時候,可以從多個角度,運用多種方式,教師可以利用所提供的信息,改變設(shè)問角度,改變知識的結(jié)合方式,讓學生在獲取、分析、加工信息的過程中,提高自己的思維質(zhì)量,從而建構(gòu)高階思維的結(jié)構(gòu)性。
數(shù)學學習離不開理論聯(lián)系實際的過程。為了讓學生更好地理解知識,教師需要在進行數(shù)學知識教學的時候聯(lián)系日常的生活內(nèi)容,在有必要的時候,還需要讓學生進行實際動手操作。因此,教師的教學方式要與教學內(nèi)容的特點相結(jié)合,以此來設(shè)計出更多的數(shù)學操作、數(shù)學實驗等內(nèi)容,這有利于學生在參與課堂的過程中構(gòu)建起思維認知。直觀性的學習更能夠引起學生的學習興趣,所以數(shù)學實驗和數(shù)學操作更受學生們的歡迎。數(shù)學實驗和數(shù)學操作具有直觀性、互動性等特點,有利于學生在學習探索的過程中提升思維水平。必要時,教師要鼓勵學生在日常的生活中進行數(shù)學知識的探索,在教師的指導下,結(jié)合生活實踐活動進行數(shù)學學習,這樣會使學生從中獲得的學習體驗會更加深刻,學生對實踐性學習會更加感興趣。因此,教師可以在教學條件的基礎(chǔ)上,設(shè)計出一些可行的學習活動,這有利于學生參與進深度學習之中,并且在實際操作的過程中,激發(fā)高階思維。
比如,教師在教學“千克、克、噸”中的“1噸有多重”時,首先可以講解“噸”的含義,然后用多媒體演示幾幅圖畫,讓學生按照“一噸=1 000公斤”的轉(zhuǎn)換公式,猜測一些較重的東西,并用“千克”和“噸”來估計它們的重量,例如,大象、卡車等。學生對這個游戲很感興趣,他們都很積極地參加游戲,并把自己的猜測說了出來。這時教師需要把正確的答案及時地公布出來,使學生對“公斤”和“噸”這兩個重量單位有一定的了解。教師拿出一桿臺秤,這臺秤能稱得起數(shù)百公斤的物體,教師可以引導學生在現(xiàn)場進行操作:首先,找出要稱重的物體,估算其重量,然后進行重量的稱重。學生都在積極地參加這個活動,尋找自己想要進行稱重的東西,在此過程中,老師要積極地與學生進行互動,并對他們進行具體地引導和組織,讓他們在更多的實際操作中,訓練更高層次的思維。在教學中,教師運用估計、稱重等方法,為學生提供更多直觀的學習機會。從學生的課堂表現(xiàn)中,我們可以看到,教師的培訓任務的設(shè)計是相當成功的,學生們都能積極地參與到活動中,進行猜想的驗證過程本身就是一種學習思維的發(fā)展。對“千克”和“噸”這兩個概念,學生們并沒有太多的生活知識積累,要想成功地形成相應的知識體系,就必須有一個循序漸進的過程,而老師們則可以通過實驗來進行引導,給學生們更多的學習啟發(fā),強化高階思維實踐性。
小學數(shù)學高階思維的培養(yǎng)包括了對學生進行高階抽象性思維的培養(yǎng)內(nèi)容。在小學數(shù)學學習的過程中,抽象性思維已被廣泛應用,將數(shù)學知識與生活素材結(jié)合起來進行教學,可以使教學的內(nèi)容更加的具體,這有利于學生更好地理解相關(guān)的知識。要想有效地提高學生的抽象思維,教師首先要熟悉教學內(nèi)容與教學重點,其次再將這些內(nèi)容與學生的生活實際聯(lián)系,這樣才有利于學生更好地理解和記憶相關(guān)的理論知識。教師利用生活中的素材創(chuàng)建數(shù)學教學的情境,這會使得教學質(zhì)量不斷地提高,還會增強學生積極參與課堂的程度,有利于學生抽象思維的提高。
比如,在學習“有余數(shù)的除法”的時候,因為學生們對“余數(shù)”的概念并不清楚,所以如果盲目地去解釋的話,很可能會讓學生感到迷茫,從而影響到教學的效率。教師可以利用生活中存在的素材,為學生們創(chuàng)設(shè)生動的學習情境:“媽媽買了10個蘋果,需要把它們分給3個人,每人能分到幾個?”通過熱烈的討論,學生會得到每人會有3個蘋果,還會剩下1個蘋果的結(jié)論。這時數(shù)學教師就可以進行余數(shù)的引入,即剩下的那個蘋果就是“余數(shù)”。這種教學方法可以讓學生對數(shù)學的抽象性有更深的認識,讓學生對“余數(shù)”這個概念有更深層次的理解。通過生動的情境和日常生活中的材料,可以讓數(shù)學課堂變得更接近學生的日常生活,從而有利于提升小學生的數(shù)學抽象思維。因而,創(chuàng)造與生活相關(guān)的情景,可以幫助學生更好地理解數(shù)學問題,從而培養(yǎng)他們的抽象思維。
總之,高階思維的形成過程是學生的思維模式從被動到主動,從依賴到自主的轉(zhuǎn)變過程。在小學數(shù)學教學中,老師們可以用高階的學習活動來培養(yǎng)學生的高階思維,從而激發(fā)學生的思考深度和嚴密性。教師應該在傳授知識的過程中,把對學生高階思維的培養(yǎng)當作一個主要的教學目的,主動地用靈活的教學方法,用持續(xù)、深入的問題來引發(fā)學生的思考,并鼓勵學生進行自我表達。這樣的新型學習方式可以指導學生建立更高層次的思維能力,有利于學生拓展思路和持續(xù)提高數(shù)學學習能力。