小学数学深度学习中发展学生高阶思维分析

2022-03-30 21:19张娇
天津教育·上 2022年2期
关键词:高阶题目探究

张娇

在新课程标准改革的背景下,小学数学教学不仅要教授学生一定的数学知识,而且还要发展学生的思维能力。教师要注重学生的主体性,对教学方法和手段进行不断丰富,为学生创设一定的思维环境,引导学生进行深度学习,促进学生思维以阶梯式的形式不断成长,有效发展学生的高阶思维。想要在小学数学教学过程中促进学生进行深度学习,不仅需要学生掌握一定的数学知识,而且还要培养学生的核心素养,提高学生学习数学的能力,促进学生高阶思维的不断发展。因此在教学当中教师一定要引导学生进行深度学习,让学生在探究、创新、实践的过程当中思维得到有效拓展和提升。

一、设置有效的数学的问题,激发学生的高阶思维

在开展小学数学教学活动的时候,教师要根据学生的理解能力和认知水平设置相关的数学问题,鼓励学生积极思考,自主探究,不断激发学生的高阶思维。教师可以在教学过程当中设置开放性的题目,为学生营造自由舒缓的学习氛围,促进学生进行自由思考,自由探究,学生的思维不会受到一定的限制,这样更能吸引学生的注意力,对学生来说也更有一定的挑战性,这在一定程度上有助于学生进行深度学习,促进学生的高阶思维得到有效锻炼。

例如教师在引导学生学习“多边形内角和”的时候,在课堂练习环节教师为学生设置如下题目:“已知一个三角形为等腰三角形,它的两个角被东西挡住了看不见,能看见的这个角为50°角,现在请大家猜想一下,如果从角的方面来对这个三角形进行分类可以判断这个三角形是什么三角形吗?”这是一个开放性的问题,学生在思考过程当中就要对其进行分类思考,当能看见的这个角为顶角时,對三角形进行判断;当它是底角时,对三角形进行判断。利用这样开放性的题目可以对学生的思维进行训练,一方面有助于学生对所学习的知识进行深度理解和认知,另一方面还能够激发学生的创新意识,从而促进学生高阶思维的有效培养。

例如教师在引导学生学习“小数乘小数”相关知识的时候,首先教师要引导学生针对教材内容对相关的数学信息进行认知和了解,然后给学生设置如下题目[3.2×5.6=]?接下来引导学生思考:“(1)同学们你们觉得这道题应该怎么计算呢?(2)此题采用的是什么计算方法呢?(3)与之前的计算方法相比,今天采用的计算方法有什么不同呢?(4)那两位小数乘一位小数能够利用今天的计算方法进行计算吗?”在以上问题的设置当中前两个问题比较简单,学生在掌握教学内容的基础上就能很快得出答案。第三个问题则需要学生将旧知识与新知识进行对比分析,这不仅巩固了学生的旧知识,而且还让学生对新知识进行了深层次的理解和认知。最后一个问题可以让学生进行拓展学习,锻炼学生的高阶思维。利用这样的层次问题,由浅入深不仅可以吸引学生的注意力,激发学生学习兴趣,而且还可以让学生对知识的内在联系进行深度感知,激发学生的探究欲望,培养学生解决问题的能力,在达到深度学习目的的同时促进学生高阶思维的不断发展。

教师在实践教学展开的过程当中需要立足于学生的实际需求,根据学生的实际能力特点以及在数学学习过程当中面临的主要问题和困境设置相应的教学问题,一般情况下教学问题的设置主要是为了达成以下几方面的效益,一方面是为了巩固学生的已学知识,夯实学生的理论基础,另外一方面是调动学生的学习兴趣让,学生学习的主动性进一步提高进而提高课堂教学氛围和教学质量,除此之外还可以通过教师教学问题的有效创设培养学生的能力和思维,形成学生的学科素养,教师需要引起关注和重视,有效地设置问题,进而提高课堂教学效率。

二、在教学当中制造认知冲突,发展学生的高阶思维

在小学数学教学活动开展过程当中,为了调动学生学习的积极性,激发学生的学习兴趣,促进学生参与到思维活动当中,教师要在教学过程当中对学生在知识方面产生的认知冲突进行充分利用,给学生创设一定的思考空间,引导学生针对相关数学知识和问题进行有效思辨,这不仅可以锻炼学生的思辨能力,促进学生学习能力的不断提升,而且还可以发展学生的高阶思维,让学生达到深度学习的目的。因此在教学过程当中教师要根据学生的学习能力和学习水平,结合教学内容为学生制造一定的认知冲突,激发学生思考的欲望,促进学生合作探究讨论和交流,并在讨论的过程当中思维进行不断的碰撞,促进学生数学思维能力的不断提升。

例如教师在引导学生学习“整数的四则混合运算”相关知识的时候,教师可以引导学生对小括号和中括号的作用进行认知和理解,如果在题目当中加入一定的小括号和中括号就可以改变运算的顺序。在课堂巩固环节教师为学生设置了如下三道题目(1)[80÷5+6×3=]?(2)[80÷(5+6)×3=]?(3)[80÷5+6×3=]?针对以上三道题目教师可以引导学生对其运算顺序进行分析和讨论,然后再进行详细的计算。学生在算完之后教师可以鼓励学生分享自己的计算心得。其中甲同学说:“这三道题目在运算符号和数字方面是一样的,但是第二道题目在第一道题目上面加了小括号,第三道题目在第一道题目基础上加了小括号和中括号。”其中乙同学说:“这三道题目看似一样,但是它们的计算结果是不一样的。”丙同学说:“因为第二道题目和第三道题目有小括号和中括号的存在,它们的计算顺序发生了一定的变化,自然它们的计算结果也就不同了。”设置以上题目引导学生进行不断分析,并且在分析的过程当中不断启发学生的思维,这不仅可以让学生对整数四则混合运算法则进行准确掌握,而且还有利于学生高阶思维的培养,促进学生对整数四则混合运算的知识进行深度掌握。

认知冲突和认知矛盾可以有效地吸引学生注意力,让学生将目光集中于课堂,而学生在矛盾和冲突面前具备更高的探究欲望和探索兴趣,经过学生自己的探索分析得出相应的答案,学生在认知理解和应用上更占据优势,教师需要把握小学学生这一学龄特点,在实践教学展开的过程当中制造一些认知冲突和认知矛盾,进而引发学生思考,让学生产生疑惑,对本堂课教学的内容和知识有更高的求知欲望和了解欲望,有效地提高课堂教学质量和教学教育。

三、设计课堂讨论环节,推动学生高阶思维的发展

课堂讨论环节,也是小学数学教学中发展学生高阶思维的有效途径。这是因为小学生普遍具有活泼好动、好奇心强、求知欲强的特点,仅让学生对问题展开独立的思考,往往难以有效地激发其思维,而让学生在保证一定的课堂纪律的情况下,对某一数学知识或数学问题展开深入的讨论甚至辩论,却往往能够有效地调动学生活跃的思路,在知识的互通有无、观点的取长补短中得到更多的学习收获,完成对学生高阶思维的提升。在设计课堂讨论环节时,教师应注意:首先,教师在平时就应注意对良好课堂氛围的营造,与学生保持平等尊重的关系,这才能够保证学生在课堂讨论环节中敢于发言、乐于发言、勤于发言;其次,在课堂讨论环节开始前,教师应为学生的讨论提供一个鲜明的主题,或者是一个具有探索性、启发性的问题,否则学生会觉得枯燥无味,觉得没有讨论价值;再次,教师可合理应用小组探究教学模式,为学生组建一定量的小组,让学生先在小组内讨论,最后由小组代表做出总结发言,这有助于提升课堂的有序性;最后,教师应做好对课堂纪律的引导,避免学生过于活跃,造成课堂纪律紊乱。

例如,小学数学课堂中,具有“一题多解”特征的题目数量众多,这便能够为教师构建课堂讨论环节带来良好的支持。教师可加强对这类题目的挖掘,对于其中一些价值较高的,可直接交由学生自主探究、自主讨论,总结得出答案,再整理不同的解题方法。如这道题:“有两人各自骑着自行车行走,甲的车轮滚动40圈时,乙的车轮在同样的距离中滚动了30圈,若乙的车轮的周长比甲车轮的周长0.32厘米,求这段路的距离。”这道题具有明显的应用性、综合性与灵活性,是培养学生高阶思维的不二之选,具体的解法有归一法、分数法、比例法、方程法、求最小公倍数法等。学生讨论完毕后,教师可先让每组小组代表总结发言自己组员找到的解题方法,比赛哪一组找到的解题方法最多。在全部的解题方法收集完毕后,再让学生对比这几种解题方法的异同,找到自己最为熟悉的解题方法长期应用,以此提升学生解决数学问题的能力,同时也发展了学生的高阶思维能力。

四、引导学生进行动手实践,促进学生高阶思维的不断提升

在小学数学教学过程当中,教师不仅要注重学生理论知识的学习,而且还要给学生提供一定的实践机会,让学生进行动手实践,这对于学生数学思维能力的培养有着非常重要的意义。因此教师要结合教学内容,对学生的动手实践内容进行不断丰富,促进学生对数学知识进行灵活运用,并针对相关的数学知识进行深度探究和挖掘,不断创新自己的解题思路,激发学生的创新意识,让学生的数学思维得到不断拓展,促进学生建立更加完善的知识体系,这不仅有助于学生个性化思维的发展,而且还能提高学生的学习效率和质量。

例如教师在引导学生学习有关于“圆柱”方面的相关知识的时候,在上课之前教师可以让每个学生准备一个圆柱体纸质模型。在课堂教学过程当中,首先教师可以引导学生思考:“同学们如果你们用剪刀将手中的圆柱纸质模型沿着它的高进行剪开,你们想象一下剪开之后会变成什么图形呢?”这时学生陷入了沉思当中,部分学生表示剪开之后圆柱就变成了长方形。此时教师可以让学生亲自动手来验证自己的想法和猜测,当然学生剪开之后发现圆柱变成了长方形。

接下来教师继续引导学生思考:“如果想要重新制作一个圆柱,利用你们手中的长方形纸片该怎么制作呢?如果能的话请你们描述一下制作过程,并思考圆柱制作的过程与剪开的过程有什么区别呢?”这时学生就积极投入到圆柱的制作当中,他们在操作的过程当中发现圆柱剪开和制作的过程是两个相反的过程。最后教师在引导学生思考:“沿着圆柱的高将圆柱剪开之后,除了能够得到长方形之外,还能不能得到其他的图形呢?”那在这个问题的引导下,学生以小组的形式进行不断探究交流,并亲自动手实践操作来探寻问题的答案。在这样的实践活动当中学生不断地进行猜想,不断地进行实践操作,思维在不断地进行发展和提升,这不仅能够让学生对圆柱的知识进行深度探究和学习,而且还能激发学生的创新能力,促进学生高阶思维的不断提升。

五、提供思维训练题,促进学生高阶思维从量变到质变

小学数学教学中,对学生高阶思维的培养,绝不可能是一个一蹴而就的过程。虽然在课堂知识教学、解题教学的过程中,直接应用数学知识、数学习题,搭配一定的教学方法来培养学生的高阶思维,具有一定的成效,但教师还是不应忽视思维训练题目在这个过程中能够发挥的作用。教师可以在课堂时间允许的情况下,为学生提供丰富的思维训练题,有效地训练学生的思维、发展学生的高阶思维水平。

例如,对于某一道题,教师可以设计相应的变式题,为学生提供一套题组让学生完成,以此促进学生思维能力的发展。如这道题:“甲车间三月加工食品200吨,四月比三月多加工四分之一,求四月加工的吨数。”教师可设计变式题:“去年,甲厂的收入比乙厂多出四分之一,乙厂的收入为100万元,求甲厂收入。”以及结构变式题:“甲车间三月加工食品200吨,四月比三月少加工五分之一,求二月加工的吨数。”还有叙述变式题:“甲车间三月加工食品200吨,四月若再多加工三月加工吨数的五分之一,就和三月一样多,求四月加工吨数。”总之,在对这些题型展开练习的过程中,学生的思维定式会被渐渐地破除,高阶思维自然能够得到有效的发展。

需要注意的是,在学生做完思维训练题后,教师应及时引导学生反思、总结,因为唯有这样,才能够促进学生学习经验的不断生成、积累,完成高阶思维从量变到质变的过程。例如对于这道题:“用一段长为30厘米的绳子围不同的长方形、正方形,你能围几个?它们面积分别是多少?”这道题并不难,因此许多学生在得出答案后,就不会进一步思考其中蕴藏的规律了。教师可引导学生进一步反思题目,找到“周长相等情况下,长宽之间的差越小,面积越大”以及“周长相等情况下正方形面积一定比长方形大”等规律,进一步促进学生高阶思维的发展。

六、結语

综上所述,在小学数学教学活动开展的过程当中,要想培养学生的高阶思维能力,就要引导学生对数学知识进行深度探究和学习。因此在课堂教学当中教师要结合学生的个性发展特点以及教学内容,为学生创设有效的问题情境,并在教学当中为学生制造认知冲突。同时还要引导学生进行动手实践,促进学生在深度学习的过程当中不断发展和提升自身的高阶思维,从而提高学生的学习效率和学习质量,这对于学生数学核心素养的培养也有着非常重要的意义。

(吴淑媛)

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