信息技术下小学生数学高阶思维能力的培养

福建省龙岩市连城县实验小学 邱七妹

高阶思维能力可以理解为：基于较高认知水平之上的心智活动和思考路径。如果将数学思维能力层层叠加，那么，理解思维、记忆思维和应用思维是最基础的低阶思维。而创造思维、评价思维和分析思维属于高阶思维范畴。思维决定成败，高阶思维能力对学生的影响是深远的。数学高阶思维能力的培养离不开教师的思路引导和教学设计，教师需提升个人的执教能力，充分重视高阶思维培养，为学生夯实思维基础，助力学生在数学学科道路上走得更远。

一、小学生数学高阶思维能力培养现状

1.教学模式单一，缺乏高阶能力培养。

传统课堂教学形式较为单一。传统教学模式中，教师对优质课堂的理解往往停留于“学得快、记得牢、用得好”，此类教学设计往往围绕低阶思维能力展开，对高阶思维能力的培养存在不同程度的忽视。教师教学意识、教学观念的匮乏是阻碍学生生成高阶思维能力的关键点。要改善此类情况，需从源头入手，从教师处开始转变教学心态、更新教育理念，将教学思路贯彻于教学设计中，规避高阶思维能力培养易忽视的问题。

2.学生理解有限，缺乏思维延展时间。

小学生的学习能力、意识有限，而数学是一门抽象性较强的科目。教师为巩固学生的基础知识能力，拓宽学生的理解程度，在课堂上往往需要花费大量时间填补学生的理解空白，导致课堂缺乏思维延展时间，数学高阶思维能力迟迟得不到有效培养。可以说，过于保留的课堂教学计划和少部分真实学情是阻碍数学高阶思维能力培养的关键。

3.教学资源匮乏，缺乏思维培养策略。

教育资源匮乏致使高级思维能力培养有所欠缺，是小学教学中的常见现象。现阶段的网络教育资源内容庞大而冗杂，教师难以从海量信息中完成既贴合学科的教育目标，又满足小学生学龄阶段的高阶思维能力的培养策略，且学情与学情之间存在较大差异，部分教师可参照的信息少，教学有心而无力。

二、利用信息技术培养学生数学高阶思维能力的意义

1.巩固低阶思维，营造思考环境。

信息技术具备声画结合的特质，能直观、具象地帮助学生理解抽象的数学概念。丰富的图像内容与独特的文字呈现能深化学生的学习记忆，大幅度提升学生的理解、记忆思维。可以说，信息技术的课堂应用为学生巩固低阶思维创造了绝佳条件。低阶思维的快速巩固和落实，能为教师培养学生的高阶数学思维能力争取时间。

2.分担认知负荷，构建思想框架。

信息技术通过视频、图片等方式将部分数学图像和动点问题以动态化方式呈现在学生面前，为学生的想象空间提供有力参照和佐证。此举能有效减轻学生的认知负荷，帮助学生初步构建数学思维框架，促使学生在进行高阶思维练习时，大脑运转更快捷，思路更通顺流畅。

3.规范思想疆域，快速投入情境。

有效思维发散是有限的、有疆域的。信息技术以针对性和指向性为学生提供思路引导，帮助学生划分自主思考范围，为学生思路提供可行性方向指导。在信息技术的指引下，学生能快速投入问题情境，进入深度学习状态。思维节奏的加快促使学生的高阶数学思维能力得到进一步提升。

三、利用信息技术培养学生数学高阶思维能力的策略

1.趣味课件，培养评价思维。

在小学数学信息化教学过程中，设计趣味性课件，是帮助学生培养评价思维的有效策略之一。评价思维，又称评判性思维，是指对事物基于一定认知的基础上探寻事物的本质，善于提出质疑、辨析意见，对事物的认知产生独立、严谨的判断。培养学生的评价思维需教师引导学生经历认知、质疑、比较、判断等一系列思维路径。小学生的思维水平与理解能力有限，口头引导并不能建立清晰的评判思考流程。教师可以通过趣味课件将这一流程具象化、标准化。教师可以在趣味课件中插入思维流程导图，或将每一思考过程凝聚成一个问题制作独立探究页面，促使学生聚焦思维于一处，尽善尽美地完成每一思考步骤，掌握评价思维规律。

例如，在小学数学“小数除法”的教学活动中，本课教学重点为：使学生充分理解小数除法的含义、运算法则和小数点定位规范，初步掌握小数除以整数的运算方法，并能通过列式和运算法则解决实际问题。教师想通过本课教学培养学生的评价思维，因此，设计与课堂知识点相关的探究类问题组并利用视频课件来展现。问题以独立探究页面的形式展开，包括：“什么是小数除法？”“小数除法与整数除法本质相同吗？说说你的看法。”“小数除法的运算规则与整数除法存在哪些差异？”三个问题分别展示了探究思维路径中认知、质疑、比较的过程。学生在经历问题探究后，对小数点及其除法问题能产生正确严谨的判断。制作趣味课件，能有效帮助学生培养评价思维，进一步锻炼学生的数学高阶思维能力。

2.生活图片，塑造关联思维。

在小学数学信息化教学过程中，在课堂上引入生活图片，是为学生塑造关联思维、提升知识应用能力的有效策略之一。关联思维旨在引导学生通过一件事物联想到其他事物，或通过事物的特性分析两种事物的关联或共同点。关联是构建大脑思维的基本思考方式，掌握关联思维的运作模式能使学生在高阶思维能力培养中取得更佳表现。数学知识中的关联思维主要表现在知识之间的相互作用、关联和理论知识与实际生活的关联。教师可以在课堂上引用生活类图片，引导学生通过图片与知识讲解，探究理论知识与实际生活的关联，进一步训练学生快速构建事物关联的能力，塑造关联思维。

例如，在小学数学“探索图形”的教学活动中，本课教学重点为：带领学生初步认识长方形、正方形等多元化图形的性质特征及其判定标准，能通过规律探究发现图形分类中的规则，透过表象看本质，培养学生化繁为简解决问题的能力。教师想通过本课教学内容锻炼学生的关联思维，因此在课前准备环节找到故宫、金字塔、天坛、悉尼歌剧院等著名几何建筑。在课堂上，教师将基础图形知识与学生讲解后，拿出图片，逐个与学生分析建筑的几何图形应用与建筑特点与图形特点的共性。学生由天坛想到了圆心与圆各个位置的长度相等，由金字塔想到了三角形具有稳定性……通过生活图片的引入，学生进一步感知几何图形与生活的关联，感受到几何图形简洁有力的秩序之美。利用信息技术铺设生活图片，有助于学生培养关联思维。

3.微课建模，激发创造思维。

在小学数学信息化教学过程中，利用微课程视频播放数学建模，是激发学生创造思维、拓展空间想象力的有效策略之一。创造性思维是一种具有开拓创新意义的思维活动，即开创全新认知成果，创造分化全新知识领域等，均是创造性思维的作用体现。创造性思维基于记忆理解联想等低阶思维的基础之上，需学生付出大量的脑力，以推理、想象、直觉为催化剂，推进创造思维的发展。微课视频具有动态性和内容可塑性，能通过视频模拟课堂抽象知识的演化、运动过程。教师可以通过微课建模的形式帮助学生完善推理过程、模拟想象画面，以行促神，激发学生的创造思维。

例如，在小学数学“位置与方向”的教学活动中，本课教学重点为：要求学生能根据方向和距离两个条件判断物体的位置，通过位置与方向判断，促使学生从多元角度解读问题，培养创造性解决问题的能力，初步建立空间想象力，塑造质疑精神。教师想通过“位置与方向”的教学内容锻炼学生的创造思维，因此为学生播放微课程视频《城市发展模拟》。视频以沙盘模拟的方式加速演示了城市建设的过程，重要地标的建设和路径的方向为学生带来清晰的方向与位置指导。教师可以随时暂停，与学生讨论城市区域中新建功能区域的位置，复习课堂知识点并探究功能区设计的合理性，激发学生的创造欲。微课视频结束后，教师请学生设计《我的校园》，请学生参照本土校园设计校园平面图，并在展示环节利用本课所学知识介绍每个功能区的位置以及这样安排的合理性。模拟位置变化展示和实践活动相结合，促使学生的创造性思维获得有效锻炼。

4.多元图表，优化分析思维。

在小学数学信息化教学过程中，构建、引入多元化数学图表，是优化学生分析思维，促使学生直观理解课堂知识内容的有效策略之一。分析思维是一个综合性概念，它包括归纳、推理、演绎、证明等逻辑过程。前后思维步骤关联紧密、环环相扣，是分析思维的首要特征。小学生在分析思维培养中易受记忆与前后关联的影响，产生观念混淆。教师可以通过多元图表改善这一问题，通过图表填充和关键词汇导引帮助学生自主捋顺思路，使分析步骤得以直观保留和表达，为学生初步培养分析思维带来便利。

例如，在小学数学“比例”教学活动中，本课教学重点为：让学生理解比例的含义和解比例的方法，进一步掌握比例的基本性质，能结合课堂情境，深度体会比例知识在生活中的应用，能通过比例题解获取未知数的解。教师想通过本课教学锻炼学生分析思维，因此，利用信息技术设计校园男女比例图表，以人物图和班级数据表格直观展示校园男女比例和分布，为学生分析提供数据参照。通过数据和图表，学生能清晰感受校园男女比例，对整体数字与局部数字的关系产生直观概念。教师又为学生推送数据分析表格，以观点和论证两列整理学生的数据分析思路，以此强化学生的分析思维。通过图表的辅助和渗透，学生对数学知识分析路径产生一定感悟。利用信息技术制作图表融入教学，有助于分析思维的优化。

5.学习平台，捋顺知识思维。

在小学数学信息化教学过程中，搭建课外学习平台，丰富平台教学内容，是提升学生接触频率、帮助学生理顺数学知识思维、构建知识框架的有效策略之一。知识思维可以理解为运算规则、概念特征等一系列细小、独立的数学知识点。教师可以对所学数学知识进行分类解读和规律探究，帮助学生在知识自测中检验高阶思维能力培养程度，利用高阶数学思维捋顺知识框架，带动成绩提升。学习平台正是数学学科知识内容、框架的高度集合体。教师应选择操作简单、功能完备的学习平台，为学生组建班级群组，使学习流程与效率透明化、公开化。利用学习平台的学习机制和庞大的知识库提升学生的知识应用能力，检验、应用学生的高阶数学思维能力，促使学生在平台学习过程中逐步养成课后自主学习的能力，使高级思维培养脱离教学时空束缚，建立课外高阶思维培养空间。

例如，在小学数学“分数的意义和性质”的教学活动中，本课教学目标为：让学生了解分数的产生、概念，并将分数的含义概念与除法进行区分，能辨别真假分数，正确掌握分数的读写格式，能通过换算将假分数化成带分数或整数。在本课分数教学中，认识公约数、公倍数、约分与通分的含义以及分数的大小，也是教学的重中之重。教师想通过学习平台辅助教学的方式让学生在课后自主捋顺学习思维，进一步锻炼信息技术应用、驾驭能力，促使信息技术与高阶思维培养相融合，形成良性自主学习循环。教师在学习平台上布置信息化作业，请学生在平台上进行专题训练，将作业一键上传，方便批阅。教师为学生创设平台数学知识资源库，将已学课程所用的信息化课件、微课程视频、图表、音频、图片等知识载体定期上传分类，便于学生随时查阅，为学生积累复习资源。教师利用平台教学的庞大网络资源为学生选择优质拓展视频或趣味问答进行课外知识普及，以此锻炼学生的高阶数学思维，完善知识框架。完善的平台功能使学生的知识能力、思维水平得到进一步巩固与落实。开通网络学习平台，搭建网络学习空间，有助于学生高级思维的培养和知识框架的构建。

结束语

综上所述，通过趣味课件、生活图片、微课建模、多元图表、学习平台、网络资源等途径全方位提升学生高阶思维能力，促使学生在创造思维、关联思维、评价思维、分析思维等方面展开综合训练，帮助学生理顺知识框架，全面拓展思维疆域，借助思维强化全面提升小学生数学学科能力，让高阶思维与学科理念、意识、能力接壤，切实提升小学生的数学学习水平，促进学生全面发展。