基于问题链的初中数学学生高阶思维培养路径探索

摘" 要：提出问题是教师引导并促进学生思考的重要教学手段。初中数学教师要明确问题在培养学生高阶思维方面的重要地位，并基于数学学科知识较强的逻辑性，研究在学科教学环节培养学生高阶思维的有效方法。文章将以问题为主要工具，立足问题链，重点探究初中数学课堂学生高阶思维培养的有效路径，希望能为初中数学教师提供参考。

关键词：问题链;初中数学;课堂教学;高阶思维

随着社会建设与发展水平的不断提高，社会人才需求也随之调整，各行业更加关注具备综合素质、综合能力的专业化、实用型人才。教育界从教学育人的角度落实社会人才的需求，提出适应学生终身发展的“核心素养”这一概念，对各学段、各学科教师提出新的教学要求。初中数学学科具有较强的逻辑性，且初中阶段也正是学生思维发展的关键时期，初中数学教师在培养学生逻辑思维、高阶思维方面扮演着重要的角色，居于育人的主体地位。如何有效运用问题链培养学生的高阶思维，受到初中数学教师的广泛关注，是其教学研究的一大方向和内容。本文将从高阶思维培养这一目标入手，探究问题有效运用于课堂教学环节中的方法。

一、问题链与高阶思维概念概述

问题链以问题为中心，是引导学生思考和促进学生思维发展的重要工具，在学生高阶思维形成与发展过程中居于主体地位，两者具有服务与被服务的关系。

（一）问题链概述

人们对知识或某一事物产生的疑惑情绪，能促使其对该事物进行探索。问题在教学中的作用不言而喻，是教师构建课堂框架的重要内容。但是，问题的不同形式所产生的教学效果是不同的，孤立的问题虽然能引导学生探索某一知识，却不利于学生系统学习、完善知识网络。因此教师将教学目标落实到具体的教学单元中，设置一连串问题，强调问题间存在的关联性，能让学生在解决问题的过程中逐步提高知识理解能力，促进学生的深度学习、思维发展。

问题链，即由存在相关性的多种问题连接起来形成的问题体系，是教师围绕一定目标，按照一定方式组织的系列问题，它更加关注思维的纵深化推进，问题设计强调整体性教学意义。课堂教学目标、主干问题、承上启下的介质，是问题链构成的三个关键要素。问题链的编制人员在设计问题时，要基于课堂教学目标，在分析教学内容的基础上了解单元教学重点，提出能贯穿教学全过程的主干问题，并以此为中心设置分问题，对主干问题进行细化处理，引导学生在解决分问题的过程中逐步寻求主干问题的答案，促进学生循序渐进地掌握学科知识。问题链是一个由诸多关联性问题组成的问题体系，体系内的问题关系密切，并与主干问题和单元教学主题密切相关，因此问题链的构成，还需要连接其各个分问题的介质，以使问题链更加完善。

（二）高阶思维概述

高阶思维是指发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力。它在教学目标分类中，表现为分析、综合、评价和创造。具体而言，高阶思维主要指创新能力、问题解决能力、批判性思维能力和决策能力，集中体现在人们解决问题的能力方面，是人们适应知识时代发展的关键能力。在知识时代的背景下，社会对人才素质提出了更高的要求，核心素养培育是知识时代教育界教职工人员开展工作的关键目标。从适应学生终身发展的核心素养培育角度而言，高阶思维逐渐成为核心素养的一大素养，指导教师训练提高学生的高阶思维，促进学生进行更高水平的认知活动和心智活动。在这一过程中，学生的思维从低阶向高阶发展，成为具有高阶思维的知识型、现代化人才。

二、问题链运用对初中数学培养学生高阶思维的意义

初中数学是在小学数学基础上对学生持续进行理科方面思维能力培养的学科，与小学数学相较，初中数学的知识难度较高、知识与知识之间的逻辑性更强，更有利于教师训练提高学生的思维能力，是初中学校培养学生高阶思维的关键学科。将具有系统化、闭环性特点的问题链应用于初中数学教学环节，能辅助数学教师更好地提高学生的思维能力、解决问题的能力、思考判断和研究的能力，促进学生智力提升，并为学生的长期性学习与发展奠定基石。

（一）促进知识系统化学习，提升学习效果

问题链以确定的教学目标、主干问题、连接介质为三大关键要素，教师所设计的问题，以单元教学内容为载体，将目标落实到各个小问题中，以问题的提出促进学生思考。学生在思考数学概念和解决数学问题的过程中，对单元知识进行系统学习。在教师设置问题的合理引导下，学生不仅能系统学习单元知识，还能前后关联、迁移数学知识，不断完善数学学科知识网络，不断强化数学知识基础，为进行更高难度的数学知识学习打下坚实基础。随着问题的提出、分析、研究和解决，学生可系统学习初中数学知识，灵活运用数学知识解决问题，在思考的同时发展思维能力，有效提升数学学习效果。

以人教版八年级上册“三角形”知识的教学为例。教师针对三角形的线段、角、全等三角形的判定，依次提出问题，将问题落实到具体的数学概念上，促进学生从简单的数学概念入手，逐步深度学习三角形的相关概念、知识。学生解决三角形线段、内角和的相关问题，并在理解构成三角形线段与角概念的基础上，尝试依据数学判断概念，根据已知条件判断两个三角形是否存在全等关系，以及反推全等三角形这一条件下的两个三角形边与角之间的关系。在全等三角形判定环节，存在条件“SSS”，两个三角形如果满足该条件，可判断其具有全等关系。这时会有学生提出疑问：“为什么AAA条件无法判定两个三角形是全等关系？”教师根据学生提出的问题，引导学生验证三角形三边相同判断条件的实际意义，并研究两个角度相等的三角形全等与不全等的具体例子，如边长不相等的两个等边三角形，虽然两者的三个角均为60°，但是它们可能全等也可能不全等，是否全等，由其边长是否相等所决定。在教师的引导下，学生提出问题、分析问题并解决问题，实现对知识的系统化学习，学习效果不断强化。

（二）训练思维能力，提升问题解决能力

数学学科具有较强的逻辑性，在培养学生的思维能力方面具有重要作用。数学教师合理提出问题，并构建问题链，能促进学生在解决简单问题的基础上，逐步深入分析、研究更高难度的数学问题，并在这一过程中思考问题，发展自身的思维能力。学生思考问题也是解决问题的必要环节，在思考的同时，能认识到思考对问题解决的重要性，并加深对数学问题的分析层次和理解程度，促进在数学学习方面的知识输入、加工和输出，从理论向生活实践层面过渡，从而在日常生活中能运用数学知识解决生活化问题，提高解决生活问题的能力。

（三）奠定全面发展基石，为学生成长服务

思维的高度决定了学生的发展层次。初中数学教师运用问题链，能以数学问题促进学生的分析，促使学生在解决问题的过程中进行思考，获得思维能力，为其高阶思维形成以及提升提供良好的条件。思维发展是学生认知能力、心智活动水平提高的关键点，能指向学生的全面发展，为学生的学习、成长服务。

三、基于问题链的初中数学学生高阶思维培养路径

高阶思维是学生在较高层次认知活动中形成的一项思维能力。具备高阶思维的学生，其认知水平相对较高。将高阶思维落实到教学目标中，具体细化为分析、综合、评价和创造的能力，即学生在知识学习的过程中，逐步具备创新意识与能力、问题分析与解决能力、观点批判与决策的能力，能辩证地分析问题、认识事物和解决问题，形成自己独特的观点。初中数学教师以问题链构建课堂教学框架，不仅要扮演问题的提出者，还要扮演引导者，即引导学生提出问题、分析并解决问题，促进学生的思维发展，最终形成高阶思维。这就需要初中数学教师合理提出问题，灵活运用现代教具创设教学情境，激发学生参与课堂和讨论学习的积极性，为学生思考问题、思维发展创造良好的课堂环境。

（一）结合具体案例，创设问题链情境，引导发现并提出问题

学生高阶思维的形成离不开合理的教学问题。在初中数学学科的教学环节，教师设置的数学问题能引导学生在分析、研究的过程中，形成个人认知，并将认知逐步向思维层面过渡，从而提高学生的思维水平与思考能力。教师结合具体的教学案例进行教学，对初中生数学的学习与分析具有重要意义，因为这些案例是学生较为熟悉的情境或内容，能够促进学生对问题、知识的深度分析、思考。因此数学教师要结合具体案例，创设立体化的问题情境，编制情境化问题链，引导学生在情境中发现并提出问题。

以“相交线与平行线”为例。教师提出与生活息息相关的问题：“同学们，你见过城市中的立交桥吗？立交桥和普通公路之间是怎样的关系？”并在多媒体教具上展示城市立交桥、高速公路的图片，让学生针对道路俯瞰图，观察道路之间存在的线段关系。通过观察，学生发现“城市立交桥交叠在公路上方，与公路形成一个夹角”。教师带领学生标注立交桥与公路之间的夹角，结合生活实例，初步讲解相交线的概念。具体而言，教师展示两条对向而行的高速公路，提取公路上的一条车道线，将两条车道线标粗，让学生观察车道线之间的关系，引导学生提出问题：“存在夹角的直线为相交线，那么延长也不存在夹角的直线关系是怎样的？”学生翻阅数学教材，解决自己提出的问题，初步了解了“平行线”的数学概念，将其与相交线的概念进行了对比记忆，并了解了直线相交的多种关系。如单纯的相交关系、夹角为90°的垂直关系。在“相交线”的课堂教学环节，教师与学生用∠1、∠2的数字形式，将直线相交产生的夹角标注出来，并引导学生根据夹角间的关系提出问题，思考直线相交产生的夹角存在的大小关系。

（二）合理设置问题，搭建问题链阶梯，促进分析与思考问题

阶梯式问题链具有循序渐进的特点，教师搭建问题链阶梯，能以难度逐渐提高的数学问题，促进学生分析与思考问题，让学生在思考的过程中加深对数学概念、单元知识的理解。例如，在“勾股定理”课堂教学环节，教师依次提出问题：“勾股定理适用于什么情况？什么是勾股定理？如何推导出勾股定理？已知直角三角形的两条边，能否求出三角形的另一条边长？”引导学生在教材中找到展示勾股定理的数学公式a2+b2=c2，并解决应用型问题。教师以问题创设情境，促进学生运用数学概念解决了直角三角形边长求解的问题。教师在设置应用题型时，还可以从简单的三角形边长求解向图形变化边长求解的题型进行转变，如“梯子下滑类问题”，以问题难度的增大，促进学生在分析问题的过程中形成并提高高阶思维能力。

（三）构建探究式模型，推进研究并解决问题

教师借助具体的几何图形，搭建解决问题的数学模型，能有效降低初中数学问题思考与解决的难度，辅助学生又好又快地解决数学问题。因此数学教师可以适当运用数学几何图形构建数学模式，促进学生依托几何图形剖析问题，探寻问题的答案。例如，在“锐角三角形正弦定理”的课堂中，教师可以设置问题，引导学生根据题目画出满足条件的三角形图形，在图形中标注各条件，明确所求问题在图形中所在位置以及与已知条件之间的关系，对已知条件进行转化处理，根据已知条件探究求解数学问题。

培养学生的高阶思维是核心素养培育任务对学科教师提出的要求。初中数学作为一门逻辑性较强、知识难度较大的学科，在激发并培养学生的高阶思维方面扮演着重要的学科角色。初中数学教师肩负着培养学生高阶思维的教学使命与责任，因此要重视问题链在促进学生思考、思维发展方面的重要性，从引导学生提出问题、分析问题和解决问题三个方面入手，以立体化的教学情境、合理化的数学问题，促进学生对数学概念、数学问题进行深入研究，形成自我认知，在分析、研究的过程中，逐步提升高阶思维能力，培养高阶思维和核心素养。

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（责任编辑：郑" 畅）