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发展“高阶思维”:核心素养导向下的数学学习

2020-09-26苏学峰

数学教学通讯·小学版 2020年5期
关键词:高阶思维核心素养小学数学

苏学峰

摘  要:高阶思维具有灵活性、深刻性、敏捷性、批判性、复杂性、创造性等诸多品质。在数学教学中,教师要高阶定位,引导学生进行高阶建构、高阶反思。通过数学活动目标、内容和评价的优化设计,发展学生高阶思维,进而发展学生高阶学习力,发展学生数学核心素养。

关键词:小学数学;高阶思维;高阶学习;核心素养

高阶课堂需要开启高阶学习活动,高阶学习活动需要学生的高阶思维。所谓“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。高阶思维具有灵活性、深刻性、敏捷性、批判性、复杂性、创造性等诸多品质。具体到数学学习之中,高阶思维就是学生问题发现、问题思考、问题探究、问题推理、问题解决等的能力。在数学教学中,教师应当高阶定位目标、创设情境,引导学生深度参与数学学习活动,促进学生高阶学习的真正发生。

一、高阶定位:核心素养导向下的活动目标设计

高阶定位数学课堂教学,要凸显学生数学学习的主体性地位,让数学教学由单向传输转向多维互动。被动、接受性的数学学习容易导致学生体验不深刻、思维不深入、理解不透彻。以核心素养为导向,学生不仅需要对数学知识进行识记、理解、训练、运用,更需要对数学知识进行分析、评价和创造。根据美国著名教育心理学家布鲁姆的“教育目标分类学”的目标分类,一个人在学习中的识记、理解、应用等为其低阶思维,而对问题的分析、评价和创造为高阶思维。立足于学生的具体学情,从发展学生高阶思维能力的视角进行思考,定位学习目标。

教学《长方形和正方形的认识》(苏教版三年级上册),过去许多教师着眼于结果性目标,要求学生感知、认识长方形和正方形的基本特征,知道长方形长、宽以及正方形边长的含义,初步体会长方形和正方形的联系与区别等。这样的目标定位,更多的是一种知识取向的低阶思维目标定位,停留在“知道”“了解”等的层面。着眼于学生的数学核心素养,笔者在教学中这样定位教学目标:通过“搭一搭、折一折、量一量”等实验学习,自主发现长方形和正方形的特点,学会用自己的语言描述长方形、正方形的特征,在数学实验的过程中,培养学生观察、分类、猜想、验证、操作以及思维的能力。这样的目标定位,更多关注知识的形成过程,关注学生的数学学习方式,因而是一种核心素养取向的目标定位。在高阶目标导引下,笔者设置了具体的任务,比如研究长方形、正方形的角和边的特点,研究长方形和正方形之间的关系等。高阶目标,能有效地引导学生的高阶思维,发展学生的高阶学习能力。

对学生的数学学习进行高阶定位,应当着力体现数学知识的建构、创造、综合。如果说,对知识的感知、理解、应用实际主要体现为学生数学认知学习的话,那么数学的分析、评价等就属于数学的元认知范畴。学生的高阶学习,不仅体现为一种认知,更体现为一种元认知。相对于认知能力,元认知更重视学生的反思、反省,更注重学生的批判性思维、创造性思维。

二、高阶建构:核心素养导向下的活动内容设计

基于皮亚杰的认知发展阶段论,澳大利亚学者Biggs和Collis在1982年提出了“观察到的学生学习结果的结构”(Structure of the Observed Learning Outcome)分类,这种分类不仅关注认知结构,更关注认知过程。依照SOLO分类法,学生的认知水平,从高到低依次可以分为“前结构水平”“单一结构水平”“多元结构水平”“关联结构水平”和“抽象拓展水平”。高阶学习,必须引导学生进行高阶建构。作为教师,要在核心素养导向下对活动内容进行精心设计。

比如在《长方形和正方形的认识》(苏教版三年级上册)教学中,笔者围绕长方形特征的认知,主要设计了两个活动:一是用直尺、三角尺等工具探究长方形的特征;二是用小棒拼搭长方形。两个活动,分别从不同的维度展开:在探究长方形特征活动中,主要是让学生认识长方形的边、角的特征;在拼搭长方形的活动中,主要是让学生进一步感受、体验长方形的特征,通过操作活动,学生能对长方形的直观特征予以进一步的审视。因此,从某种意义上来说,这里的操作活动就带有一种反思的特质,是一种认知的认知,也是一种“元认知”。在这种操作活动中,学生还会感悟到角与边的关系,比如对角相等就决定了这个图形的对边也相等;而对边相等,也决定了这个图形的对角相等……正是在操作活动中,学生整合了对相关数学知识的认知,其认知水平从“单一结构水平”提升为一种“关联性结构水平”,并帮助学生实现最高层次“拓展抽象水平”的提升。

在数学教学中,教师要关注数学知识的整体性结构、关联,通过情境性、挑战性的数学活动,引导学生建构数学知识,有效地激发学生参与活动的兴趣,让学生进行探索性实践和想象性推理,从而引导学生进行数学知识的建构、创造。

三、高阶反思:核心素养导向下的活动评价设计

高阶学习是一种反思性、批判性、评价性的学习。核心素养导向下的活动评价,是一种发展性评价、形成性评价。这种评价不仅关注学生的活动结果,而且关注学生的数学活动过程。核心素养导向下的活动评价,不仅指教师评价,也包括学生评价。作为教师,要注重发挥评价的多维功能,注重评价的内容、形式和方式等。

比如教学《角的初步认识》(苏教版二年级下册),首先引导学生联系旧知,探究静态的角。通过直观感知,学生认识到角有一个顶点、两条边(射线),从而认识到“角是从一个点引出的两条射线所组成的图形”。在此基础上,笔者给学生提供结构性素材,包括两根小棒、一颗钉子。当学生做出了一个角以后,笔者引导学生拉着活动角,对“角的内涵”展开深度研讨。“你认为怎样才能组成一个角呢?”有学生认为,“两根小棒不重叠,直接扣住顶点就是角”;有学生认为,“两根小棒重叠,先扣住顶点,再拉开两条边,就是一个角”;还有学生认为,“两根小棒重叠,先扣住顶点,让其中的一条边不动,另一条边绕着顶点旋转,就是一个角”等。对于学生的不同观点,笔者引导学生进行评价,有学生认为,“第一种观点简单、易操作”,有学生认为,“第二种观点紧紧围绕角的定义”;还有学生认为,“第三种观点好,可以形成任意大小的角”……针对学生的评价,笔者对之进行评价,“第一种观点和第二种观点,无论是直接形成角还是拉开以后形成角,都是角的静态定义。而第三种观点是由一条射线绕着另一条射线旋转,这样形成的角才是角的动态定义”。通过生生评价、师生评价,学生对数学概念的本质有了新的更为深刻的认知。

评价将“角的认知”推向了一个新的高度。这种概念的建构,有助于学生对角的大小进行比较。高阶反思,不仅让学生的数学学习水到渠成、顺理成章,而且在量角方法的本质上一脉相承。

实践表明,培养学生的高阶学习能力,有助于学生数学核心素养的生成。在数学教学中,通过高阶定位、高阶建构、高阶反思,对数学活动目标、内容、评价进行优化,有助于深化学生的数学认知。学生超越低阶认知,能够形成高阶思维能力。这种高阶思维能力是学生高阶学习能力的重要组成,也是学生数学核心素养的重要组成。通过高阶思维的培养,能让学生的数学学习逐渐从模糊走向清晰、从片面走向全面、從肤浅走向深刻,从而最终形成学生的高阶学习能力,发展学生的数学核心素养!

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