发展高阶思维 促进知识建构

【摘 要】未来对学生的考查，将不仅仅停留在知识层面，更多地将会涉及学生的思维能力。因此，教师在教学中要基于高阶思维，勇于打破以知识传授为中心的传统教育模式，深度分析教材、创新学习方式、注重实践应用，引导学生不断思考，学会从不同的角度并采用不同的方式思考问题，点燃学生思维的火花。

【关键词】高阶思维 深度分析 突出过程 注重应用

随着智能时代的到来，学校要培养能够适应未来社会、促进终身学习、实现全面发展的接班人。高阶思维主要由问题求解、决策、批判性思维、创造性思维等构成，是较高层次的思考能力和认知水平，它集中体现智能时代对人才素质提出的新要求，是适应信息时代发展的关键能力。因此，在小学数学教学中，高阶思维能力的培养变得越来越重要。下面以苏教版数学四年级上册“认识平行”为例，从培养学生高阶思维的视角提出如何基于高阶思维，帮助学生建构有关“平行”的知识。

一、深度分析教材，厘清知识的逻辑顺序

高阶思维指一个人将接收到的新的信息和记忆里储存的旧的信息相互连接，然后在头脑中重新整理、分析、加工，进而提出解决方案。新旧知识联系越紧密，学生对新知识的理解、记忆和应用越容易，就越有助于学生建构完整的知识体系。因此，教师要帮助学生在思维过程中搭好“脚手架”—新旧知识关系的建立。

（一）以“系统观”整体把握内容的纵横联系

弗赖登塔尔在《作为教育任务的数学》中提出了这样一个观点：数学是系统化了的常识。数学知识并不是孤立存在的，数学概念之间、法则之间、命题之间、概念与命题之间、概念与法则之间存在各种各样的联系，这些联系把很多知识点串联起来，构成了有机整体。因此，搭建清晰的知识框架是学生理解数学知识的重要基础。在教授新知识时，教师要熟知新旧知识之间的联系，引导学生将知识点串联起来，形成完整的知识体系。这有助于学生从整体上把握数学知识的结构，加深对知识的理解和记忆，对所学知识加以整理、存贮，最终灵活应用。

“认识平行”是学生在认识直线的基础上，认识“不相交的两条直线互相平行”。就横向联系而言，因为定义“平行”需要用到不相交的概念，所以认识相交和不相交是认识平行的必要前提；因为学生要认识到“平行线之间距离相等”这一特征，所以在“认识平行”之前还需要学习“点到直线的距离”。这样的安排既凸显知识间的逻辑联系，又顺应学生的认知规律。就纵向联系而言，二年级学生初步认识了线段、平行四边形和角，三年级学生进一步认识了长方形和正方形，并学习了有关平移的知识，四年级是小学阶段对有关平行线相关知识与技能高层次的学习。

（二）以“高观点”具体分析内容的本质特征

为更好地遵循学生的认知规律和满足学生的发展需要，促进学生全面发展，苏步青教授坚持小学数学教材“混而不错”的原则，保持既有一定的逻辑基础性，又能让学生在学习过程中全面了解基础内容和基本技能。但作为学生数学学习的引导者—小学数学教师，要跳出狭窄的视野，从更广的角度看待相关的数学知识，在解读教材时，要站在“高观点”，深刻理解教学内容的本质特征，以便更好地帮助学生掌握知识，提升学习效果和数学素养。

学习“认识平行”时，要弄清几个概念：（1）何为“平行”？《几何原本》中指出，平行线是同一平面内的直线，向两个方向无限延伸，无论哪个方向它们都不相交。从这个解释中可以发现，“无限”“不相交”是平行的本质。（2）平行线在生活中的原型是什么？教材安排的铁轨、双杠都是有限长的，是“平行线段”的原型，不是“平行线”的原型，“平行线”涉及“无限长”，这对学生来说是超出他们的生活经验和本身的认知结构的。（3）画平行线的依据。大部分教师在教学画平行线时采取的是“贴靠移画”四步法，究其原因这里是涉及平行线的判定法则，即根据欧几里得的第五公设得到的“同位角相等，两直线平行”。但是在小学阶段没有平行公理，没有同位角概念，学生依靠的是与生俱来的直觉：方向直觉和距离直觉。教材所呈现的往往是静态的、表面的，这就需要教师更加深入地发掘教材背后的知识。

二、突出经历过程，促进学生的体验感悟

高阶思维与批判性思维、问题解决能力、创造性思维不同，它是一种系统性的思维模式，需要引导学生在真实的学习情境中，积极体验、主动建构、及时调整，最后获取属于自己的认知结构。

（一）创设问题情境，激发学生的学习兴趣

真实、有挑战的任务能够激发学生的学习兴趣，使学生主动进入学习情境，在学习情境中积极主动地提出问题、分析问题、解决问题。如果学生的学习能与真实的任务情境持续互动，在互动的过程中从不同角度分析问题，在分析的过程中经历观察、说明、澄清、理解、假设、论证、得出结论等一系列探索未知的过程，就说明学生的思维是动态的、系统的。因此，在教学过程中，教师通过创设有趣味的问题情境来激发学生学习的兴趣，通过有思考性的问题情境来启发学生的高阶思维。

平行线是“无限延长而不相交”，但是教材中的例图铁轨和双杠都是短短的平行线段，用“有限”的经验来解释“无限”知识，这对于学生来说是超经验的。同时，平行是关于两种直线的位置关系，静态的教材例题图无法引导学生主动观察两条直线的位置关系。因此，在教学伊始，教师让学生在学习单上动手画一画，并思考，然后让学生观察、分类、辨析。这样做不仅能有效激发学生的兴趣、提高学生的参与度，同时还能帮助学生舍去实物的颜色、粗细等特征，关注知识的本质—直线的位置关系。

（二）创新学习方式，促进学生“沉浸式”学习

学生的学习是高起点的，他们面对的是人类经过长期曲折探索获得的最终成果，但在教学过程中，这样的高起点很容易让教师忽略学生的主体作用，学生在学习过程中经常成为“知识的容器”。但高阶思维不是单一的思维过程，而是由多种认知成分协同作用的复杂思维过程。学生不可能完整经历知识的形成过程，教师应该带领学生，根据学习内容的特点，引导学生通过观察、猜测、计算、想象、实验、推理、验证等多种方式作自主探索，帮助学生弄清静态的文字符号蕴含的原理。教师还要引导学生在探索的过程中通过细心观察、动手操作、用心感悟、表达交流等方式进行“沉浸式”学习，逐步丰富数学活动经验。

学习“认识平行”时，学生自己创作得到不同位置关系的两条直线后，教师组织学生讨论：这几组直线的位置关系一样吗？你能给它们分类吗？因为是学生自己的作品，学生在讨论的过程中会有很强的参与感。在辨析这组直线时，为了让学生更好地理解“无限延长之后不相交”，教师可以通过三步进行引导：第一步用手比，用手比画延长之后相交；第二步闭眼想，想象两条直线的延长过程；第三步用眼看，通过动画演示，让学生加强直线延长的动画表象。学生在全身心地体验知识的内涵与意义的同时，也在提升着自己的精神世界，发展数学思想。

三、注重实践应用，增强学生的创新意识

高阶思维不仅包含认知过程，更是包含元认知的过程。在探索真实情境的过程中，学生对获取的信息加以分析、综合、调整、创造，通过建立联系，最终在解决问题的过程中获取创新性的认知。

（一）回归生活，寻找“生活”与“数学”的联系

数学学习的评价指标之一是学生面对新的、真实的、复杂的情境，能否灵活运用所学知识发现问题、分析问题，通过解释、思辨、推理、建模等方式与现实世界进行关联，在关联的过程中调适并修正自己原本的知识，形成新的方式理解世界。学生如果能在生活中找到所学知识的原型或者能够把课堂上所学的知识应用到实践中，不仅能更加深刻地理解数学知识，同时也能充分感受到数学的魅力，进而成为主动的、积极的知识建构者。

教师虽然无法从现实物体中抽象出“平行线”，但是可以引导学生利用数学的眼光，从“无限”的角度寻找生活中“有限”的知识原型。在认识平行线之后，让学生视野放远，从室内到室外，寻找生活中的平行现象；在学习画平行线的时候，教师让学生观看窗平移和升旗的视频，帮助学生在生活中寻找画平行线方法的原型。

（二）反思提升，发展批判性思维

罗伯特·恩尼斯认为，批判性思维是指通过合理的反思来专注于判断该相信什么或者该做什么的思维方式。高阶思维就是一种具有批判性的思维，教学过程中如果能引导学生及时反思探究过程和成果，督促学生“回头看”，通过反思，对自己的学习过程、思维过程进行分析、检查、纠正和总结，引导学生逐步学会监控自己的学习过程并及时调整。因此，教师在教学中要引导学生从不同角度回顾反思，可以反思自己或者同伴对问题的理解是否正确、分析是否准确、解题思路是否可行，同时也可以总结自己在探究过程中获得哪些知识和技能，获取了哪些学习方法或者研究方法，甚至还可以对所学知识展开追问或者猜测，从而促使学生不断拓展思维的广度、宽度和深度。

教学“平行”时可以设计核心问题：（1）（出示几组直线）这些直线怎么分类？为什么？还可以怎么分？（2）什么叫互相平行？（3）尝试画已知直线的平行线，说一说你为什么这样画。（4）今天你有哪些认识？还有什么问题？通过这些核心问题的设计，引导学生经历疑问、释疑、再生疑、再释疑的过程，在不断地反思过程中不断打破原有的认知结构，不断重建，最后自然而然地实现有关平行的建构。

总之，基于高阶思维的教学，不仅有利于学生更深入地理解知识，灵活巧妙地解决问题，还能帮助学生增强证据意识，建立专家思维，使学生的数学学习学得深、学得广、学得宽、学得远。

【参考文献】

[1] 张奠宙，巩子坤，任敏龙，等.小学数学教材中的大道理：核心概念的理解与呈现[M].上海：上海教育出版社， 2018.

[2] 钟玉坤.核心素养背景下学生批判性思维的发展研究[J].小学数学教育，2023（Z1）.