小学数学系统性思维训练路径初探

□刘俊霞

字数:3056 2025-07-13 版名:教育理论
  《义务教育数学课程标准(2022年版)》将发展学生的核心素养置于课程目标的核心,其深层要义在于通过数学学习促进个体思维品质的进阶。数学教学不应停留在“知”的层面,必须深化到“思”的维度。然而,当前部分数学课堂仍存在“重结果轻过程、重模仿轻创造、重技能轻思想”的倾向,思维训练常以附加式的、零散的练习题形式出现,缺乏系统性规划和课堂深度融入。这必然制约学生由解题能力向数学思维力的跃迁。因此,构建一套在常规教学中常态化、可操作的系统性思维训练体系,是促进核心素养落地的迫切需求。
  一、厘清与定位:小学阶段应重点培养的数学核心思维类型
  小学生的思维发展处于由具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键期。基于数学学科特性及儿童认知特点,小学数学课堂需重点聚焦和发展以下几类核心思维。
  归纳与演绎推理思维:这是数学大厦的两大基石。归纳是从特殊到一般的猜想与发现(如观察算式特点总结规律);演绎是从一般到特殊的严谨证明(如应用乘法分配律进行简便计算),二者相辅相成,构成数学思维的基本链条。
  转化(化归)思维:将未知化归为已知,将复杂简化为基本的核心策略。例如,将不规则图形面积计算转化为规则图形面积的组合;将陌生应用题的数量关系类比为熟悉的模型(如植树问题、鸡兔同笼模型等)。
  数形结合思维:抽象概念与直观形象的互译能力,即“以形助数,以数解形”。如用线段图分析分数应用题;在坐标方格中理解平移、旋转特性;借助点子图探究乘法算理(如12×14的多种拆解算法)。
  模型思维(简化与抽象):从纷繁的具体情境中抽取出本质的数量关系或结构模式的能力。如建立“总价=单价×数量”的通用模型;探索行程问题中的“速度×时间=路程”的关系;发现周期排列现象中的数学模型。
  批判与优化思维(元认知):对自身解题过程、策略选择的审视、评估与调整能力。如解题后,反思“方法是否最优?结果是否合理?是否存在其他路径?能否推广到一般情形?”等。
   二、路径探析:课堂“四维融合”的系统化思维训练策略
  1.融合渗透:将思维目标明确融入教学设计与知识建构全过程
  ( 1)课前设计:“双线”并行
  教师备课时需制订明确的“知识线”与“思维线”目标。例如在教学《平行四边形面积》时,目标设定为:
  知识线:理解并掌握平行四边形面积公式S=ah。
  思维线(转化):经历将平行四边形面积转化为长方形面积进行探究的过程,深刻体会“等积变形”的化归思想方法;培养空间观念与推理能力。
  ( 2)课堂生成:追问催思
  在教学的关键点,设置启发性追问引领思维走向深入,如:“怎么想到把平行四边形转化成长方形的?为什么能这样变?什么变了,什么不变?”“除了沿高剪开的‘剪拼法’,还能如何操作?这两种转化方式有什么共通之处?”“转化后的长方形与原平行四边形有什么内在关联?底和高变成了什么?”“如果不转化成规则图形(如网格法、分割法等),你还能计算它的面积吗?”
  2.情境激活:创设富有挑战性和启发性的“好问题”与“思维场域”,设计能点燃思维火花的问题情境
  ( 1)案例一(低段·归纳思维):《找规律》
  提供材料(如2,4,6,8,__;○□△○□△__□……)。
  问题1(封闭):下一个是什么?(训练观察模仿)
  问题2(开放·思维提升):你能用不同颜色或形状的材料创造出比老师这个更有趣、更复杂的排列规律吗?(点燃创造火花,鼓励个性化表达)
  问题3(深化):你能创造出一种规律,让你的同桌一眼看不出,但多观察几下就能发现吗?(培养隐藏信息、设计策略的能力,深刻理解规律本质)
  ( 2)案例二(中高段·推理&优化):《简便运算》
  题目:请计算98×99+98×1。
  陷阱情境(暴露思维定势):学生可能先算复杂的99×98。
  点拨启智:观察数字有什么特点。有没有更便捷的计算方式?
  引导转化:能否把它看作求几个98的和?能联想到哪个运算定律?(指向乘法分配律的逆用模型)
  策略对比:呈现不同解法(如硬算VS简算),讨论哪种方法更优,思考为什么,体会“优化”的智慧与价值。(培养元认知与优化思维)
  3.策略引导:运用可视化工具与思考框架,使思维“看得见”,为抽象思考过程提供支架( 1)结构化表达与模型工具
  思维导图/鱼骨图:梳理单元知识结构。(如“多边形的面积”单元内各图形面积公式推导思路与内在联系)
  四宫格分析表:用于解决问题。(如题目信息、所求问题、数量关系模型、解题策略)
  线段图/模型图(如条形图、面积模型):使抽象数量关系直观化。如分析复杂分数应用题:“第一次用去总长的1/4,第二次用去余下的1/3,还剩12米,总长多少?”通过线段图分段标示关系,思路一目了然。(培养数形结合思维)
  ( 2)设计层次性探究任务,搭建思维阶梯
  层级1(基础建模):给情境,识别关键信息,建立基本数量关系模型。
  层级2(模型应用):解决与模型结构一致的标准问题。(巩固模型)
  层级3(模型迁移与转化):解决结构稍变或需进行简单转化的新问题。(如涉及折扣、分段计费等的问题)
  层级4(模型创新):设计开放问题,鼓励学生根据信息提出不同层次的数学问题并解决。(如旅行预算、家庭用电分析等)
  层级5(模型拓展):思考模型适用的边界条件,探讨在更复杂情境下的调整。(如考虑税费、意外因素等)
  4.多元评价:关注思维过程,建立发展性的思维评估机制
  ( 1)过程性评价嵌入对话
  通过课堂问答、小组讨论,关注学生分析问题的角度、推理的逻辑性、方法的灵活性。如“说说你是怎样想到这个方法的?”“他的解题思路和你的有什么不同?你认为哪种更好?为什么?”等。
  ( 2)设计思维取向的作业与测验题
  基础题后增加一道策略开放题。(一题多解)
  增加“说明理由/解释过程”类题目。(如判断“4.95乘以0.98的结果一定比4.95小,说明原因”)
  设置“挑战题/探究题”作为自选项目。
  ( 3)设置成长档案袋
  收集学生不同时期有代表性的思维作品(如一题多解、规律排列图、解决复杂问题的过程记录及反思总结、有深度的数学小报告等),展现思维成长的轨迹。
   三、挑战反思:系统化思维训练实践中的问题与对策
  1.时间压力下“赶进度”,忽视思维过程展开
  对策:优化教学设计,聚焦核心概念与关键思维点,精讲精练,确保核心环节的深入探究时间。树立“宁可慢一点,也要透一点”的质量观。
  2.教师自身对高阶思维内涵及培养路径认识不足
  对策:加强校本教研,组织针对数学思想方法、思维训练策略的专题学习、课例研究(如切片分析学生思考过程)。教师需要提升自身的思维洞察力和学科素养。
  3.思维训练评价不易操作,师生习惯于结果导向
  对策:开发简易观察量表(如关注学生提问的深度、方法的独特性、解释的清晰性等),逐步建立评价标准;在作业评价中增加思维评语(如“你能想到转化方法很棒!”“尝试用图示辅助,会让思路更清晰”等)。
  4.学生思维发展不平衡,统一要求面临困难
  对策:实施分层教学,提供基础巩固性问题(确保全体掌握),设置递进性的思维挑战任务(供不同层次学生选择,如必做+选做+星级挑战);组建差异化的合作小组,鼓励思维碰撞与互助学习(如思维导图绘制过程中的头脑风暴)。
  数学教育的真谛,在于赋予学生一双“数学的眼睛”与一个“思考的头脑”。在小学数学教学中实施系统化思维训练,绝非增加课堂负担,而是回归数学教育的本真追求——在探索数与形的旅程中,开启学生心智,点亮学生智慧。唯有将思维的训练由零星点缀转化为课堂的核心脉络,变知识传递为智慧启迪,才能真正实现从“教数学知识”到“育数学素养”的蜕变。这要求我们每一位一线教师成为积极的思考者与行动研究者,不断优化教学的每一个环节,为学生的思维潜能开启通向无限可能的大门,为其应对未来复杂的未知挑战打下坚实的基础。
  (作者单位:陕西省神木市第十三小学)