基于數(shù)學(xué)高階思維培養(yǎng)的高等數(shù)學(xué)立體化教學(xué)模式研究

張輝　呂海亮　李應(yīng)岐　敬斌

【摘要】基于數(shù)學(xué)高階思維的內(nèi)涵，探討如何構(gòu)建基于數(shù)學(xué)高階思維培養(yǎng)的軍校高等數(shù)學(xué)課程的立體化教學(xué)模式，有效促進(jìn)學(xué)員數(shù)學(xué)高階思維能力的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)高階思維 教學(xué)設(shè)計(jì) 教學(xué)模式 教學(xué)體系

【基金項(xiàng)目】陜西省高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目重點(diǎn)課題（編號(hào)：15BZ74）和第二炮兵工程大學(xué)教育教學(xué)理論研究青年項(xiàng)目（編號(hào)：EPGC2015010）資助。

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）06-0044-02

促進(jìn)軍校學(xué)員高階思維能力的發(fā)展， 成為當(dāng)今軍校信息化教學(xué)發(fā)展的重心。對(duì)于軍校的學(xué)員來說，作為基礎(chǔ)學(xué)科教育的大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)通過有目的和有意識(shí)地訓(xùn)練，發(fā)展學(xué)員的高階思維能力是非常必要的，不僅能提高學(xué)員分析問題、解決問題的能力，而且能促進(jìn)群體協(xié)作能力和學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)能力的提高。

一、數(shù)學(xué)高階思維概述

高階思維[1]，是指發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)或認(rèn)知能力。它在教學(xué)目標(biāo)分類中表現(xiàn)為分析、綜合、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造。高階思維是高階能力的核心，主要指創(chuàng)新能力、問題求解能力、決策力和批判性思維能力。高階思維能力集中體現(xiàn)了信息時(shí)代對(duì)人才素質(zhì)提出的新要求，是適應(yīng)知識(shí)時(shí)代發(fā)展的關(guān)鍵能力。

結(jié)合數(shù)學(xué)學(xué)科自身的特點(diǎn)，數(shù)學(xué)高階思維[2]是指在數(shù)學(xué)活動(dòng)中的有意識(shí)的、圍繞特定目標(biāo)的、需要付出持續(xù)心理努力的高層次認(rèn)知水平的復(fù)雜思維。它具有嚴(yán)謹(jǐn)性、深刻性、批判性、獨(dú)創(chuàng)性、靈活性的特點(diǎn)。

大學(xué)數(shù)學(xué)教育是以培養(yǎng)學(xué)員數(shù)學(xué)素質(zhì)為主要目標(biāo)，將數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能相結(jié)合的科學(xué)文化基礎(chǔ)教育的重要組成部分。在大學(xué)課程改革和新版人才培養(yǎng)方案的驅(qū)動(dòng)下，大學(xué)數(shù)學(xué)教育已由傳統(tǒng)的重理論、輕應(yīng)用向培養(yǎng)學(xué)員獨(dú)立思考、分析問題、解決問題和創(chuàng)造性思維能力為主的高階思維能力轉(zhuǎn)變。

二、基于教育分類目標(biāo)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)研究

根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)模式研究，數(shù)學(xué)高階思維的發(fā)展應(yīng)當(dāng)與具體的高等數(shù)學(xué)課程和教學(xué)整合起來。在數(shù)學(xué)高階思維教學(xué)方面，Bloom教育目標(biāo)分類學(xué)說（認(rèn)知的、情感和技能的目標(biāo)），為教員評(píng)價(jià)自我的教學(xué)是否有利于促進(jìn)學(xué)員的數(shù)學(xué)高階思維提供了一種便利的圖式。根據(jù)這種目標(biāo)分類圖式，教員可以反思自己的教學(xué)是處在低階思維（知道、領(lǐng)會(huì)和應(yīng)用層次） 還是處在高階思維層次（分析、綜合和評(píng)價(jià)），教學(xué)是否期望學(xué)員將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于分析問題的情境，教學(xué)方法和學(xué)習(xí)任務(wù)是否要求學(xué)員運(yùn)用元認(rèn)知和問題求解的技能，對(duì)等等諸如此類問題的反思，都有助于教員設(shè)計(jì)幫促學(xué)員發(fā)展數(shù)學(xué)高階思維的教學(xué)。

創(chuàng)設(shè)促進(jìn)學(xué)員數(shù)學(xué)高階思維的學(xué)習(xí)環(huán)境，可以根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施有效的干預(yù)。從教學(xué)活動(dòng)、知識(shí)建構(gòu)、高階學(xué)習(xí)策略和任務(wù)/問題設(shè)計(jì)等方面研究促進(jìn)學(xué)員數(shù)學(xué)高階思維發(fā)展的教學(xué)設(shè)計(jì)。將數(shù)學(xué)高階思維的培養(yǎng)融合于高等數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)之中和運(yùn)用信息技術(shù)作為認(rèn)知工具， 有助于促進(jìn)學(xué)員數(shù)學(xué)高階思維的發(fā)展。

根據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)方案對(duì)各專業(yè)學(xué)員的培養(yǎng)目標(biāo)，從科學(xué)文化、軍事基礎(chǔ)、專業(yè)業(yè)務(wù)等方面按照知識(shí)、能力、素質(zhì)進(jìn)行描述，科學(xué)設(shè)計(jì)高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)過程。依據(jù)Bloom教學(xué)分類目標(biāo)法，將高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)設(shè)計(jì)在認(rèn)知領(lǐng)域里分解為各項(xiàng)分類目標(biāo)，結(jié)合授課對(duì)象實(shí)際思維能力水平，創(chuàng)設(shè)促進(jìn)學(xué)員數(shù)學(xué)高階思維的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)員投入到需要運(yùn)用數(shù)學(xué)高階思維的學(xué)習(xí)活動(dòng)中。

三、基于數(shù)學(xué)高階思維培養(yǎng)的高等數(shù)學(xué)立體化教學(xué)模式

在教學(xué)設(shè)計(jì)指導(dǎo)下，以“學(xué)-導(dǎo)多元立體化互動(dòng)”的開放教學(xué)模式為基礎(chǔ)，基于學(xué)員數(shù)學(xué)高階思維的培養(yǎng)，從教學(xué)觀念、教學(xué)資源、教學(xué)手段和課程考核四個(gè)方面，構(gòu)建以數(shù)學(xué)高階思維培養(yǎng)為目標(biāo)、立體化教學(xué)資源為支撐、以多樣化教學(xué)方法為手段、多層次實(shí)踐教學(xué)為途徑、多元化考核方式為保障的高等數(shù)學(xué)課程立體化教學(xué)模式。突出基于宏觀的角度把握教學(xué)活動(dòng)整體以及各要素之間內(nèi)部關(guān)系的功能，有效地表現(xiàn)了教學(xué)模式的有序性和可操作。強(qiáng)調(diào)教學(xué)參與者的多邊互動(dòng)和多種學(xué)習(xí)方式的共存發(fā)展，體現(xiàn)了以人為本的現(xiàn)代教育理念，具有教學(xué)資源的多元化、教學(xué)方式的現(xiàn)代化、知識(shí)結(jié)構(gòu)的立體化等突出特點(diǎn)，有助于樹立學(xué)員的數(shù)學(xué)高階思維意識(shí)、激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)員的數(shù)學(xué)高階思維能力。主要表現(xiàn)如下：

1.樹立以學(xué)員為本的教學(xué)理念，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的統(tǒng)一

教員要轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，采用立體化教學(xué)模式，樹立以學(xué)員為主體、教員為主導(dǎo)的教學(xué)觀念。教員要引導(dǎo)學(xué)員自覺、自主地學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)員發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、獨(dú)立思考和解決問題的能力和習(xí)慣，使學(xué)員能夠真正成為知識(shí)信息的主動(dòng)建構(gòu)者。教員要注意學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，注重對(duì)學(xué)員進(jìn)行學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)和訓(xùn)練，運(yùn)用多樣化的教學(xué)方法和手段，積極發(fā)揮信息網(wǎng)絡(luò)的作用，運(yùn)用信息網(wǎng)絡(luò)的靈活機(jī)動(dòng)性，充分調(diào)動(dòng)學(xué)員的主動(dòng)性和積極性，挖掘?qū)W員潛能，培養(yǎng)學(xué)員的數(shù)學(xué)高價(jià)思維能力。

2.挖掘教學(xué)資源，構(gòu)建多層次的教學(xué)體系

努力開發(fā)和挖掘教學(xué)資源，逐步形成課內(nèi)外相結(jié)合、教學(xué)科研相結(jié)合、理論教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)體系，構(gòu)建新型的多層次、全方位的立體化教學(xué)體系，使教學(xué)內(nèi)容具有開放性、多科性、綜合性、整體性、設(shè)計(jì)性。

3.建立課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，促進(jìn)立體化教學(xué)資源的建設(shè)

立體化教學(xué)資源建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要不斷地優(yōu)化和完善，因此要建立一支課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)，才能促進(jìn)立體化教學(xué)資源的建設(shè)。課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)由授課經(jīng)驗(yàn)豐富、教學(xué)設(shè)計(jì)理念新進(jìn)的教員為主要帶頭人，逐步組建一支結(jié)構(gòu)合理、團(tuán)結(jié)協(xié)作的立體化教學(xué)資源建設(shè)隊(duì)伍，并根據(jù)教學(xué)實(shí)踐中的反饋信息不斷地改進(jìn)和完善立體化教學(xué)資源的建設(shè)。

4.采用多元化的教學(xué)實(shí)踐組織方式，實(shí)現(xiàn)“學(xué)教并重”的教學(xué)設(shè)計(jì)

“以學(xué)員為主體，以教員為主導(dǎo)”，明確了教與學(xué)以學(xué)員發(fā)展為中心的價(jià)值取向。傳統(tǒng)的教與學(xué)對(duì)于人和知識(shí)的預(yù)設(shè)前提已經(jīng)發(fā)生了變化，教與學(xué)正在由教師的單項(xiàng)灌輸轉(zhuǎn)向師生的辯證互動(dòng)，在互動(dòng)中實(shí)現(xiàn)學(xué)員的數(shù)學(xué)高階思維的發(fā)展?！皩W(xué)教并重”的教學(xué)設(shè)計(jì)既突出學(xué)員的主體地位，又重視教員的主導(dǎo)作用，這對(duì)學(xué)員的數(shù)學(xué)高階思維能力的培養(yǎng)較為有利，要求教員精心策劃，其設(shè)計(jì)過程主要包括：教學(xué)目標(biāo)分析、學(xué)員特征分析、教學(xué)策略選擇、學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)和形成性評(píng)價(jià)等。

四、立體化教學(xué)模式中數(shù)學(xué)高階思維的傳授

發(fā)展我校學(xué)員數(shù)學(xué)高階思維能力的最有效方式，是與大學(xué)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容和教學(xué)方式整合，讓學(xué)員投入到需要運(yùn)用數(shù)學(xué)高階思維的學(xué)習(xí)活動(dòng)（如問題求解、任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、項(xiàng)目學(xué)習(xí)、反思學(xué)習(xí)等）之中。這種學(xué)習(xí)活動(dòng)一般稱之為高階學(xué)習(xí)。在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，如何從教和學(xué)的兩方面很好的進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，充分運(yùn)用好現(xiàn)代的信息化教育手段，開發(fā)一系列適合課程特點(diǎn)的思維教學(xué)活動(dòng)，是培養(yǎng)學(xué)員數(shù)學(xué)高階思維的有效途徑。在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中采用立體化的教學(xué)模式時(shí)，應(yīng)以現(xiàn)代教學(xué)實(shí)踐的制度化特征為著眼點(diǎn)，在教學(xué)程序、教學(xué)手段的改革與重建等方面，賦予學(xué)員自我選擇和自我提高的廣闊空間以調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性，充分體現(xiàn)出個(gè)性化和人性化的教育理念，并建立多種教學(xué)模式相結(jié)合的教學(xué)體系，從而更好地實(shí)現(xiàn)我校學(xué)員數(shù)學(xué)高階思維的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

張輝（1982.07-），男，碩士學(xué)歷，河南獲嘉人，講師，研究方向：大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)和動(dòng)力系統(tǒng)的概周期性。