基于“思维可视化”的小学生数学核心素养发展策略

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1、基于“思维可视化”的小学生数学核心素养发展策略　　【摘要】小学生的数学核心素养主要指积极的数学情感模式、优质的数学思维品质以及相应阶段清晰完整的数学知识结构。培养学生的数学核心素养，需要教师对课程和教学评价进行转型升级，可以运用“思维可视化”教学策略来升级教法与学法。　　【关键词】数学核心素养；思维可视化；心智双螺旋；心智模式；数学知识结构　　【中图分类号】G623.5【文献标志码】A【文章编号】1005-6009（2016）21-0007-03　　【作者简介】刘濯源，华东师范大学现代教育技术研究所（上海，2000

2、62）特聘研究员，思维可视化教学实验中心主任，全国教育信息技术研究“十二五”规划重点课题“思维可视化技术与学科整合的理论和实践研究”课题组副组长。　　一、小学生的数学核心素养到底是什么？7　　当下，我们的教育正在发生着系统的、深刻的变革，这一变革主要体现在四个层面：信息传递方式的变革（互联网突破信息传递的时空壁垒）、教学组织形式的变革（多元参与、多向互动、多态并存）、学习方法和策略的变革（思维可视化及游戏化教学等）、教育目标的变革（发展学生的核心素养）。这四个层面的变革相互交织、相互促进，但最根本的变革还是教育目标

3、的变革，因为其他层面的变革都是为更深层次的教育目标的变革服务的。　　教育目标为何需要变革？因为这是适应时代发展的必然。什么时代？以互联网为主要信息载体及传播渠道的信息智能文明时代。它与此前的机器工业文明时代有两大不同：一是海量知识浮在“云端”，使知识的获取变得非常便捷；二是知识与技术以加速度态势持续更新。在这样的时代，依赖固化板结的知识和技能根本无法跟上社会快速发展的脚步，按传统教育理念培养出来的所谓人才越来越不能适应社会快速转型升级的要求。因此，必须将教育的着力点从知识与技能层面推进到核心素养层面。核心素养是一个

4、人的根基，只有发展出高品质的核心素养才能在未来应对各种难以预知的挑战，基础教育必须担负起这样的使命。　　那么，到底什么是核心素养呢？自教育部《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》印发后，教育界诸多专家、学者从不同视角对核心素养进行了诠释和解析，可谓百家争鸣、百花齐放，至今未达成共识。下面，笔者从脑科学、认知科学和思维科学的视角，借助思维可视化手段来阐释一下这个概念。　　如图1所示，“核心素养”这个概念包含两个要素――“核心”与“素养”。“核心”是指什么？笔者认为它具有两个基本特性：一是普遍基础性，它的存

5、在与参与是广泛的；二是持续影响性，它的影响力是稳定的、长久的。何为“素养”7呢？笔者认为它具有三个特性：一是后天发展性，它不是先天具有的，而是通过后天学习活动发展出来的；二是内隐内化性，它不是外显的、具体的知识、技能或态度，而是被学习者内化的情感、经验、意识、观念、思想、能力等；三是整体综合性，它的构成要素不是彼此独立的，而是交织共生的，各要素相互作用、共同参与问题的解决。因此，核心素养必须同时具备以上五种特性，缺一不可。很多学者把核心素养直接定义为“知识、技能与态度的综合体”，这一说法符合后天发展性和整体综合性，

6、却未必符合内隐内化性和普遍基础性，因此，这样的阐述是不严谨、不到位的。　　笔者带领的“思维可视化”研究团队经过广泛的资料研究，以及对中小学一线教学实践的长期观察和深入反思，发现同时符合这五个基本特性的素养只有人的情感模式（感性经验系统）和思维模式（理性思考系统），心理学家丹尼尔?卡尼曼（诺贝尔经济学奖获得者）在其著作《思考，快与慢》一书中将其分别称为“系统1”和“系统2”。这是人脑两种最基本的运作机制，这两种运作机制既相互对立又相互补充，几乎支配着人的所有行为和决策。为了方便陈述，我们把人的情感模式简称为“心”，把

7、人的思维模式简称为“智”，两者合起来可简称为人的“心智模式”。除了先天的生理机制及原始本能反应以外，“心智模式”几乎主导着人的一切。如果说DNA决定了人的生物态性，心智模式则决定着人的精神态性，只不过前者是先天遗传的，后者是后天发展出来的。虽然两者之间有着本质的区别，但它们的结构非常相似：都含有两种性质相对的要素，且以协同互补的关系构成一个美妙的双螺旋结构。模拟DNA的双螺旋结构构图，我们构建了“核心素养心智双螺旋模型”（如图2）。7　　如图2所示，人脑的两种基本运作系统包括感性经验系统和理性思考系统，高品质的感性

8、经验系统主要包括三个方面：专念（持续专注的意识和能力）、悦纳（乐观与接纳的情感及态度）、自省（自我觉察与自我反思）。高品质的理性思考系统也主要包括三个方面：思考意识（强烈的好奇心和探究欲）、思考策略（逻辑思考、发散思考、逆向思考等）、思考结果的表达（运用文字、符号、图示、肢体语言等进行有效表达的意识和能力）。　　那么，小学生的数学核心素养具体是指什么呢？与普