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小学五年级数学高阶思维能力调查报告

上海教育科研 2022年第7期 48-54页

作者：薛琼上海市闵行区吴泾实验小学 200241

数学高阶思维能力的重要性日益凸显,国际社会密切关注高阶思维能力的培养。然而,目前小学阶段的学生数学高阶思维能力普遍较低。为了深入把握小学数学高阶思维能力水平现状,该研究根据国际权威调查工具,改编并形成了一套适用于小学阶段... 详细信息

数学高阶思维能力的重要性日益凸显,国际社会密切关注高阶思维能力的培养。然而,目前小学阶段的学生数学高阶思维能力普遍较低。为了深入把握小学数学高阶思维能力水平现状,该研究根据国际权威调查工具,改编并形成了一套适用于小学阶段的数学高阶思维能力调查问卷。调查结果显示,五年级学生数学高阶思维能力总体处于中等水平,且发展不均衡,其内部子能力方面存在着细微差异,其中创造性思维成为未来高阶思维能力整体提升的关键抓手。为此,该研究提出了相应的调查启示和应对策略:其一,要透过局部去推动整体的提升;其二,要挖掘和利用优势班级的典型做法与策略,面向所有学生进行全面覆盖;其三,教师应重视创造性思维活动的设计,以启发孩子更高阶的思维能力;其四,要构建契合数学学科、具备可操作性的高阶思维能力评估方案,以助力小学数学高阶思维能力的培养和发展。

关键词：小学五年级数学高阶思维能力现状调查调查报告

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高二学生数学高阶思维能力的调查研究

高二学生数学高阶思维能力的调查研究

作者：孟丽萍青海师范大学

学位级别：硕士

当今世界各国各领域都发生着巨变,问题层出不穷,海量信息、网络安全、金融安全、疾病疫情等都对现代人类提出了挑战。人们面对这些挑战时,需具备强大的解决问题的综合能力;高阶思维能力作为一种高层次认知水平的综合思维能力,应是人类... 详细信息

当今世界各国各领域都发生着巨变,问题层出不穷,海量信息、网络安全、金融安全、疾病疫情等都对现代人类提出了挑战。人们面对这些挑战时,需具备强大的解决问题的综合能力;高阶思维能力作为一种高层次认知水平的综合思维能力,应是人类战胜诸多困难的必备能力之一。在这种时代大背景下,教育界越来越重视学生数学高阶思维能力的培养,因而有关高阶思维的研究成为了教育研究的热点。就我国而言,数学高阶思维能力的研究进展缓慢,其重要原因在于高阶思维能力的概念界定模糊,评价工具也寥寥无几。鉴于此,本研究致力于对数学高阶思维能力的概念作出界定,以期通过基于评价框架的测量工具了解高二学生数学高阶思维能力现状,并提出有效建议。首先,通过文献的细致研读和梳理,分析对比各流派的研究成果,界定了高阶思维能力的概念,并确定数学高阶思维能力的测评框架;其次,依据测评框架编制测试卷和评分标准,经过预测试和专家咨询,反复修订形成信效度较高的正式测试卷和合理的评价标准;而后通过正式测试,对高二学生数学高阶思维能力的现状做定量分析;最后根据调查结果结合教师访谈,从教师和学生两个方面提出培养学生数学高阶思维能力的建议。本研究的主要结论有:1.高阶思维是高阶思维能力与高阶思维倾向的综合体;高阶思维能力的构成要素包括理解能力、应用能力、分析能力、评价能力、创造能力。2.构建的数学高阶思维能力的测评框架由5个一级指标、13个二级指标组成;编制的测试卷由13道测试题构成,每道题目对应一个二级指标,依据SOLO分类法制定了评分标准,将各要素划分为水平一到水平五,具有较好的区分性和层次性。3.对测试结果统计分析后发现:高二学生的数学高阶思维能力的整体水平偏低,从理解能力到创造能力的分数变化趋势是逐次变低;女生的理解能力略高于男生,但男女之间都不存在统计学意义上的显著差异;学校氛围对于学生的数学高阶思维能力有很大影响;数学高阶思维能力对学生的数学成绩影响显著。

关键词：数学高阶思维能力高二学生评价框架测量工具

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高三学生数学高阶思维能力的调查研究

高三学生数学高阶思维能力的调查研究

作者：胡生兵四川师范大学

学位级别：硕士

数学高阶思维能力不仅是数学教育的重要目标,还是数学核心素养的关键成分,更是数学教育研究的热点课题。目前国内数学高阶思维能力的培养进步缓慢。究其原因,主要是对数学高阶思维能力的概念理解模糊,数学高阶思维能力的构成要素认识不... 详细信息

数学高阶思维能力不仅是数学教育的重要目标,还是数学核心素养的关键成分,更是数学教育研究的热点课题。目前国内数学高阶思维能力的培养进步缓慢。究其原因,主要是对数学高阶思维能力的概念理解模糊,数学高阶思维能力的构成要素认识不清,缺少有效测量数学高阶思维能力的评价工具。针对以上现状,首先对数学高阶思维能力的概念进行界定,确定数学高阶思维能力的评价体系,然后编制数学高阶思维能力的测量工具,最后依据调查结果提出教学建议。核心内容主要包括以下三个方面:第一,数学高阶思维能力评价体系的确立。首先运用文献分析法,借鉴钟志贤教授的定义,对数学高阶思维能力进行概念界定。参考2001年版教育目标分类学中对高阶思维能力的划分,确立数学高阶思维能力的评价体系,其包括分析、评价、创造三个维度。其中分析包含区别、组织、归因三要素,而评价维度分为检查、评判两要素,创造维度包含提出、设计两要素。第二,高三学生数学高阶思维能力的调查。首先,基于数学高阶思维能力的评价体系,开发数学高阶思维能力的测量工具。为了检验评价工具的信效度,按照Rasch模型编制测量工具的程序代码,运用Conquest软件对测量工具进行了两轮分析。数据分析结果显示,测量工具的α系数为0.8,各测试项目的拟合指数均在0.8-1.2之间,表明评价工具的质量优良。其次使用正式测量工具对443名高三学生进行了调查,并利用SPSS对数据进行分析,最后数据分析结果显示:(1)高三学生整体高阶思维能力偏低,平均得分率为0.4944;(2)在性别差异方面,不同性别学生之间的数学高阶思维能力不存在显著差异;(3)在文理科差异方面,不同文理科学生的数学高阶思维能力存在显著差异;(4)在学校差异方面,不同学校学生的数学高阶思维能力存在显著差异;(5)回归分析发现,学生的数学高阶思维能力与数学成绩之间存在线性关系。第三,高中学生数学高阶思维能力的培养。根据数据分析和访谈结果,对结论进行原因分析,进而提出了教学建议,以期对后续学生数学高阶思维能力的培养有所帮助。首先应该提高教师关于数学高阶思维能力的培养意识,设计开放型活动,提升课堂提问质量。其次,引导学生形成善于反思、总结、评价等优良学习习惯。最后,高中生评价方法应该多元化,评价内容开放化。

关键词：高三学生数学高阶思维能力评价教学建议

基于STEM理念的初中数学高阶思维能力的培养研究

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基于STEM理念的初中数学高阶思维能力的培养研究

作者：钟凯丹佛山科学技术学院

学位级别：硕士

高阶思维能力是21世纪核心素养的重要组成要素,对学生的自主发展、国家的科技创新、人类的社会进步有着极大的促进作用。面对新一轮课程改革,如何立足于数学学科创新高阶思维能力培养方式,实现素养发展是当前亟待解决的问题。本研究主... 详细信息

高阶思维能力是21世纪核心素养的重要组成要素,对学生的自主发展、国家的科技创新、人类的社会进步有着极大的促进作用。面对新一轮课程改革,如何立足于数学学科创新高阶思维能力培养方式,实现素养发展是当前亟待解决的问题。本研究主要采用实验法、案例分析、问卷调查、访谈法等,创新性建构了CIL-STEM教学模式,以综合与实践为载体,对初中生数学高阶思维能力的培养进行研究。首先通过文献研究法,梳理了STEM教育、高阶思维能力国内外研究进展与不足;其次,界定了CIL-STEM教学模式、数学高阶思维的定义以及数学高阶思维能力的内涵、维度等核心概念;再次,结合建构主义、波利亚解题等理论,建构了CIL-STEM教学模式下的教学目标、教学原则、教学环节以及五大能力评价表;最后在初中数学课堂开展了CIL-STEM教学模式的实践教学,通过教学实验检验了该模式下培养数学高阶思维能力的有效性。本研究的主要成果如下:1、建构了完整的CIL-STEM教学模式框架,呈现了北师大版《探索神奇的幻方》、《制作一个尽可能大的无盖长方体形盒子》两课共四课时教学设计,并在实践教学后进行了二次修改,给一线教师开发综合与实践课提供新视角。2、验证了模式的有效性,利用李克特量表对实验班与控制班进行前测、后测独立样本T检验,实验班、控制班前后测配对样本T检验以及对“分析”、“评价”、“创新”三个层面的自编数学试题进行数据分析,结果表明:CIL-STEM教学模式比传统的探究式学习更具显著性优势,该模式下对学生数学高阶思维能力的培养是有效的,其中数学问题解决能力维度提高最大,其次是创造性思维。最后,笔者对实验班的活动记录表与报告、教师的课堂评价表与访谈记录进行定性分析,总结了实践过程存在的问题,提出强化数学学科知识,实现知能均衡发展;弹性课时,促进深度发展等教学策略。

关键词：数学高阶思维能力综合与实践 STEM CIL-STEM教学模式

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高一学生数学高阶思维能力现状的调查研究

高一学生数学高阶思维能力现状的调查研究

作者：刘佳欣河北师范大学

学位级别：硕士

随着社会对高素质人才需求的增加,人们不仅要掌握必备的基础知识和基本技能,还要具备创新意识以及创造能力。为此,培养与提升高阶思维能力已成为教育领域上的热点问题之一。本研究以布鲁姆的教育目标分类理论(2001年修订版)、高阶学习... 详细信息

随着社会对高素质人才需求的增加,人们不仅要掌握必备的基础知识和基本技能,还要具备创新意识以及创造能力。为此,培养与提升高阶思维能力已成为教育领域上的热点问题之一。本研究以布鲁姆的教育目标分类理论(2001年修订版)、高阶学习等理论为基础,结合数学学科特点,通过调查高一学生数学高阶思维能力现状,提出培养建议。主要研究内容如下:本研究在文献分析的基础上,对高阶思维,高阶思维能力以及数学高阶思维能力等相关概念做出概念界定,并以布鲁姆的教育目标分类理论(2001年修订版)为基础,将数学高阶思维能力划分为分析、评价、创造3个维度;根据数学高阶思维能力的划分,编制“数学高阶思维能力测试卷”,通过预测试分析、专家及一线教师评审意见,对数学高阶思维能力测试卷进行优化,最终形成数学高阶思维能力测试卷(正式版);选取S市三所省级示范性高中,对302名高一学生进行正式测试。运用SPSS 26.0分析高一学生在数学高阶思维能力整体和各维度的表现水平,以及不同性别、不同学校、数学学习成绩、数学非智力因素对数学高阶思维能力的影响,分析高一学生数学高阶思维能力的现状。本研究主要结论如下:(1)数学高阶思维能力在整体表现集中在水平二和水平三,整体平均得分率偏低,表现为分析>评价>创造。在分析维度上,表现为归因>区分>组织;在评价维度上,表现为检查>评判;在创造维度上,表现为产生>计划>生成。(2)从性别角度上,女生整体表现集中在水平三,男生集中在水平二,女生的整体表现优于男生,且呈显著性差异。在各要素表现情况中,除评判要素,女生表现均优于男生,且在组织、检查、产生、计划四个要素中呈显著性差异,其他要素无显著差异。(3)从学校角度上,A学校、B学校、C学校的整体水平主要集中在水平二和水平三,整体呈现B>A>C,A、C学校之间无显著性,A、B学校与B、C学校之间存在显著性差异。在分析维度上,表现情况为B>C>A,A、C学校之间无显著性差异,其它均呈显著性差异;在评价维度上,表现情况为B>A>C,A、B学校之间无显著性差异,其它均呈显著性差异;在创造维度上,表现情况为A>B>C,A、B学校之间无显著性差异,其它均呈显著性差异。(3)从数学学习成绩上,数学高阶思维能力与数学学习成绩之间呈中高相关,说明数学学习成绩对数学高阶思维能力有较大的影响。(4)从数学非智力因素上,学生数学高阶思维能力与数学非智力因素之间呈中高相关,说明数学非智力因素对数学高阶思维能力有较大的影响。针对所调查现状以及存在的问题,提出培养建议:(1)提高教师认识,注重数学高阶思维能力的发展;(2)夯实学生数学基础,促进数学高阶思维能力的发展;(3)构建高阶学习环境,营造数学高阶思维能力发展的氛围;(4)创设高阶学习活动,丰富数学高阶思维能力的培养途径;(5)改善评价方式,促进数学高阶思维能力的产生。

关键词：高一学生数学高阶思维能力调查研究培养建议

STEM教育理念下小学生数学高阶思维能力发展的实验研究

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STEM教育理念下小学生数学高阶思维能力发展的实验研究

作者：高敏聊城大学

学位级别：硕士

经济社会的快速发展带动了教育的变化和发展,高阶思维能力也越来越成为教育界重点关注的问题,发展小学生卓越的思维是新时代小学数学教育的重要任务和目标,STEM教育作为一门融合数学、科学、技术、工程多学科的跨学科教育,倡导深度学习... 详细信息

经济社会的快速发展带动了教育的变化和发展,高阶思维能力也越来越成为教育界重点关注的问题,发展小学生卓越的思维是新时代小学数学教育的重要任务和目标,STEM教育作为一门融合数学、科学、技术、工程多学科的跨学科教育,倡导深度学习,注重学生高阶思维能力的培养,STEM教育和数学高阶思维能力的培养存在契合性,在小学生数学高阶思维能力的发展过程中是否可以尝试引入STEM教育理念来促进学生的数学高阶思维能力的发展呢?以及发展程度和提升效果是如何的?这些都是不明确的。本研究拟通过将STEM教育理念融入到小学数学教学中,检验STEM教育理念下小学生数学高阶思维能力发展的效果和程度。本研究选择L市F小学五年级一班和二班作为研究对象,运用实验法进行基于STEM教育理念的小学数学教学对提升数学高阶思维能力发展效果的实验研究。首先对两班的数学高阶思维能力通过前测试卷进行现状调查,调查结果显示:实验班和对照班的数学高阶思维能力水平相当,分析能力水平最高,其次是评价能力,最差的是创造能力。然后对实验班进行基于STEM教育理念的小学数学教学,对照组采用传统教学方式,在进行一学期的教学实验之后,在两班发放后测试卷进行后测,对回收数据进行整理分析。研究认为:第一、STEM教育理念下的教学方式对比传统教育教学方式更能有效促进小学生数学高阶思维能力的发展;第二、STEM教育理念能促进小学生的分析能力、评价能力的发展;第三、STEM教育理念对创造能力的发展效果不显著。

关键词： STEM教育理念小学生数学高阶思维能力

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初三学生数学高阶思维能力的调查研究

初三学生数学高阶思维能力的调查研究

作者：纪定春四川师范大学

学位级别：硕士

随着社会的发展,知识量以指数增长,以简单的数学知识记忆、理解和应用为主的思维模式,早已不能满足社会对人才的需求,而是需要培养和发展学生的数学高阶思维能力。数学高阶思维能力的研究逐年增加,但我国关于初中生数学高阶思维能力的... 详细信息

随着社会的发展,知识量以指数增长,以简单的数学知识记忆、理解和应用为主的思维模式,早已不能满足社会对人才的需求,而是需要培养和发展学生的数学高阶思维能力。数学高阶思维能力的研究逐年增加,但我国关于初中生数学高阶思维能力的研究还相对较少,值得深入研究。首先,本文采用2001版安德森教育目标分类理论作为研究的框架,对初三学生数学高阶思维能力进行了调查研究。以安德森教育目标分类学为理论基础,结合国内外相关研究,确立了数学高阶思维能力的构成要素,即分析、评价和创造三个一级指标。其中,分析包括区分、组织和归属;评价包括核查和评判;创造包括提出、设计和贯彻。根据数学高阶思维能力的构成要素,编制了预测题并检验,对6所学校的1132名初三学生进行了正式测试。最后结合调查研究的结果,给出了教学建议。其次,对初三学生数学高阶思维能力进行了调查研究,如下结论:(1)初三学生的数学高阶思维能力整体偏低,整体得分率为0.3201,且分析>评价>创造;(2)在性别方面,女生在整体和各维度均优于男生,但只在评价维度存在显著差异,优质学校的男生在数学高阶思维能力的整体和各维度均优于女生,其余学校则恰好相反;(3)在不同学校上,城区学生整体上普遍优于农村学生,优质学校和中等中学的学生在创造维度表现较好,优质学校的学生在数学高阶思维能力的整体和各维度均显著高于普通学校,城区学生显著高于农村学生;(4)在不同区域上,成都地区学生在整体和各维度均优于资阳地区学生。差异性分析表明,成都地区学生和资阳地区学生只在评价维度存在显著差异,而在整体和其它维度均不存在显著差异。从同地区不同区域看,成都城区和农村学生在数学高阶思维能力的整体不存在显著差异,但在分析、评价和创造维度,城区显著高于农村。资阳地区的城区学生只在评价维度显著高于农村学生,而在整体和其它维度均不存在显著差异;(5)在不同班级层次上,从总体上看,实验班在数学高阶思维能力的整体和各维度上都显著高于普通班。对各学校实验班和普通班差异性分析发现,表现最优质和最差的学校,其实验班和普通班之间不存在显著性差异,而中等学校的学生在数学高阶思维能力的整体和各维度上,且实验班均显著高于普通班;(6)对初三学生数学高阶思维能力得分和数学成绩作回归分析,结果表明,学生的数学成绩与数学高阶思维能力之间存在线性关系。对学生的性别、区域、城乡和班级层次与数学高阶思维能力作回归分析,结果表明,区域、城乡和班级层次与数学高阶思维能力之间存在显著性关系。最后,针对调查研究结果,从创设真实的问题情景、增加劣结构问题的设计、加强开放性问题的命制等角度,给出了数学高阶思维能力的教学建议。从养成良好解题习惯、注重错题收集与整理、学会反思和总结等角度,给出了学生数学高阶思维能力生成的学习建议。

关键词：初三学生数学高阶思维能力调查研究教学建议

高中生数学高阶思维能力的现状调查与提升策略研究

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高中生数学高阶思维能力的现状调查与提升策略研究

作者：吴媚媚福建师范大学

学位级别：硕士

21世纪是高度信息化、全球化、数字化的时代,伴随着科学技术的迅猛发展,“高速度、高效率、高质量”的时代要求使得人才的竞争日趋激烈,这都对现今的教育提出了更高的要求---未来社会需要的是具有更高层次思维能力的人才,也即拥有良好... 详细信息

21世纪是高度信息化、全球化、数字化的时代,伴随着科学技术的迅猛发展,“高速度、高效率、高质量”的时代要求使得人才的竞争日趋激烈,这都对现今的教育提出了更高的要求---未来社会需要的是具有更高层次思维能力的人才,也即拥有良好的批判思维能力、创造思维能力、问题求解能力以及科学决策能力的人才.因此,发展学生的高阶思维能力是适应社会、适应时代的必然要求,也是落实综合素质人才培养目标的有力支撑.本学位论文从学生数学高阶思维能力现状和如何提升学生数学高阶思维能力两个角度出发.在文献梳理的基础上,对高阶思维和数学高阶思维能力的概念做了明确界定,介绍了国内外高阶思维能力测评和培养的相关研究成果,确定了本学位论文的研究理论基础.其次,以布卢姆教育目标分类中的认知过程维度和钟志贤的高阶思维能力分类为依据,在教师调查问卷的基础上修订了数学高阶思维能力框架,形成了4个一级指标,12个二级指标的指标体系框架,并构建了能力水平测试模型（10）（10）（10）（28）0.2D0.3C0.3B0.2AY,其中Y代表学生的数学高阶思维能力,A代表批判思维能力,B代表创造思维能力,C代表问题求解能力,D代表优化决策能力.再次,从该指标体系及测试模型出发设计相应的测试问卷,在预测试基础上,以教育统计分析为基本手段,对福建省4地区5所学校的高二、高三年级学生的数学高阶思维能力进行现状调查分析,并对不同性别、不同年级、不同学校的差异性进行比较研究.调查结果表明:（1）学生的数学高阶思维能力水平一般.学生的批判思维能力和创造思维能力维度表现水平较问题求解能力和优化决策能力维度低.（2）高中生的数学高阶思维能力水平在性别上没有显著差异,在年级和学校上有显著差异.最后,针对现状调查结果,提出在数学学科中提升学生高阶思维能力的8条策略,其中教师教学策略包括:（1）提升教师素养,增强培养意识;（2）提炼高阶目标,导控培养方向;（3）巧设数学问题,培养思维能力;（4）构建高阶环境,促进思维发展.学生学习策略包括:（1）夯实学科基础,搭建知识网络;（2）加强数学交流,推进合作学习;（3）提升自我效能感,促进能力发展;（4）强化元认知意识,引领思维进阶.

关键词：数学高阶思维能力测试模型水平现状提升策略

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高一学生数学高阶思维能力的调查研究

高一学生数学高阶思维能力的调查研究

作者：江燕玲云南师范大学

学位级别：硕士

随着社会产业结构的变化,在高度全球化、信息化的今天,以事实性知识学习、浅表层次理解、近迁移应用为主的低阶思维能力,已经不满足于现代社会的发展需求。所以,我们的目光应该聚焦到分析、决策制定、批判性思维等更高层次的认知能力,... 详细信息

随着社会产业结构的变化,在高度全球化、信息化的今天,以事实性知识学习、浅表层次理解、近迁移应用为主的低阶思维能力,已经不满足于现代社会的发展需求。所以,我们的目光应该聚焦到分析、决策制定、批判性思维等更高层次的认知能力,即高阶思维能力的培养和发展。数学是思维的科学,数学教育也一直秉承着“发展人的思维”这一理念。因此,培养和提升学生的高阶思维能力已然是我国当前数学教育关注的重心。我国关于高阶思维的研究逐年增加,但对学生数学高阶思维能力的相关研究较少。因此,研究基于布卢姆教育目标分类理论,对高一学生的数学高阶思维能力展开调查:首先,研究根据布卢姆的认知目标分类学,对高阶思维进行了界定,得出了数学高阶思维能力的构成:应用能力、分析能力、综合能力、评价能力和创造能力5个一级指标。其次,研究结合数学学科知识和数学高阶思维能力评价指标体系,编制了学生“数学高阶思维能力测试卷”,对244名高一学生进行测试,进而了解高一学生数学高阶思维能力的发展现状;并对72名高一学生的数学学习情况、65名高中数学教师的教学情况展开调查,分析出学生数学高阶思维能力发展的影响因素。最后,根据调查结果,以相关教学理论为指导,针对在数学教学中培养和提高学生的数学高阶思维能力提出相关建议。基于对调查数据的统计与分析,主要得出以下结论:1.高一学生数学高阶思维能力的整体表现处于中等或中等偏下水平,各一级指标的发展由好到差为:分析能力>应用能力>综合能力>评价能力>创造能力。2.从性别上看,女生的数学高阶思维能力表现略优于男生,但两者在整体发展水平上不存在显著差异。从班级层次上看,实验班与平行班、重点班与平行班两两在数学高阶思维能力的发展水平上存在显著差异。从地区差异上看,在两个同等级别学校中,学生的数学高阶思维能力发展不存在显著差异。学生数学高阶思维能力的发展水平与数学学业成绩显著正相关。3.提出了高中数学教学中学生高阶思维能力的培养建议:(1)更新教师的教学观和学生的学习观;(2)创设利于学生进行高阶学习的环境;(3)设计学生进行高阶学习的高阶活动;(4)进行连续性评价。

关键词：高一学生数学高阶思维能力调查研究