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在当今知识经济时代,经济的发展是以知识创新和技术创新为基本要求和内在动力,作为时代的产物的素质教育正是为了培养学生的创新精神和实践应用能力。而学会思维、善于思考正是这个时代最不可缺少的精神和素质。这就给教育战线的工作者提出了严峻的挑战,如何改变自我,快速跟上历史的步伐,深入思考“如何界定学生思维结构层次”、“学生的思维能力和品质如何提高”、“学生的思维潜能如何挖掘”、“思维能力训练教学方法与模式”等一系列理论与实践问题。数学学习实质就是数学思维活动的过程,数学教学的职责就在于培养学生的思维能力。如何培养学生科学的思维品质,提高其思维素质就成为数学课的根本任务。本文结合自身的教学实践,提出采取小组合作教学模式以有效达到该目的。首先,本文通过对国内外的研究现状的回顾分析,找出目前数学教学中存在的问题,明确了研究的方向和目的;其次,从广义的思维和思维训练的特点及意义着手进而引申到数学思维的训练,通过对数学思维训练的研究提出数学思维分层的理论;再次,对小组合作教学训练数学分层思维的理论基础——建构主义和元认知理论进行深入分析,找出匹配于数学分层思维训练的形式,即小组合作教学方式,并进一步探讨其特点;最后,重点阐述数学分层思维训练——小组合作教学研究的实施方法步骤,并结合课程实例进行说明,并针对在实际操作过程中容易出错的地方进行反思与提出一些合理化的、可操作性强的具体教学实施建议。