小學數學思維可視化的教學思考

江蘇揚中市外國語小學 張 虹

在以往的小學數學教學過程中，教師只注重學生的解題能力和理論知識，讓學生只能跟著教師的思路和節奏學習，導致學生思維能力很難得到啟發與發展。 而鍛煉學生思維能力是數學課堂教學效果的關鍵，教師需要積極改變教學觀念、教學方法，讓學生邏輯思維能力、直觀想象能力、數據分析能力得到發展，從而實現數學課堂教學效果的提升。 思維可視化教學模式是幫助學生鍛煉思維能力，加強對數學抽象知識的理解與記憶的重要途徑，其對提高小學生學習效率和學習質量具有積極作用，還能有效培養其自主學習的能力，從而促進學生數學核心素養的形成與發展，提高小學數學課堂教學的效率與效果。 鑒于此，本文根據思維可視化的教學，提出小組合作學習、設置學習任務、創設生活情境、結合圖示教學的策略，激發學生的學習熱情，從而體現課堂教學的主導地位，確保課堂教學質量。

一、思維可視化概念

思維可視化是借助圖示工具清晰呈現本不可視的思考方法和路徑， 幫助人們更直觀理解和記憶，提高信息加工與傳遞效率的一種方法，思維可視化與知識可視化存在一定的異同點，知識可視化更側重于知識表征的可視化成像，而思維可視化則更側重于知識表征背后的思考方法、 思維規律、思考路徑， 強調思考路徑的樹立與思考方法的呈現。實現思維可視化的技術包括生成圖示的軟件和圖示技術，思維可視化圖包含連線、色彩、主題以及圖像等，可以方便多面性呈現相關知識；概念圖是利用連線、節點代表概念的方法，讓學生在原有認知基礎上，根據自己的理解構建知識；流程圖是將思考過程集中在一張圖紙上， 讓學生更好地理解知識。 思維可視化理論能幫助學生更好地理解與接受數學難點、重點，快速吸收轉化抽象知識，有利于提高學習效率。 教師若想應用思維可視化重建數學課堂，就要轉變傳統教學觀念，通過加工整合解決教學問題，以促進學生數學思維的形成與發展。

二、小學數學思維可視化的應用策略

1.小組合作學習

在實際教學過程中，沒有突出學生在課堂教學中的主體地位，使學生機械記憶知識點，沒有形成思考、理解、內化的過程，這就影響了課堂教學的效率，也不利于學生數學思維的形成。 而思維可視化可幫助學生加深對知識點的理解，同時促使其主動思考，潛移默化地記憶知識，從而有效鍛煉數學思維能力。 同時小組合作學習是凸顯學生在課堂教學中主體地位的一種手段， 通過有效的教學引導，能激發學生的潛能。 學生之間和師生之間的互動，還可以讓學生更積極主動地參加到課堂教學活動中來。 因此，在教學中，教師可通過組織學生合作學習開展可視化教學活動， 讓學生思維經過碰撞之后，對知識有更深的理解和把握，進一步提高學生的學習效率，也提升課堂教學的效率。

例如，在學習《統計》這一內容時，統計學中的統計圖概念具有形象化、簡單化的特點，與思維可視化具有相似性，可便于學生理解和比較復雜的數據。 教師可利用統計圖引導學生參與到課堂教學中來。 首先，教師將學生分為4～5個小組，讓學生在小組內自行學習課本上的基本知識，再讓學生應用條形圖分別統計每個小組的男生、女生人數；其次，教師進一步深化教學內容，讓每組學生根據上一步條形圖的數據， 用扇形圖統計出每個小組女生的比例，再算出全部女生在班里的比例，使學生在小組討論中意識到圖形能更好地處理數據，更好地理解統計的含義與本質。 如此一來，不僅可以培養學生思維可視化的意識，還可以提升學生的數學能力，從而實現課堂教學的實效性。

2.設置學習任務

由于小學生年齡較小，各項思維能力處于初級階段，認知和眼界也很局限，在這種情況下，學生的好奇心與求知欲是比較強烈的。 因此，教師可利用學生這個特點， 應用思維可視化開展教學活動，結合實際情況設置學習任務， 讓學生帶著問題學習，激發其內在驅動力，提升其學習積極性。 值得注意的是，教師在設置學習任務時，要確保其可行性，尊重學生的差異化， 向學生提供寬廣的教學思維空間，將數學概念和抽象知識具體化，這就有利于鍛煉學生數學思維，形成探索、思考、分析、總結，以及解決問題的思維路徑，也使學生養成良好的解題思路和學習習慣。

例如，在教學《圓的認識》一課時，教師可以在課前導入時，引入圓概念，再提出讓學生了解圓的特點的任務，這時提出問題“四邊形的大小是由邊長決定的，那圓的大小是由什么決定的呢?” 教師還可以引導學生用圓規畫出不同大小的圓形，讓學生在畫圖時思考問題、探索問題，使其在畫圓時發現圓規兩腳的距離長短可以決定圓的大小，而該距離則是圓的半徑。 如此一來，在任務的驅動下，學生對圓的認識更深刻， 同時也提高了其實踐探究能力、拓展能力，進而有效提高課堂教學的效果。

3.創設生活情境

小學生好奇心較強， 而且上課的專注力較差，若教師只是單一地講解數學內容，很難提高學生的學習興趣，也不能培養學生學習的自主性，從而不利于思維可視化教學的順利開展。 而創設既與學生生活相關又聯系數學知識的情境， 給學生留下懸念，有益于激發其主動獲取知識的積極性，營造出益于其思維開發的心理。 因此，教師需要選擇與小學生生活實際相關的生活元素，同時還要遵循小學生的特性，在情境創設中，選擇卡通繪畫，既能達到數學問題生活化， 又能讓學生產生身臨其境的感覺，激發其好奇心，使其主動學習，分析與解決問題，很大程度上實現課堂教學水平的提高。

例如，在教學“1～5的認識和加減法”時，教師可采用“雞和鴨”這樣的生活元素進行導入，學生在生活中常接觸小雞、小鴨或相關的動畫片，這能很容易讓學生接受，還可激發學生的學習激情。 同時采用繪畫或圖畫的形式，讓思維看得見，便于學生理解數字之間的加減原理。 首先，教師在學生認識1～5的數字之后， 在黑板上列出算式：5-1=（）、5-4=（）、3+2=（）讓學生思考這些算式代表什么意思；其次，教師讓學生在本子上畫5個小雞，再擦掉1次，引導其數一數還有多少只小雞，學生都答出是4只，這時教師在PPT上展現5只小雞減去1只小雞的圖示，讓學生了解數字的減法概念；最后，教師讓學生繼續使用剛才的方法算出最后的算式答案，大多數學生都得出了正確的答案。 如此一來，哪怕學生思維淺顯，通過創設情境，引導學生采用圖示的方法理解抽象知識， 不僅能加深學生對數學知識的理解，還能促使學生形成數學思維，進而提高教學質量。

4.結合圖示教學

在以往教學過程中，抽象化的數學內容一直是學生的學習難點，抽象性越高，學習難度越大，這也導致了部分學生喪失學習數學的信心，影響學生的學習積極性和興趣，不利于提升課堂教學效率。 將不可視的思維直觀化是思維可視化理論的基礎，教師在開展思維可視化教學時，可采用以圖示意的方法，讓學生學會畫圖建模。 通過畫圖建模來具體呈現抽象性的內容，有助于學生理解學習內容，培養其抽象思維，可有效提高數學學習的效率。

以《負數的認識》教學活動為例，首先，教師引導學生利用直觀圖進行畫圖建模， 并以此來表示“-20℃”“-3樓”“-120米”的概念，不同的學生都呈現了不同的表示方式， 有的學生畫了溫度計，且溫度計上只標有“-20℃”，這顯然說明學生對負數只有淺顯且表面的理解，并無法從數學的角度表示負數；其次，教師采用PPT演示溫度計在沙漠上的變化、在雪地上的變化，通過這一動畫演示，讓學生了解正負數代表了溫度的高低；最后，再讓學生畫出“-3樓”的圖，大多數學生不僅畫了地下三層樓，還畫出了地上的樓層，以此闡述“-3樓”的含義。 如此一來，通過畫圖建模不僅能讓學生直觀地了解數學概念，還能培養學生的抽象思維，從而有效提高教學效果。

綜上所述，通過采用小組合作學習、設置學習任務、創設生活情境、結合圖示教學開展思維可視化教學活動， 不僅能培養和發展小學生的數學思維，還能提高小學數學課堂教學效率，這對實現新課改的數學教學目標具有積極作用。