“思維可視化”在小學數學教學中的實踐和應用

葉紅 安徽省合肥市方橋小學

社會的不斷發展以及教育改革的逐步推進，對教師提出了更高的要求。數學是小學教育體系中極為重要的一門學科，與其他學科相比，數學學科中一些知識點較為抽象且晦澀難懂，部分學生理解較為困難，導致學習效率難以提高。因此，教師在小學數學教學中應用“思維可視化”教學能促進學生的思維發展，提高學生的學習效率。

一、小學數學教學中應用“思維可視化”的意義

“思維可視化”指運用一系列圖示技術把本來不可視的思維（思考路徑和思考方法）呈現出來。小學階段，學生正處于思維發展的黃金時期，“思維可視化”不但可以讓學生加深對數學知識的理解和記憶，還可以促進學生的思維發展。

（一）提高學生學習效率

在小學數學學科中，一些知識點較為抽象且晦澀難懂，部分學生理解較為困難，并且在傳統小學數學教學過程中，教師的教學方法比較陳舊，學生在被動接受知識的過程中很難深刻理解數學知識的含義，更無法在實際生活中靈活運用數學知識解決問題。而在小學數學教學中應用“思維可視化”教學可以把本不可視的思維通過圖像呈現在學生面前，加深學生對知識的理解和運用能力。

（二）促進學生思維發展

小學階段學生的認知能力還比較低，對知識的學習大多采用模仿式學習或摘抄式記憶，在這種情況下，學生在學習過程中無法深度用腦思考。而在小學數學教學中應用“思維可視化”教學可以充分活躍學生的思維，讓學生通過“看得見”的思維進行思考和記憶，從而促進思維發展。

（三）順應新課改的教學要求

在新課改背景下，我國教育模式發生了重大變化，從傳統的應試教育模式逐步轉變為素質教育模式。在傳統應試教育模式中，成績是評價學生學習能力和學習效果的唯一標準，大多數教師的主要教學目標就是提高學生成績。素質教育模式，要求教師將培養學生核心素養作為最主要的教學目標。在小學數學教學中應用“思維可視化”教學不但可以提高學生的數學思維能力，還可以培養學生數學抽象、邏輯推理、直觀想象等方面的能力，順應了新課改的教學要求。

二、小學數學教學現狀

在小學階段，數學是教育體系中極為重要的一門學科，大多數教師對這一學科都非常重視，然而就實際教學過程來看，仍存在一些不足之處。

（一）教學方法有待創新

一些小學教師教學時間比較長，學科功底非常扎實，并擁有豐富的教學經驗，但由于傳統教育理念根深蒂固，在教學過程中仍然采用教師講、學生聽的“滿堂灌”式教學方法。在這種教學方法下，教師是課堂的主體，學生只能被動地接受知識，無法充分發揮自身主觀能動性進行深入思考，禁錮了學生的思維，阻礙了學生的思維發展，不利于提高學習效率。

（二）教學目標與新課改目標相悖

在新課改背景下，教師最主要的教學目標是培養學生的核心素養，促進學生綜合素質的全面發展。然而在實際教學過程中，部分教師的教學目標仍然是提高學生學習成績，只注重教材內容的講解，導致學生知識面較窄；部分教師只要求學生會做題即可，沒有注重培養學生運用知識的能力，導致學生在實際生活中遇到相關問題時無法靈活運用數學知識予以解決，與新課改教學目標相悖。

（三）學生學習興趣不高

在小學階段，學生的興趣較為廣泛，對一些新鮮事物具有強烈的好奇心。然而部分教師沒有利用好小學生的興趣特點，在教學中讓學生機械性地去記憶數學公式和數學概念，布置的大量題目鍛煉了學生的解題能力，并不注重培養學生在生活中運用知識的能力，在這種情況下，學生很難對數學產生興趣。

三、小學數學教學中應用“思維可視化”的途徑

小學數學教師要善于思考，以激發學生學習興趣為目的，根據教學內容和學生具體情況合理設計教學方案，通過多種途徑開展“思維可視化”教學，以提高學生學習效率，促進學生思維發展。

（一）運用圖示法教學

數學作為一門科學類學科，不同于語文、英語等語言類學科，需要學生具有較強的邏輯思維能力、空間思維能力、分析判斷能力。在小學階段，學生的各種思維能力正處于發展階段，對于數學知識的理解較為困難，因此，教師要在教學過程中運用圖示法教學加深學生對數學知識的理解和記憶，從而提高學習效率。

以蘇教版小學數學一年級上冊第五單元“認識10以內的數”為例，本單元的教學目標是讓學生正確認識10 以內的數，掌握10 以內數字的順序，能夠比較10 以內數字的大小。在講授數字6—10 時，教師可通過多媒體向學生播放數字6—10 的象形圖片：一個口哨代表數字6、一把鐮刀代表數字7、一個葫蘆代表數字8、一把勺子代表數字9、一支鉛筆和一個圓形橡皮代表數字10。接下來，教師根據象形圖片構建一幅風景圖引導學生觀察，圖片中是一個公園，一位教練吹著口哨組織學生跑步，旁邊有一位農民拿著鐮刀在鋤草，草地旁有一片綠色植物，植物上長滿了葫蘆，葫蘆下面坐著一位學生，在拿勺子吃冰淇淋，學生的身旁放著一個作業本，作業本上放著一支鉛筆和一塊圓形橡皮。學生通過教師設計的風景圖可以對數字6—10 記憶得更加深刻。接下來，教師繼續播放圖片向學生講解10 以內數字大小的概念：先播放有一個蘋果的圖片，這個圖片代表數字1；接下來播放有兩個蘋果的圖片，這個圖片代表數字2；繼續播放有三個蘋果的圖片，這個圖片代表數字3……以此類推。播放之后，教師引導學生觀察蘋果變化的規律，讓學生認識到數字1—10 的順序和大小。小學一年級的學生認知水平較低，記憶數字較為困難，并且難以理解數字順序和大小的概念，因此教師在教學過程中采用圖示法可以將數學知識轉為圖片直觀地呈現在學生面前，提高學生對數學知識的理解和記憶。

（二）思維步驟圖形化

在小學數學教學中，部分知識點較為抽象化，學生很難憑借教師的口述和自身的想象力進行思考。教師在教學過程中可以將這些抽象化的知識思維步驟圖形化，讓學生根據圖片理解思維的步驟，從而加深對數學知識的理解。

以蘇教版小學數學四年級下冊第五單元“解決問題的策略——倒推”為例。本章節的教學目標是讓學生了解倒推思想的邏輯，學會使用倒推思維解決問題。在教學過程中，教師先給學生設置數學問題：“老師今天上班的時候買了一個包子花了2元，現在還剩3元，問老師今天一共帶了多少錢？”學生根據之前所學知識結合生活經驗可以回答：2+3=5元，一共帶了5元。教師繼續引導學生并提問：“沒錯，這就是我們生活中最常用的倒推思維，那么接下來還有一個問題，‘小明早上吃早飯花了4元錢，中午回家媽媽給了小明5 元錢，下午小明口渴買一瓶可樂花了3元錢，現在還剩8元錢，問小明本來有多少錢？’”學生根據教師第一次設置的問題知道該用倒推思維解決問題，但遇到這種復雜的問題便難以解決了。接下來，教師將倒退思維的步驟通過圖形展示給學生：首先，在黑板上畫一個圓圈，第一個圓圈是小明本來的錢，現在還不知道是多少，所以先打上問號；之后，小明吃早飯花了4 元錢，就在第一個圓圈引申一個向右的箭頭，寫上-4，并畫上第二個圓圈，代表小明花了4元錢之后剩余的錢；接下來，教師繼續向右引申箭頭，寫上+5，代表媽媽給了小明5 元，畫上第三個圓圈；最后，教師向右引申箭頭寫上-3，代表買可樂花了三元，最后畫上第四個圓圈，圓圈中寫上8，代表還剩8 元。畫完之后，教師給學生講解：“這就是小明今天花錢的所有流程圖，我們用倒推思維，從右向左倒著推，如果小明沒有買可樂，那么小明現在有8+3=11元，在第三個圓圈中寫上11；如果媽媽沒有給小明5 元錢，那么小明現在有11-5=6 元，在第二個圓圈中寫上6；如果小明沒有吃早飯，那么小明現在有6+4=10 元，在第一個圓圈中寫上10，因此，小明本來有10 元錢。”教師將思維步驟通過圖形展示出來，可以讓學生更深刻地理解解題思路。

（三）運用思維導圖教學

思維導圖又稱心智導圖，是可以將發散性思維具體圖形化的工具。利用圖形化的特點，將大腦中的思考方向與各個關鍵節點通過層級的形式表現出來，充分發揮左右腦的作用，共同思考。利用人類大腦的規律，使人們對某件事物的理解記憶更加全面、深刻，不但操作方便，還可以有效培養學生的綜合思維能力。因此，小學數學教師在教學過程中可以運用思維導圖進行教學，加深學生對數學知識的理解，促進學生思維的發展。

以蘇教版小學數學三年級下冊第六單元“長方形和正方形”為例，本單元的知識點較多且碎片化明顯，學生難以整理本單元的知識，容易將知識點重復記憶或者漏記，如將長方形和正方形的周長公式記混，或者錯將正方形面積公式記憶為長方形的面積公式，因此，教師可以引導學生繪制本單元思維導圖，利用思維導圖搭建本單元知識框架，將本單元知識梳理清晰，提高學生的記憶力。教師在完成知識點教學之后，可以引導學生繪制思維導圖：先寫好本單元主題名稱“長方形和正方形”，接下來引申出兩條橫線，分別寫上正方形、長方形，之后，分別在正方形和長方形的模塊旁邊引申出橫線，寫上正方形和長方形的定義和特點，如有一個角是直角的平行四邊形叫作長方形、有一組鄰邊相等且一個角是直角的平行四邊形叫作正方形。接下來，分別在長方形和正方形模塊的旁邊再引申出橫線，寫上長方形和正方形的周長公式，如長方形周長=（底+高）×2，正方形周長=邊長×4。最后，在長方形和正方形模塊旁再引申出一條橫線，分別寫上長方形和正方形的面積公式，如長方形面積=底×高，正方形面積=邊長×邊長。繪制完成之后，學生根據思維導圖可以將本單元知識點梳理得非常清晰。

（四）將數學知識與生活相聯系

知識來源于生活，教師要在教學中將數學知識與實際生活相結合，讓學生通過實際生活深刻理解數學知識的含義，并且讓學生學會如何靈活運用數學知識解決實際生活中出現的問題，將“看不見”的思維轉化為“看得見”的生活，加強學生對知識的理解和應用能力。

以蘇教版小學數學三年級上冊第二單元“千克和克”為例，本單元教學目標是讓學生理解千克和克的概念，學會千克和克之間的相互換算。部分學生在實際生活中對千克和克沒有概念，不知道一克有多重，也不知道一千克有多重，僅憑教師口述很難理解。教師在教學過程中可以準備兩袋五百克的鹽和一粒花生米讓學生感受到千克和克的重量，并給學生拓展一些生活知識：“我們在實際生活中買東西時經常會看到一些物品按斤稱重量，生活中平時所說的一斤就是500 克，兩斤是1000克，也就是1千克，所以，千克和克的換算單位就是1000。”教師通過將數學知識聯系實際生活，可以讓學生將數學知識轉化為“看得見”的實際生活內容，從而加深對數學知識的理解和記憶，并讓學生學會如何將數學知識運用在生活中解決問題。

（五）合理運用課堂評價

課堂評價是教學過程中極為重要的一部分，具體是指教師在課堂教學中對學生的各項行為進行評價的活動。在課堂評價時，教師要轉變傳統的應試教育思維，從學生的學習能力、學習態度、學習方法和學習效果等方面進行多元化評價，同時，在評價的過程中要注意肯定性與否定性評價相結合，不但要鼓勵學生，給學生樹立學習自信心，還要讓學生正確認識到自己在學習過程中存在的不足之處，從而促進學生更好地學習。在運用否定性評價時，教師應當注意，語言要盡量幽默，避免打擊到學生的自尊心。

仍然以蘇教版小學數學四年級下冊第五單元“解決問題的策略——倒推”為例，教師在教學過程中將思維步驟通過圖示展現給學生，讓學生深刻理解倒退思維的邏輯。接下來，教師給學生另外出一道題目讓學生運用倒推思維解決問題。在學生的解題過程中，教師看到A同學將倒推思維的步驟畫出圖片來解決問題，教師評價道：“A 同學的學習能力非常強，對倒推思維的理解非常深刻，繼續努力。”此時，B 同學說自己忘記應當怎么畫圖進行倒推，教師講解之后評價道：“B 同學的學習態度非常好，遇見不懂的問題一定要及時問老師，才能更好地掌握到學習方法，其他同學也要多多向B同學學習。”接下來，教師觀察到C 同學錯將倒推步驟中的“+”寫成“-”，導致計算出錯，教師評價道：“題目中小明已經花了5元錢，但是C同學讓小明又多花了5元，小明要是知道了一定很生氣吧，仔細想一想哪里出現了錯誤，一定要避免粗心大意。”教師通過合理運用課堂評價，可以對學生的學習能力、學習態度等方面進行評價，積極鼓勵學生，為學生樹立學習自信心，在否定性評價時能運用幽默化語言，讓學生認識到自己學習中不足的同時保護了學生的自尊心。