巧用可視化思維 培養核心素養
——以小學數學教學為例

李玉玲

一、 引言

數學是處在小學階段的學生所需學習的基礎學科,學生需要學好這門學科,更好地應對之后的知識學習,解決生活中所遇到的與數學相關的問題。當下,在小學數學學習中,教師不僅要引導學生關注知識的學習,還需要注重對他們素養的培育,讓學生具備扎實的理論基礎的同時,還具備扎實的數學能力。但是,在當下的小學數學教學中,很多教師忽視對學生核心素養的培育,有些教師雖重視對這些素養的培育,但是所采用的方法不當,導致核心素養的培育成為無用功。在這種背景下,筆者將深入探究可視化思維這種比較新興的思維,談一談用可視化思維培養學生數學核心素養的具體策略。

二、 可視化思維概念分析

可視化思維是一種強大的思維工具,該思維模式往往會利用一系列的圖示展示我們的思維過程和思路。可視化思維強調內在思維的展現,該思維模式能夠讓思維者更好地展現自己的思維,并充分地了解自己的思維所存在的問題,從而有效聚焦問題,針對性解決,優化自身的思維模式,提高思維水平。

三、 核心素養概念及存在意義分析

要想用可視化思維培養學生的核心素養,小學數學教師就有必要對核心素養概念及存在意義進行深入了解。唯有如此,才會更重視核心素養的培育,才能有效實施相關教學對策,提高教學效果。接下來,筆者將對核心素養的概念以及存在意義進行探討。

(一)核心素養概念分析

所謂核心素養,顧名思義,主要是指能夠適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。核心素養具有科學性、時代性和民族性的特征。在教育中,不同學科所需培養學生的核心素養不同,每個核心素養都是基于學科知識而抽象出來的。在小學數學學科中,核心素養涉及數感、符號意識、空間觀念、幾何直觀、數據分析觀念、運算能力、推理能力、模型思想、應用意識和創新意識等諸多方面。學生在學習數學知識時,可以在教師的教育和引導下,不斷的訓練和發展這些核心素養。

(二)核心素養的存在意義分析

在教育中,發展學生核心素養是落實立德樹人根本任務的一項重要舉措,也是適應教育改革發展的迫切要求。小學數學教師根據數學學科所具備的諸多核心素養,針對性地展開對學生的教育,具有多方面的意義。例如,數感是一種理解數、理解抽象和具象之間關系的能力,具備這一基本核心素養,能夠訓練學生對數的敏感度,幫助他們更好地理解抽象的數學理論知識,進而將數學知識更好地應用于現實生活中,方便自己的生活。符號意識則是一種感悟數學符號的能力,具備良好的符號意識,能夠使學生對加減乘除等諸多符號產生良好的敏感度,在這種敏感度的推動下,加深對數學知識的認識,打牢數學知識學習基礎。在數學中,不得不令人關注的一種素養,則是空間觀念素養。所謂空間觀念素養,主要指的是對空間物體或圖形的形狀、大小及位置關系的認識。學生具備這種素養,可以更好地解決與數學相關的難題,并可以更好地應對在現實生活中所遇到的諸多問題,有效感悟物體的空間方位和互相之間的位置關系。

四、 在小學數學中用可視化思維培養學生核心素養的策略探究

在數學教學中,科學實施教學對策,能夠使教學呈現出良好的效果。小學數學教師要想用可視化思維有效培養學生的核心素養,就有必要對具體的實施策略進行深度分析和研究。接下來。筆者將從以下五個方面,結合自身的教學實踐經驗,對用可視化思維培養學生核心素養的具體策略進行深入探討。

(一)巧用可視化思維,培養學生推理能力

推理能力是小學數學核心素養中尤為關鍵的一種素養,良好的推理能力可幫助學生更好地解決數學難題,加深知識認識。此外,良好的推理能力不僅可以解決數學方面的難題,也可以應用于實際生活中,引導學生解決一些現實問題。因此,對學生來講,奠定推理能力的基礎尤為關鍵。當然,形成良好的推理能力是一件比較困難的事情,此過程中,學習者需要具備恒心和耐心,也需要學習這種能力的悟性。可視化思維可以將推理的思維直觀形象地展現出來,幫助學生更好地了解推理過程,明晰正確的推理思維。因此,小學數學教師在實施具體教學策略時,可以靈活運用可視化思維,有效培養學生的這種推理能力。

如,在講授“冰激凌盒有多大——圓柱和圓錐”這部分知識時,筆者便會靈活運用可視化思維,培養學生的推理能力。在課堂上,為了引導學生根據圓柱的算式推理出圓錐的算式,筆者會準備出底面與高相同的圓柱和圓錐模型。在課堂上,講授完圓柱算式后,讓學生利用這兩個模型,仔細探討與推理圓錐的算式。推理的過程也是對知識進行探究的過程,學生需要積極思考,充分地發揮出自己的思維主動性。課堂上,有的學生會用尺子測量兩個模型,有的學生會通過裝東西的方式探討二者之間的關系。學生所采用的探究方法不同,在探究的過程,筆者會鼓勵學生將每個探究步驟都寫下來,以此讓思維可視化。寫探究步驟的過程,也是對自己的推理思路進行思考與反思的過程。在探究實踐結束完畢后,筆者便會讓學生說出他們所探究的結果,并展現出自己探究二者體積關系的思維導圖。思維導圖可以直接展現出學生探究相關知識的整個過程,筆者會認真看學生的思維導圖,并直接展現出簡短、科學、有效地探究二者體積關系的思維過程。通過思維方式的對比,學生能夠充分地發現自己的思維所存在的不足之處,并積極改正。這種思維糾正的過程,也是不斷革新自身思維的過程,這樣,在不知不覺中,學生的推理能力便會獲得一定的發展與提升,筆者也因此可以順利達到教學的目的。

總之,小學數學教師在教學時,有必要充分地認識到培養學生推理能力的重要性,有必要關注應用可視化思維培養學生推理能力的具體策略,結合小學數學教材內的知識,有針對性地展開對學生的教學,讓學生逐漸地形成良好的推理能力,并因此獲得更好的發展。

(二)巧用可視化思維,培養學生運算能力

要想學好數學知識,掌握良好的運算能力尤為關鍵,畢竟,無論是在數學教材中,還是在數學試卷解答中,都要考驗學生的這一基本能力。在現實生活中,涉及諸多與數學相關的問題,這些問題需要我們應用運算能力解決。小學數學教師在教學時,自然需要關注對學生運算能力的培育。可視化思維可以將數學運算的具體過程直觀展現出來,學生通過這種思維過程,可以加深對運算流程的了解,從而提高自身的運算能力。因此,小學數學教師在教學的過程中,可以結合相關數學知識點,有針對性地培養學生的運算能力。

如,“大海邊——100以內數的加減法(二)”這部分知識,主要的知識教學目的就是讓學生掌握兩位數加減兩位數的口算和筆算方法。在此過程中,學生需要了解小括號的作用,需要進行加減法的混合運算。與之前所學習的運算知識不同,這種運算知識難度更大了,學生學起來也更為吃力。在課堂上,為了讓學生更為直觀地了解這種計算方式的具體方法,筆者便會將思維可視化,一步步地帶領學生計算兩位數加減兩位數并以此展示計算過程的方式,幫助他們更好地了解具體的運算方式,形成良好的運算思維。在講完基本的知識后,筆者則會展現諸多算式,引導學生進行實踐操作演練。在學生進行運算時,筆者會鼓勵他們將具體的運算步驟展現出來,以此更好地明晰他們運算這些算式的思維。在此過程中,由于很多學生尚未了解相關知識,出現了計算結果錯誤的問題。針對這種問題,筆者便會引導學生對自己的計算過程進行回顧,一步步地了解自己的思維過程,發現計算錯誤的地方,積極改正。當然,筆者也會親自查看學生的具體計算過程,充分地了解其中計算錯誤的地方并強調指出,有針對性講解課本上的知識。這種知識講述的方式,能夠更好地提高學生的運算能力,幫助其查漏補缺。

總之,運算能力是小學生應具備的一種較為基礎的能力。小學數學教師在教學的過程中,有必要充分地關注對學生這種能力的培養,充分地應用可視化思維的形式,逐漸引導學生了解運算過程,從中逐漸地發展并提升學生的運算能力,從而更好地達到核心素養培育的教學目的。

(三)巧用可視化思維,培養學生模型思想

模型思想主要指的是運用數學建模去解決問題的一種思想。模型思想是構建數學與現實生活橋梁的思想,能夠推動學生用數學語言講述現實生活中的事情。模型思想的形成是一個比較艱難的過程,學生不僅需要了解數學理論性知識,還需要將所學習的課本上的知識與實際生活建立真實的鏈接。小學數學教師在教學的過程中,有必要充分地關注學生所需形成的這種素養,將可視化思維充分地應用起來,以有效培養他們的這種素養。

如,“歡樂農家游——百分數(二)”這部分知識,主要的教學目的就是讓學生了解百分數的意義,正確讀百分數,體會百分數與日常生活的關系。在講授這部分知識時,為了讓教學拔高,筆者也會將百分數與具體的應用鏈接在一起,培養學生的模型思想,使其能夠更好地利用理論性知識應對現實生活問題。課堂上,講完基礎的知識后,筆者便會創設出具體的情境,即展現出小明所在班級數學成績的成績單,讓同學以60分為及格線,計算出這個班級的及格率。應對該情境,學生不僅需要充分地應用之前所學習的知識,也需要對剛剛學習的知識進行深度思考,并通過這兩種思維方式,更好地完成情境中的任務。當然,在完成任務的過程中,筆者會讓學生將整個思維過程以直線性思維導圖的形式呈現出來。在學生完成任務后,筆者則會仔細觀察整個思維導圖,并對他們所展現的思維導圖進行優化。優化完畢后,則會創造出下一個問題情境,讓學生以剛才所創造的思維導圖為模型,解決這個情境中的問題。此過程中,學生會逐漸地建立起良好的模型思想,筆者也因此有效地達到了教學的目的。

總之,模型思想要求學生能夠對生活事理進行簡單、提煉、概括和數學化的表達,這種思想并不像具體的知識點,不能單獨作為一個教學內容而教學。小學數學教師要想培養學生的這種思想,就有必要將相關教學內容與現實生活相聯系,引導學生掌握一套解決實際問題的模型,有效推動學生的發展。

(四)巧用可視化思維,培養學生數據分析觀念

在現實生活中,我們要想更好地掌握某件事情的規律,有效解決問題,就有必要對相關事物進行調查研究,通過收集并分析數據的方式,更好地了解到其中所蘊含的信息。這種具體教學方式,能夠幫助學生尋找并探索到規律,更好地解決相關問題。小學數學教師在實施數學教學的時候,就有必要關注對學生數學分析觀念的培育。可視化思維可以幫助學生更好地了解分析事物、收集數字信息、分析數據等諸多與數據分析相關的流程。小學數學教師在教學的過程中,便可以充分地運用可視化思維,以此有效培養學生這種數學分析觀念。

如,“愛護眼睛——復式統計圖”這部分知識包含復式條形統計圖的知識點,主要的教學目的就是讓學生用簡單的復式統計圖描述數據。在講述這部分知識時,為了培養學生的數據分析觀念,筆者將學生分為幾個小組,讓他們以小組為單位,對筆者所布置的數據進行統計,設計成復式統計圖,并根據該圖談一談該數據所呈現出來的特點。在布置小組合作任務時,筆者會盡量讓任務貼近生活,即引導學生統計并分析班級上學生各學科成績的數據、喜歡的電影類型等。當然,在學生以小組為單位完成任務后,筆者也會讓他們將完成整個任務的過程以思維導圖的形式呈現出來,從而更好地明晰整個數據分析的操作步驟。通過這些貼近生活的數據統計,幫助學生更好地了解一些客觀現象,從而更好地明晰數據分析的意義,使學生形成基本的數據分析觀念。

總之,小學數學教師在教學時,可以深入分析可視化思維,靈活應用這種思維模式,培養學生的數學分析觀念。教師通過幫助學生建立起這種良好的數學分析觀念,引導他們更好地解決現實生活中所遇到的一些問題,從而助力他們獲得更好的發展。

(五)巧用可視化思維,培養學生應用意識

教學的最終目的就是讓學生將所學習的知識更好地應用于實際中,解決現實生活中的問題。因此,培養學生的應用意識尤為重要,唯有如此,學生才可以下意識地利用理論知識解決問題,自身的知識儲備也會得到有效的應用。小學數學教師在教學的過程中,則可以充分地應用可視化思維,有意識地培養學生這種應用意識。

五、 結論

綜上,教育需要引入新的內容、融入新的方式,呈現出新的形式,助力教學提升效率,并達到立德樹人的教學目的。培養學生的核心素養是立德樹人教學目的之一,文章聚焦小學數學核心素養培育這一根本的教育目的,采用可視化思維這一新興的思維,深入分析了可視化思維的概念,深入探討了核心素養概念及存在意義,從培養學生推理能力、運算能力、模型思想、數學分析觀念和應用意識這幾個方面,深入探究了用可視化思維培養學生核心素養的策略。希望內容可以給教師一定的參考,使其能夠科學施策,展開有效的教學,使學生能夠因此獲得更好的發展。