基于可視化環境實施小學數學差異化教學的實踐與思考

程保鈾

【摘 要】隨著教育改革的不斷深化，差異化教學作為新課改倡導的新型教學模式，受到廣大數學教師的青睞。將可視化環境中的資源、工具和技術靈活運用到差異化教學中，可有效提升數學教學的效果，培養學生的核心素養，促進學生全面發展。

【關鍵詞】可視化環境 小學數學 差異化教學

《義務教育數學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）要求學生對數學具有好奇心和求知欲，了解數學的價值，欣賞數學美，提高學習數學的興趣，建立學好數學的信心，養成良好的學習習慣。由于小學階段的學生在年齡特點、認知水平和學習能力等方面具有差異性，針對這種現狀，教師在教學中，要盡量讓學生揚長避短，使不同的學生在數學上都能得到不同的發展。為此，在可視化環境下實施小學數學差異化教學是順應時代的發展。差異化教學已成為基礎教育課程改革關注的熱點。實施差異化教學，教師需要充分了解學生的學情、興趣及以往的學習經歷，著眼于學生的生活情境、已有的知識基礎，立足于學生的“最近發展區”，聚焦學生的個體差異，以學生的差異作為實施差異化教學活動的起點，通過多種視覺工具和技術，如圖表、圖像、動畫等，讓可視化環境與差異化教學有機融合。通過思維可視化導向，教師明晰了學生的思維路徑，把學生內隱的思維可視化，提升課堂教學的有效性，最大限度地實現高效思維課堂，促進師生思維共振，讓學生學會思考，樂于參與，在思考、參與、體驗中，提升數學學習力，使差異化教學得以落實。

一、巧用可視化工具掌握差異化學情

教師對學生的學習情況和學力水平的掌握是有效開展教學活動的基礎，也是推動差異化教學的保障。由于課堂教學是一個動態的過程，教師很難把握每個學生的學習動態，無法滿足差異化教學的需求。因此，教師可以借助可視化技術獲取學生的各項學習信息，并對獲取的信息數據進行分析，了解學生的數學學習基礎、能力水平、興趣愛好，通過大數據賦能，制訂出切實可行的差異化教學方案及實施的路徑、策略，對學生進行精準教學。

例如，在教學人教版六下“圓柱的體積”時，這部分內容比較抽象，光靠課堂教學大部分學生掌握起來有難度。為此，教師在課前借助可視化工具按知識點給學生布置預習任務。引導學生觀看微課小視頻，讓他們提前了解圓柱體積，學生初步了解把圓柱切割拼成近似的長方體，在變與不變的過程中推導出圓柱的體積計算公式，滲透轉化和極限的數學思想。課前教師辨別學生學習實況，這樣既能夠為新課教學做好準備，又節省了新課教學時間，促成教師精準“教”、學生精準“學”。

二、選用可視化工具輔助差異化教學

布魯姆認為：學生在學習進程中應該得到充分的指導和幫助，同時要尊重學生的個體差異，鼓勵學生主動探索問題，并表述自己的想法。可視化工具作為一種輔助工具，利用生動有趣的課件、圖表、學具材料、互動游戲等資源，吸引學生注意力，激發學習興趣，引領學生借助資源，進行個性化學習，鼓勵學生大膽猜想、動手驗證、得出結論、實踐運用，讓學生體驗到成功的快樂，使學生在自主探索中掌握知識，獲得數學活動經驗、思想和方法，發展學生數學核心素養。

例如，在教學人教版三上“周長”時，由于三年級的學生具備了一定的自主學習能力，但部分學生的數學思維仍需要借助具體事物輔助完成。通過可視化工具可以將抽象的數學知識轉化為簡單的數學知識，降低學生學習的難度，更好地幫助學生理解和掌握知識。因此，選用可視化工具輔助差異化教學是十分必要的。教學時，教師可以設置任務：（1）描出長方形的周長。（2）思考長方形的周長與什么有關？（3）算出長方形的周長。（4）記錄周長的算法。教師引導學生通過小組合作的形式，從描、想、算、記的活動中探究出長方形的周長，還可以讓學生借助小棒或線段圖幫助理解。第一小組學生匯報后，教師選用多媒體課件，通過圖像、動畫展示這組學生的思維過程，直觀地讓學生明白長方形的周長=長+寬+長+寬或長方形周長=長+長+寬+寬。從第二小組學生的匯報來看，學生已知道長方形的對邊相等，這時教師結合學生的匯報，選用動態課件閃現相等的兩組對邊，得出長方形周長=長×2+寬×2。第三組學生匯報時，他們把長方形的“長+寬”作為一個組合考慮，因此，教師進一步運用課件，引導學生認識到長方形有2個“長+寬”，所以得出長方形周長=（長+寬）×2。這樣通過可視化技術，將抽象的周長概念可視化，讓不同的學生都能直觀地學會長方形周長的計算方法，增強學生的推理意識和模型意識，很好地落實了差異化教學，提升學生的思維水平。

三、應用可視化工具推進差異化教學

《課程方案》指出：應創設以學習者為中心的學習環境，凸顯學生的學習主體地位，開展差異化教學，發揮新技術的優勢，探索線上線下深度融合，服務個性化學習。為了更好地實施因材施教，在教學中，教師可以通過調查問卷、線上投票等可視化技術了解學生知識的掌握情況，精準地將學生分組基礎型、發展型、創新型三組，采用分層教學、因材施教的方式讓不同類型的學生得到不同程度的發展，也有助于培養學生的自主學習能力和合作精神，提升了學生的核心素養。

例如，在教學人教版六下“圓柱的體積”時，可以采用線上投票的方式，以便教師追蹤學生學習情況，了解學生存在的不足，并為學生后續學習制訂差異化的學習方案。針對本節課的重難點知識，教師設置階梯式的問題：1. 你知道圓柱體積計算公式是怎么推導出來的嗎？（A. 熟練掌握；B. 知道，但不清楚過程；C. 不知道）（2）你會求圓柱的體積嗎？（A. 熟練掌握；B. 知道，但不清楚緣由；C. 不知道）（3）你會用體積公式解決生活中的問題嗎？（A. 熟練；B. 一般；C. 不熟練）。學生很快完成投票，結果也很快地展示出來，直觀地反映出學生的學習情況。這種精準的教學反饋機制，有助于教師更加科學地調整教學策略，以滿足學生的差異化學習需求。根據學生的實時反饋，教師把那些對知識掌握不夠透徹的學生合并為基礎型小組，引導他們再次觀看視頻，理解圓柱體積公司的推導過程，甚至動手制作學習用具，親身實踐推導過程，幫助學生鞏固基礎知識，學會計算圓柱體體積；對于熟練掌握這部分知識的學生，歸到發展型小組，讓他們進行歸納總結，形成方案，以小老師的身份在課堂上進行講解，解決有關轉換條件求得圓柱體積的問題，拓展數學知識，提升學生解決問題的能力，同時培養了學生用數學語言表達現實世界的能力；而程度高的這一部分學生納入創新型小組，引導他們尋找生活中的數學，用學到的圓柱體積計算方法解決生活中的實際問題，總結經驗，向其他同學匯報交流。這樣，應用可視化工具推進差異化教學，使學生在濃厚的學習氛圍中主動學習，學會合作，學會用數學的眼光發現問題，并運用學到的數學知識解決實際問題，從而使因材施教落到實處。

綜上所述，在教育深化改革和教學方法不斷革新的背景下，基于可視化環境實施小學數學差異化教學是一種創新、高效的教學策略。它充分利用了可視化環境中的相關資源、工具和技術，能夠將抽象的數學概念具象化，使得復雜的數學問題變得簡單易懂，進而提升學生的學習體驗和效果。同時，通過可視化、差異化的教學，能夠滿足不同學生的需求，激發學生的數學學習興趣，培養學生的數學思維，訓練學生的數學能力，從而發展學生的數學核心素養。

（作者單位：福建省永泰縣實驗小學）