“思維可視化”在小學數學教學中的實踐應用

【摘 要】 在多元化的教育背景下，越來越多的教學理念不斷涌現，其中“思維可視化”教學作為一種新興的教學手段，在數學課堂上得到了廣泛運用。它通過圖形、圖像及直觀的方式，將抽象的數學概念與思維過程進行具象化的呈現，不僅能增強學生的學習動機，還能促進學生更直觀地觀察和理解所學內容，切實提升學生的學習品質。基于此，文章從開展思維可視化的畫圖、語言、操作、反思教學等多方面出發，概述了小學數學中實施“思維可視化”教學的路徑。

【關鍵詞】 “思維可視化”；小學數學；教學實踐策略

抽象性和復雜性兼具是小學數學的顯著特征。此時，如果教師僅采用口耳相傳的教學方式，部分學生可能會產生畏難情緒，學習興致不高，從而影響最終的學習效果。而將“思維可視化”的教學模式作為切入點，借助圖像、圖形及動態演示等方式，將一些抽象概念進行可視化呈現，可以豐富課堂的教學手段，增長學生的知識認知，促進學生思維意識的發展。因此，小學數學教師應積極探尋“思維可視化”的教學路徑，為學生構建高品質的課堂，切實培養學生的數學學科素養。

一、小學數學教學中應用“思維可視化”教學的價值

（一）助力學生建構知識體系

認真研讀人教版數學教材可發現，相關知識點的呈現存在零散、繁雜的情況。而小學生年齡尚小，并不具備整合知識體系的能力，無法建構完整的知識網絡，這影響了學生全面性的認知發展。而有效應用“思維可視化”教學，可幫助學生將零散的知識點以視覺化連接的形式形成網絡，從而建立起邏輯性強的知識結構。這不僅方便學生學習記憶，還能使學生清晰地看到各個知識點之間的聯系，從而在遇到問題時能快速準確地調用相關知識。

（二）提升學生的元認知水平

元認知指的是個人對自身認知過程的反思和控制。只有在實踐教學中培養其反思的習慣，才能使學生有效地鞏固所學，切實掌握數學知識、技能及思想方法等，從而獲得學科素養的提升。而教師開展“思維可視化”教學，可通過外部的圖形表征，為學生指引反思、認知自我學習過程的方向，進而提升學生監控與調節自我的能力。這既能促使學生形成有效的元認知習慣，還能強化學生學習的自主性、自覺性及探究性。

（三）促進學生思維能力發展

在傳統的小學數學課堂中，教師往往呈現機械性教學的課堂樣態，學生被動地承接知識，忽略了對學生思想意識的培養，難以確保學生的思考深度，進而影響了學生對數學知識本質的了解。而開展“思維可視化”教學，要求教師為學生提供更多思考、探究的空間，使學生在圖形的幫助下進行更深層次的學習探究。以此激發學生的想象力和創造力，使學生能學會從不同角度與層面審視數學問題，有效培養其批判性思維和邏輯推理能力。

二、小學數學教學中應用“思維可視化”教學的策略

（一）深入：思維可視化的畫圖教學

1. “畫”數學以展開針對性教學

在小學數學“思維可視化”課堂構建中，畫圖教學是最常用的教學手段之一，也最易被學生接受和理解。它能突顯數學問題的本質，使學生對知識的理解實現從外向內的轉化，思維實現從內到外的拓展。因此，在實踐教育工作中，為促進該項教學工作的順利進行，教師可構建思維可視化的畫圖教學課堂。這時，教師應密切了解學生的學習特征，引導不同學段的學生運用數學圖形及符號的方式，使知識以更加直觀、形象的方式呈現，進而增強學生對知識概念的理解。具體而言，首先，對低年級（一、二年級）的學生而言，應側重于“畫”。教師可通過以問啟思的方式，促進學生思考。這時，教師所提的問題應是逐層遞進、由易到難的，然后讓學生針對問題進行畫圖解題，以強化學生良好的畫圖習慣，使其逐漸掌握畫圖方法與技巧。其次，對中年級（三、四年級）的學生而言，應側重線段圖的畫法。教師應有意識地培養三、四年級學生掌握畫圖方法，其中線段圖的畫法值得重視。教師可先讓學生去觀察、去看，然后遷移到畫上，這也是非常可行的教法。最后，對高年級（五、六年級）的學生而言，這一階段學生的思維力、認知力得到了深入發展，教師可為學生提供更多“畫”的空間，引領學生結合自身的知識經驗，遷移運用所學，以畫圖的方式解決問題，并讓學生闡述畫圖的意圖，使學生能得到更加多元的發展。

2. “畫”數學以促進其認知內化

數學思維的應用涵蓋數形結合這一思想。因此，教師合理將圖式方法融入其中，可讓學生更好地通過圖形感悟數理，從而形成深刻的學習認知。在開展基于“思維可視化”的數學教學時，為促進學生對所學知識的認知內化，強化可視化教學的效果，教師可結合學生的認知基礎，進行數形結合的教學設計，以此讓學生借助圖形設計，進行深層次的學習思考。例如，在開展人教版五年級下冊第七單元“折線統計圖”這一課程內容教學時，教師可發揮先進技術設備的作用，為學生動態化呈現折線統計圖，先引領學生學習觀看，并對相關數字的含義進行分析，切實掌握運用折線統計圖的價值。在學生有一定學習認知和理解后，教師可為學生出示一組數據，讓學生繪制一張折線統計圖。在這個過程中，學生應有效分析這些數據信息，以畫圖的方式展現自己對折線統計圖的理解，以此顯化學生的思維過程。此種教學形式為學生提供了觀察、繪畫的機會，可使學生通過畫圖活動厘清知識重難點，從而獲得良好的學習成效。

（二）深究：思維可視化的語言教學

1. “說”過程使思維形范兼具

俗話說“言為心聲，言乃說，心乃思。”可見，在小學數學“思維可視化”教學中，引領學生以可視化方式學習掌握數學知識，不僅包括“畫”的方式，還有語言方面的表達途徑。這既能鍛煉思維的縝密性，也能鍛煉思維的豐富性。因此，在開展實踐教學工作中，教師可通過讓學生以“說”過程的方式，說出解題思考路徑，使學生將所學知識真正理解和內化。例如，在開展人教版六年級上冊第五單元“圓的認識”這一課程內容教學時，為切實落實本節課的知識目標，教師立足學生的學情，展開了“找圓心”的課堂學習活動，并突顯學生中心主體地位，引導其自主展開思考和深研。這時教師發現，有學生會對折圓，表示“對折線相交的點就是圓心”，還有的會提出其他想法，并表示“這種對折的方式，圓必須是具象的，若在黑板上畫圓，此種方法就不可行。”生生之間的交流能產生不一樣的思維碰撞，也能在語言表達中使數學學習有形有范。

2. “說”算理使思維理據兼具

語言是思維的工具，是思維的載體。在開展“思維可視化”的實踐教學工作時，教師還要引導學生說出算理，講述內心的解題路徑。這不僅能理清學生的學習思路，讓學生對所學知識產生深刻的學習印象，還能促進學生思維發展力的提升。因此，教師應立足教材與學生的實際學情，為學生構建“說”算理的學習課堂，使學生能獲得有效的發展。在說算理過程中，學生要能說在點子上，說在思維的關鍵處，使所說有理有據，以強化學生的學科素養能力。例如，在開展人教版“四則運算”中“整數混合運算”的知識點教學時，為使學生能真正理解算理，教師就可開展“說”算理的“思維可視化”教學。在學生對所學知識有一定的掌握后，教師可讓學生自主列出一些算式，并說一說先算什么，再算什么，為什么這樣算等。通過學生的表達，扎實學生的知識基礎，升華學生的思維感知，強化學生的理解記憶。

（三）深刻：思維可視化的操作教學

1. “做”數學：構建抽象與直觀的橋梁

在小學數學“思維可視化”的課堂教學中，教師不僅要重視為學生構建“畫”數學和“說”數學的課堂，還應結合數學本身具有的實踐性特征，為其打造“做”數學的學習課堂。通過實踐操作、觀察、演示及實踐，增強學生思維可視化學習的效果。因此，在實踐教學工作中，教師應積極探尋“做”數學中“思維可視化”課堂的構建方式，明確動手實操是表達數學思維的有力載體，以此搭設抽象與直觀的橋梁，減輕學生的學習難度。例如，在開展人教版三年級下冊第五單元“面積”這一課程內容教學時，如若教師直接向學生闡述概念等知識，學生極易因文字的抽象性而產生抗拒的學習心理。這時，教師就可為學生構建“做”數學的可視化課堂，通過以問啟思的方式，激活學生的思維，促發學生的思考，提出如“若周長相等，怎樣讓面積更大？長與寬的變化與什么有關？在實操時沒變的是什么”等問題引領學生以感受、體驗的方式深化學習認知。這時，有的學生會將長邊拼接在一起，有的則會以描畫的方式進行實操。在實踐操作中，學生們逐漸得出結論：“長與寬最接近時面積最大。”此種教學形式為學生有效構建了抽象與直觀的橋梁。學生在拼、畫的過程中，逐漸理解了所學，其思維意識也得到了切實發展。

2. “做”數學：構建思維的生長抓手

在當前的小學數學工作開展中，基于核心素養的培養目標，為促使學生建立全面、完整的認知，教師還應樹立培養學生結構化認知能力的意識，使學生能主動、自主地建立學習思考。在這個過程中，教師可通過關注知識，建立操作活動，使所學數學知識“活起來”，讓學生的學習更加簡單與輕松。因此，在開展基于“思維可視化”的數學教學時，教師還可為學生構建思維的生長抓手，從而強化學生學習的效果。例如，在開展人教版五年級下冊第三單元“長方體和正方體”這一課程內容教學時，為有效發展學生的數學思維，使學生對長方體和正方體點、線、面的特點有所掌握，教師就可構建“做”數學的“思維可視化”教學課堂，指導學生通過實踐的方式創新制作長方體和正方體模型。這時，教師可為學生提供長短不一的木條，讓學生進行長方體框架的搭建。在搭建操作中，引導學生選擇不同長度的木條進行長方體長、寬、高的制作，之后使相對應的木條長短相等。通過這樣的方式，為學生構建思維生長的抓手，強化學生幾何體學習的效果。

（四）深遠：思維可視化的反思教學

反思是課堂教學過程中極為關鍵的一環，它能使學生對自身的學習情況有清晰的認知，從而針對學習的狀態與方式進行有效的調整，以此達到更為理想的學習目標。因此，在開展“思維可視化”的數學教學時，教師也應為學生構建可視化的反思策略，培養學生對數學知識的提煉能力。讓學生在提煉中逐漸構建可視化的知識模型，有效助推和支撐學生的數學學習，使其成為學生深層次發展的重要杠桿，進而強化學生的數學綜合水平。例如，在開展人教版五年級上冊第六單元“多邊形的面積”這一課程內容教學時，為幫助學生建立完整的知識網格，使學生能明確知識點間的聯系，教師就可有效打造“思維可視化”的反思課堂，讓學生將之前所學的不同圖形的面積知識進行統整，并以導圖的方式進行呈現。學生在回顧和反思的過程中，逐漸明確知識內容的深刻內涵。這時，既能促使學生對圖形面積的形成過程進行更好的觀察，也能使學生的思維意識得到轉化。學生在反思過程中能將所學知識融會貫通，實現學習深度的縱向發展。此種反思性的可視化教學課堂構建，符合新時期整合教學的目標，也是促進學科教學品質提升的有力手段。

三、結語

在小學數學中構建“思維可視化”課堂，具有顯著的育人價值。它不僅能激活學生參與學習的動機，強化其思維認知，還能提高學生的綜合素質水平。因此，小學數學教師應積極探尋實踐教學的路徑，通過開展思維可視化的畫圖教學、語言教學、操作教學以及反思教學，為學生構建直觀、高效的學習環境。讓學生在良好的學習氛圍中，切實感知并領略數學知識的獨特魅力，培養和發展學生的數學學科素養。

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