思維可視化在小學數學教學中的運用策略

摘 要 思維可視化是通過一系列圖示技術將原本看不見、抽象的思維呈現至表面并使其可見的過程。思維可視化在小學數學教學中的應用場景主要包括在新知識學習中的應用、在復習和總結中的應用和在解決實際問題中的應用三個方面。數學教師運用思維可視化教學策略，需要做到明確目標，挑選合適的思維可視化工具與策略；創設情境，引導學生參與思維可視化過程；鼓勵創新，培養學生自主制作思維可視化作品的能力；評價反饋，引導學生完善作品、鞏固數學知識；拓展應用，結合家庭作業和課外活動延伸教學范圍。

關鍵詞 思維可視化；小學數學教學；應用場景

中圖分類號 G623.5

文獻標識碼 A

文章編號 2095-5995（2024）10-0035-03

一、引言

隨著信息技術的快速發展，思維可視化在教育領域中的應用越來越受到廣泛關注。在小學數學教學中，傳統的黑板講解和書面筆記已經無法滿足學生的學習需求和興趣，而思維可視化則能夠通過圖示、圖表、圖像等方式增強學生對數學知識的理解和記憶，激發學生的學習熱情和創造力。本文將探討思維可視化在小學數學教學中的應用場景和實踐策略，幫助教師更好地利用思維可視化工具，提升課堂教學效果。

二、思維可視化在小學數學教學中的應用場景

（一）在新知識學習中的應用

1.以圖示方式呈現數學概念和公式

在小學數學教學中，有些抽象的概念和公式對學生來說可能難以理解。因此，通過圖示的方式呈現數學概念和公式是一種有效的教學方法。通過使用圖示，教師可以將抽象的概念和公式轉化為具體的形象，使學生更加直觀地理解知識點的內涵和外延。

2.用思維導圖幫助學生理解解題思路

思維導圖是一種以圖形化方式呈現思維過程的工具。在小學數學教學中，教師可以利用思維導圖，將問題的關鍵信息和解題方法有機地組合起來，幫助學生理清復雜的數學問題解題思路［1］。例如，在學習乘法分配律時，教師可以通過思維導圖將具體的問題和抽象的公式相結合，幫助學生理解分配律的本質和應用方法，提高解題能力。

（二）在復習和總結中的應用

1.用概念地圖幫助學生回顧和整理所學知識

概念地圖是一種將知識點之間關系以圖形化方式呈現的工具。在小學數學教學中，教師可以使用概念地圖幫助學生回顧和整理所學知識。例如，在100以內加減法的復習教學階段，教師可以用概念地圖的方式將加法、減法等概念聯系起來，形成一個系統化的知識框架。學生可以通過概念地圖來梳理和回顧所學的知識點，加深對知識點的理解和記憶。

2.用圖表引導學生進行知識點的橫縱向比較

圖表是一種直觀、簡潔的表達方式，可以幫助學生更加清晰地了解知識點之間的差異和聯系。在復習教學階段，教師可以使用圖表來引導學生進行知識點的橫向和縱向比較［2］。例如，在三角形的復習教學中，教師可以使用圖表將不同類型的三角形進行比較，幫助學生歸納和總結三角形的分類方法和性質。通過圖表的比較，學生可以更好地理解和記憶不同類型三角形的性質，加深對知識點的理解。

（三）在解決實際問題中的應用

1.用流程圖幫助學生理解實際問題的解決過程

流程圖是一種以圖形化形式呈現問題解決過程的工具。在小學數學教學中，教師可以利用流程圖幫助學生更好地理解實際問題的解決過程。例如，當學生學習面積和周長時，教師可以用流程圖展示計算面積和周長的具體步驟和方法，幫助學生更加清晰地理解問題的求解過程。通過流程圖的應用，學生可以系統化地思考問題，準確地把握解決問題的步驟和方法，提高解決實際問題的能力。

2.用圖表引導學生分析數據和關系

在小學數學學習中，學生經常需要分析數據和關系。圖表可以以直觀、形象的方式展示數據和關系，幫助學生更深入地了解問題的本質和特點。例如，當學生學習圖形的相似性質時，教師可以用圖表呈現不同比例尺下的圖形對應邊長之間的關系，幫助學生理清相似形的概念和性質。通過圖表的分析，學生可以更好地理解數學概念和現象之間的關系，培養他們的數據分析和綜合運用能力。

二、思維可視化在小學數學教學中的實踐策略

（一）明確目標，挑選合適的思維可視化工具與策略

在教學中，教師需要根據學生的學習目標和涉及的具體知識點來選擇合適的思維可視化工具和策略，提高學生的學習效果和理解力［3］。

在選擇思維可視化工具和策略時，教師需要考慮工具的實用性和適應性問題，即符合教學目標要求，能清晰地傳達知識點，激發學生的興趣，提高學生的參與度。在選擇工具和策略時，教師既可以參考已有的教學資源，又可以借鑒其他教師的成功經驗。

此外，在選擇思維可視化工具和策略時，教師還應關注學生的學習特點和能力水平。不同的學生有不同的學習風格和思維方式，所以教師要考慮學生的個體差異問題。例如，有些學生更喜歡通過圖像來理解問題，而有些學生則更喜歡通過文字和邏輯來思考。教師可以根據學生的不同需求，靈活調整使用思維可視化工具和策略。

（二）創設情境，引導學生參與思維可視化過程

教師創設相關問題情境，并引導學生參與思維可視化過程，是幫助學生更好地理解和應用數學知識的重要手段。通過創設情境，教師可以激發學生的學習興趣，幫助他們將抽象的數學知識與實際生活聯系起來。

在創設情境時，教師應充分考慮學生的實際經驗和興趣點，以便讓學生更輕松地參與思維可視化過程。例如，教師可以引導學生使用思維導圖或概念地圖來探索一個有趣的數學問題，如數列的規律或幾何形狀的變化。通過與學生的互動和討論，教師可以幫助學生建立起問題與思維可視化工具的聯系，激發學生的思考和創新能力。

在引導學生參與思維可視化過程時，教師應給予學生足夠的思考時間和空間。學生需要時間去思考問題、整理思緒和制作思維可視化作品。教師可以通過提供一些問題引導學生進行思考，并鼓勵他們自主探索和嘗試。同時，教師應提供必要的指導和支持，幫助學生克服困難，提高他們的參與度和學習效果。

（三）鼓勵創新，培養學生自主制作思維可視化作品的能力

思維可視化作為一種學習手段，可以讓學生更加主動地參與到知識的整理和表達中來。在教學中，教師應鼓勵學生通過自主制作思維可視化作品，培養學生的創新思維和解決問題的能力。

第一，學生自主制作思維可視化作品可以培養創新思維。在制作思維可視化作品中，學生需要充分發揮自己的想象力和創造力，將抽象的數學概念和問題轉化為可視化的形式［4］。這樣的過程可以培養學生的創新思維能力，讓他們能夠從不同的角度思考問題，找到更多的解決方案。

第二，學生自主制作思維可視化作品可以更好地理解和掌握數學知識。當學生通過自己的思考和表達將抽象的數學知識轉化為可視化的形式時，他們需要對所學的知識進行深入的思考。這樣的過程可以讓學生更加深入地掌握數學概念和原理，提高他們的數學思維能力和解題能力。

第三，學生自主制作思維可視化作品還可以提高解決問題的能力。在制作作品的過程中，學生需要對問題進行分析和整理，找出關鍵要素和解決步驟。這種解決問題的經驗對學生解決實際問題會起到重要的促進作用，也是學生將所學知識應用于實際情境的能力表現。

為了鼓勵學生自主制作思維可視化作品，教師可以提供一些具體的指導。例如，教師可以引導學生運用不同的思維可視化工具，如思維導圖、流程圖、概念地圖等，來展示和整理他們的思維過程。教師還可以鼓勵學生運用多種媒體和表達形式，如圖像、視頻、動畫等，來制作他們的作品。此外，教師還可以通過提出問題、提供建議、與學生進行討論等方式，幫助學生完善作品，并在評價過程中重點關注學生表達的深度和準確性。

（四）評價反饋，引導學生完善作品、鞏固數學知識

針對學生所制作的思維可視化作品，教師應給予及時、有效的評價和反饋，以引導學生完善作品。實際上，來自教師的評價和反饋還有助于鞏固學生的數學知識。在對學生作品的評價中，教師可以針對學生所表達的數學概念，提出相關的問題和提示，引導學生思考和運用數學知識。

教師應對學生的思維可視化作品進行評價，包括對作品的準確性、深度、清晰度等多個方面。教師可以通過對作品的內容進行分析，并提出問題或建議，幫助學生進一步提升作品的質量。例如，對于一個表示數學問題解題步驟的思維導圖，教師可以評價其是否存在遺漏或錯誤的步驟，并提出改進建議。

教師應對學生的思維可視化作品進行反饋。反饋要具體、明確，指出學生作品中的優點和不足之處，并提供具體的改進方向和方法。這樣的反饋能夠幫助學生認識到自己的問題，促使他們針對性地改進作品。同時，教師可以通過與學生進行討論，促使學生反思自己的作品，進一步提升思維可視化的質量和效果。

此外，教師還可以鼓勵學生之間相互評價和反饋。通過學生之間的交流和反饋，學生可以從不同的角度思考和改進自己的作品。教師可以組織學生進行小組討論或展示作品，在學生之間營造合作與交流的氛圍，激發學生的學習興趣和思考能力。

（五）拓展應用，結合家庭作業和課外活動延伸教學范圍

思維可視化作為一種教學方法和學習手段，不應僅僅局限于課堂教學中應用，還應與家庭作業、課外活動等結合起來，延伸教學范圍，提高學生的學習效果和興趣。

首先，教師可以將思維可視化應用于家庭作業中。在布置數學作業時，教師可以要求學生運用思維可視化的方法和工具，將作業問題進行圖示化或概念地圖化處理。例如，教師要求學生利用思維導圖整理一道數學題的解題思路，或者用圖表展示一組數據的統計情況。這樣的作業要求可以幫助學生鞏固所學的數學知識，培養學生用圖形化方式表達思維過程的能力。

其次，教師可以將思維可視化應用于課外活動中。教師可以設計一些與數學相關的活動，鼓勵學生運用思維可視化的方法和工具進行探索和解決問題。例如，教師可以組織學生參與數學競賽，要求學生用思維導圖整理解題思路，并用圖表展示答案的推理過程。這樣的活動不僅可以提高學生的學習興趣和自主學習能力，還能促進他們的數學思維和解題能力的發展。

最后，教師還可以借助現有的科技手段，將思維可視化融入在線學習平臺或數學學習軟件中。教師可以引導學生使用這些平臺或軟件，進行思維可視化的學習和練習。學生可以通過互動式的界面，自主制作思維可視化作品，完成題目的解答和概念的整理。這樣的學習方式不僅可以提高學生的數學思維能力和解題能力，還能培養他們的信息技術應用能力和創新能力。

值得注意的是，在拓展應用中，教師應給予學生適當的指導和支持。教師可以提供一些具體的案例，引導學生運用思維可視化方法和工具進行學習和表達。同時，教師還應充分發揮學生的主動性和創造力，鼓勵他們根據自己的興趣和需要，自主選擇合適的思維可視化方式和工具。通過這樣的拓展應用，教師可以延伸教學范圍，提高學生的學習效果。

（劉娜，臨淄區太公小學，山東 淄博 255400；呼洪昌，臨淄鳳凰鎮中心學校，山東 淄博 255400）

參考文獻：

［1］ 李玲，王寶霞，付惠.“思維可視化”在小學數學教學中的實踐與思考［J］.教育理論與實踐， 2021（35）：57-59.

［2］ 溫琪.“思維可視化”在小學數學教學中的實踐與思考研究［J］.數學學習與研究， 2023（8）：44-46.

［3］ 馮金誠.思維可視化技術在小學數學教學中的應用策略［J］.學周刊，2021（25）：134-134.

［4］ 周珊珊.讓思維看得更清晰——淺談小學數學課堂思維可視化［J］.求知導刊，2020（14）：48-49.

責任編輯：謝先成