可視化教學(xué)融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的實踐探索

在新課程改革背景下，小學(xué)數(shù)學(xué)教師不僅要注重知識傳授，更要重視數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)，讓學(xué)生掌握有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法。當(dāng)前的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)存在教學(xué)方式單一、忽視學(xué)生知識理解過程等問題，制約了學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。為此，教師有必要立足學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，積極探索有效的教學(xué)策略。可視化教學(xué)符合小學(xué)生的認(rèn)知特點，能讓學(xué)生在趣味體驗中構(gòu)建知識體系，提升學(xué)習(xí)效果[1]。

一、可視化教學(xué)的內(nèi)涵與特征

可視化教學(xué)是一種新型教學(xué)方法，其核心在于將抽象復(fù)雜的知識轉(zhuǎn)化為直觀可見的形式，使教學(xué)過程更加形象生動。在具體實施過程中，教師可借助圖像、動畫、圖表等多媒體形式呈現(xiàn)知識內(nèi)容。隨著教育信息化的發(fā)展，可視化教學(xué)已成為教學(xué)改革的重要方向，為提升教學(xué)質(zhì)量提供了新思路。可視化教學(xué)主要具有以下兩個特征。

一是交互性。在可視化教學(xué)中，學(xué)生不再是被動的知識接受者，而是主動學(xué)習(xí)者。學(xué)生可以通過直接操作可視化元素，與教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深度互動。以幾何圖形的教學(xué)為例，學(xué)生可利用數(shù)字化工具對圖形進(jìn)行拖拽、縮放、旋轉(zhuǎn)等動態(tài)操作，直觀地理解圖形的幾何特性。

二是數(shù)據(jù)可視化。在可視化教學(xué)中，教學(xué)信息可以轉(zhuǎn)化為可視化數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，如數(shù)字、圖形、表格等。數(shù)據(jù)可視化既有助于學(xué)生快速把握信息要點，提升認(rèn)知效率，也為教師創(chuàng)新教學(xué)手段、實施過程性評價提供了可靠的依據(jù)。

總之，作為信息化時代的新型教學(xué)手段，可視化教學(xué)對提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量具有重要幫助，小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)積極探索可視化教學(xué)策略，讓學(xué)生在可視化教學(xué)工具的幫助下獲得更加充實的學(xué)習(xí)體驗，落實核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)。

二、在小學(xué)數(shù)學(xué)課程中開展可視化教學(xué)的原則

（一）啟發(fā)性原則

在可視化教學(xué)中，教師應(yīng)充分尊重學(xué)生的主體地位，依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，采用適宜的可視化教學(xué)方式激發(fā)學(xué)生思維潛能，引導(dǎo)學(xué)生在自主探究中完成知識建構(gòu)。為貫徹這一原則，教師需尊重學(xué)生之間的差異，構(gòu)建和諧平等的師生互動關(guān)系，鼓勵學(xué)生大膽發(fā)表觀點，確保每一個學(xué)生都能參與到學(xué)習(xí)活動中，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

（二）目的性原則

目的性原則要求教師在開展可視化教學(xué)時遵循一定的規(guī)則。具體體現(xiàn)為：其一，科學(xué)選擇可視化教學(xué)手段，使其契合學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知發(fā)展水平，同時確保教學(xué)難度的適切性；其二，保證可視化教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的學(xué)習(xí)需求高度契合，避免偏離教學(xué)主線。

（三）適宜性原則

可視化教學(xué)可以在很大程度上滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，但與此同時，教師應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識可視化教學(xué)的局限性，遵循適宜性原則。具體而言，教師需要根據(jù)學(xué)生探索知識的實際需要，適度運(yùn)用多媒體、實物等可視化教學(xué)手段，避免過猶不及，從而取得更好的教學(xué)效果。

三、在小學(xué)數(shù)學(xué)課程中開展可視化教學(xué)的策略

（一）借助多媒體技術(shù)，創(chuàng)設(shè)趣味情境

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，教師要實施促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的教學(xué)活動，讓學(xué)生在真實情境中完成知識建構(gòu)。數(shù)學(xué)知識具有較強(qiáng)的抽象性，易使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣，影響其學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。對此，教師可立足新課標(biāo)要求，運(yùn)用多媒體技術(shù)創(chuàng)設(shè)生動有趣的情境，將數(shù)學(xué)知識與學(xué)生熟悉且感興趣的生活現(xiàn)象相結(jié)合，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，使學(xué)生在真實情境中完成對知識的觀察、推理與驗證，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

以“多邊形的面積”的教學(xué)為例，基于新課標(biāo)要求，教師要重視引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)形結(jié)合與轉(zhuǎn)化思想，探索三角形、平行四邊形等圖形的面積計算公式，發(fā)展數(shù)學(xué)思維；同時，鼓勵學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題，提升問題解決能力。基于上述分析，在本課教學(xué)中，教師可借助信息技術(shù)手段，采取以下情境創(chuàng)設(shè)策略。首先，教師可利用多媒體展示不同學(xué)校的平面圖，引導(dǎo)學(xué)生通過數(shù)學(xué)抽象活動，將圖中的花壇、大樓等建筑轉(zhuǎn)化為平面圖形，建立生活現(xiàn)象與數(shù)學(xué)知識之間的關(guān)聯(lián)。其次，教師可結(jié)合本校鳥瞰圖，向?qū)W生提出問題：“若由你來設(shè)計我們的學(xué)校，你會添加哪些建筑物（以幾何圖形表示）？如何控制這些建筑的占地面積？”由此自然引出“多邊形的面積計算公式”的學(xué)習(xí)主題。最后，教師可從實際情境出發(fā)，指導(dǎo)學(xué)生探索學(xué)科知識，推導(dǎo)面積公式并完成計算任務(wù)，應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題，達(dá)成數(shù)學(xué)思維與問題解決能力的雙重培養(yǎng)目標(biāo)。

（二）開展實物操作活動，助力知識探究

小學(xué)生的理解能力尚處于發(fā)展階段，若教師以“灌輸式”教學(xué)為主要教學(xué)手段，將會導(dǎo)致學(xué)生缺乏知識建構(gòu)的能力，對學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展造成一定阻礙。基于小學(xué)生以直觀體驗為主要認(rèn)知方式的特點，教師可依托可視化教學(xué)理念，開展實物操作活動，讓學(xué)生在動手實踐中梳理思維過程，深化理解感悟，進(jìn)而提升教學(xué)質(zhì)量。操作過程中，教師要鼓勵學(xué)生探索多樣化的問題解決方法，并重視學(xué)生之間的交流討論，鼓勵學(xué)生通過交流互動促進(jìn)思維碰撞，進(jìn)一步優(yōu)化學(xué)習(xí)效果[2]。

以“梯形的面積”的教學(xué)為例，在之前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生完成了對三角形、平行四邊形的面積計算公式的推導(dǎo)，對轉(zhuǎn)化思想與數(shù)形結(jié)合思想有了初步認(rèn)知。

在此基礎(chǔ)上，教師可以組織學(xué)生開展合作實踐活動，讓他們自主探索并推導(dǎo)梯形的面積計算公式。教師為學(xué)生提供三角形、平行四邊形、梯形等圖形的學(xué)具，學(xué)生進(jìn)行自由組合與拆解，探索梯形面積計算公式的不同推導(dǎo)路徑。同時，教師鼓勵學(xué)生以繪圖的方式展現(xiàn)自己的圖形轉(zhuǎn)化過程和公式推導(dǎo)過程，培養(yǎng)他們用可視化方式整理自身學(xué)習(xí)思路的能力。學(xué)生完成合作探究后，教師還要開展成果展示活動，借助希沃助手將學(xué)生的推導(dǎo)記錄投影展示。例如，有的學(xué)生連接梯形的一條對角線，將梯形分解為兩個三角形，利用三角形的面積計算公式推導(dǎo)梯形的面積計算公式；有的學(xué)生取梯形兩腰中點作底邊垂線，剪裁旋轉(zhuǎn)后拼合出一個長方形，反推梯形的面積計算公式。如此，通過實物操作，學(xué)生能直觀觀察圖形轉(zhuǎn)化的動態(tài)過程，經(jīng)歷知識的形成過程，實現(xiàn)從具象操作到抽象思維的進(jìn)階。

（三）借用思維導(dǎo)圖，搭建知識框架

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》強(qiáng)調(diào)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生整合學(xué)科知識，建立結(jié)構(gòu)化的知識體系，促進(jìn)學(xué)生知識遷移能力和創(chuàng)新思維的發(fā)展。基于可視化教學(xué)理念，教師可借助思維導(dǎo)圖展開教學(xué)活動。思維導(dǎo)圖是一種開放性思維工具，由多個關(guān)鍵詞和連接線構(gòu)成，能夠直觀呈現(xiàn)知識間的關(guān)聯(lián)，使學(xué)生擺脫死記硬背的學(xué)習(xí)方式，以關(guān)聯(lián)的視角整合學(xué)科知識，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)[3]。

以“小數(shù)乘法和除法”的教學(xué)為例，教師可依據(jù)新課標(biāo)的“結(jié)構(gòu)化”教學(xué)要求，引導(dǎo)學(xué)生將整數(shù)四則運(yùn)算與小數(shù)四則運(yùn)算知識有機(jī)整合，從“數(shù)的運(yùn)算”整體視角構(gòu)建知識體系，加深對知識本質(zhì)的認(rèn)識，為后續(xù)學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)運(yùn)算奠定基礎(chǔ)。具體而言，教師可以先讓學(xué)生思考小數(shù)乘法與除法之間有什么關(guān)聯(lián)，小數(shù)乘法與加減法之間有什么關(guān)聯(lián)，小數(shù)運(yùn)算與整數(shù)運(yùn)算有什么異同點等問題。學(xué)生對這些問題進(jìn)行整體分析，提煉知識要點，然后用思維導(dǎo)圖清晰展示各類運(yùn)算的聯(lián)系與區(qū)別。在思維導(dǎo)圖的幫助下，學(xué)生可以快速整合知識，擺脫重復(fù)式記憶，建立系統(tǒng)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。在學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖的過程中，教師應(yīng)適時發(fā)揮引導(dǎo)作用，如協(xié)助學(xué)生梳理知識關(guān)聯(lián)，展示思維導(dǎo)圖范例，教授學(xué)生知識整理的方法與技巧等，以培養(yǎng)學(xué)生使用可視化手段整合知識的能力。

（四）使用微課資源，引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)

微課作為一種新型教學(xué)手段，能夠支持學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生構(gòu)建個性化的學(xué)習(xí)空間。根據(jù)新課標(biāo)的要求，教師應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。微課具有直觀性強(qiáng)、內(nèi)容精練的特點，能讓學(xué)生在較短時間內(nèi)完成知識探索。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可利用微課資源滿足學(xué)生的個性化需求，讓學(xué)生根據(jù)自身實際情況，利用碎片時間開展自主學(xué)習(xí)，逐步提升學(xué)習(xí)能力。

例如，在“三角形、平行四邊形和梯形”的教學(xué)中，教師可根據(jù)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)表現(xiàn)，利用微課資源實施分層教學(xué)。針對基礎(chǔ)知識掌握不牢固的學(xué)生，設(shè)計以鞏固基礎(chǔ)知識為主的微課，幫助學(xué)生回顧課堂內(nèi)容，理解各種幾何圖形的概念、特征，并適當(dāng)融入生活中的圖形文化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對基礎(chǔ)扎實但應(yīng)用能力不足的學(xué)生，開發(fā)以解決實際問題為導(dǎo)向的微課，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用圖形知識解決生活問題，了解所學(xué)知識的實際應(yīng)用價值。

教師還可以借助智慧教育平臺上的微課資源，組織學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)活動。課前，教師可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和能力差異，推送個性化微課資源，讓學(xué)生做好預(yù)習(xí)準(zhǔn)備。課后，學(xué)生可利用智慧教育平臺的師生群功能反饋自己的學(xué)習(xí)成果，增強(qiáng)師生、生生之間的交流互動。

（五）構(gòu)建數(shù)字畫像，助力個性評價

在新課程改革背景下，為滿足學(xué)生的綜合素質(zhì)發(fā)展需要，小學(xué)數(shù)學(xué)教師有必要改進(jìn)傳統(tǒng)的評價方式，采用個性化、發(fā)展性的評價方法。在實際教學(xué)中，教師可以借助大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)手段，對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行全面記錄和分析，建立學(xué)生個人成長數(shù)字畫像，用可視化圖表展示學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，實施發(fā)展性評價。數(shù)字畫像不僅能為學(xué)生進(jìn)行自我評價和制訂學(xué)習(xí)計劃提供參考，還能讓學(xué)生更好地認(rèn)識自身優(yōu)勢[4]。

以“統(tǒng)計表和條形統(tǒng)計圖”的教學(xué)為例，根據(jù)新課標(biāo)要求，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)，幫助學(xué)生樹立良好的數(shù)據(jù)收集和使用意識，實現(xiàn)學(xué)用合一。為此，教師可以利用“問卷星”平臺開展問卷調(diào)查活動，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析問卷結(jié)果，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)方面的不足，從而實施科學(xué)評價。示例如下。

調(diào)查問卷問題1：如果要調(diào)查家庭年度用水情況，你會采用什么調(diào)查方法？問題2：如果要調(diào)查班級學(xué)生的近視情況，你會采用什么調(diào)查方法？問題3：如果要調(diào)查某地區(qū)大學(xué)生的就業(yè)意愿，你會如何進(jìn)行調(diào)查？問題4：在日常生活中，你是否會有意識地運(yùn)用數(shù)據(jù)來分析各種現(xiàn)象？問題5：統(tǒng)計表和條形統(tǒng)計圖有什么區(qū)別？你認(rèn)為哪種更實用？

在利用數(shù)字畫像進(jìn)行評價時，教師應(yīng)當(dāng)關(guān)注學(xué)生的個體差異，深入分析畫像結(jié)果，準(zhǔn)確判斷學(xué)生的起點和發(fā)展情況，采用激勵性評價方式；同時，指導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)字畫像進(jìn)行自我評價，培養(yǎng)學(xué)生的反思能力和自主學(xué)習(xí)能力。此外，教師還要落實“教學(xué)評一體化”理念，基于數(shù)字畫像反饋結(jié)果調(diào)整教學(xué)方式，充分發(fā)揮數(shù)字畫像的評價功能，促進(jìn)學(xué)生個性化發(fā)展。

結(jié)語

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，采用可視化教學(xué)手段能夠有效增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣。教師應(yīng)當(dāng)重視多樣化教學(xué)工具的運(yùn)用，借助可視化手段為學(xué)生創(chuàng)造自主探索知識的空間，避免學(xué)生陷入被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)。在可視化工具的輔助下，學(xué)生能夠獲得更完整的學(xué)習(xí)體驗，充分挖掘自身的學(xué)習(xí)潛能，達(dá)成數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。教師要具備良好的創(chuàng)新意識，積極探索新型可視化教學(xué)方法，增強(qiáng)數(shù)學(xué)課堂的吸引力，促使學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)活動，感受數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣。

[參考文獻(xiàn)]

[1］鄭振東.思維可視化工具在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用［J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究，2025（1）：106-109.

[2］麥正東.數(shù)學(xué)思維可視化在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究［J].求知導(dǎo)刊，2024（36）：41-43.

[3］鄧盈盈.新課標(biāo)背景下小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)思維導(dǎo)圖實踐應(yīng)用[J].文理導(dǎo)航（下旬），2025（1）：16-18.

[4］石書書.基于核心素養(yǎng)的小學(xué)數(shù)學(xué)“量感”培養(yǎng)策略研究［J].甘肅教育研究，2024（21）：135-138.