可视化思维工具在低年级数学概念教学研究

李菁

摘 要：运用可视化思维工具进行教学是当前信息技术和课程融合背景下的一大创新，也必将是未来的大趋势。可视化思维工具可以直观地把内容进行归纳和整理，突出教学重点、难点。因此，教师运用此工具对数学教学内容进行概括和整理，使学生能够发现概念之间的区别和联系，从而提高课堂效率。

关键词：可视化思维工具 数学概念 微视频 教学运用

引言

目前，小学生大约需要掌握500以上的数学概念，这些概念构成了他们掌握整个数学理论体系的基础。在低年级阶段，概念并没有细化，越往高年级，概念越被细化，这就需要对低年段所学概念有很到位的理解，才可以对中高年级的概念有更深入准确的认识。然而，教师在低年段教学概念的时候，学生的仍处于形象思维方式或者正从形象思维转化到抽象逻辑思维转化过程中，致使很多学生对最基础的概念不能很好的理解与把握，因此，教师运用思维导图对数学教学内容进行概括和整理，突出教学重难点，以直观的方式讲解数学的主要概念和原理，简洁地表达概念的逻辑关系，提出概念的地位和相关性，使学生能够发现概念之间的区别和联系，从而提高课堂效率。同时，促进数学概念知识的整合，使学生在头脑中形成一种结构化的认知结构。[1]

一、可视化思维工具介绍

可视化思维工具是指通过一系列图示技术，把之前看不到的思考方法和路径呈现出来。这样非常清楚的呈现出了学生思考的方法和过程，可以有效地提高信息加工及信息传递的效能。思维可视化工具通常包括思维导图、概念图、图形化思考工具、表格化思考工具等三大类。[2]

运用可视化思维工具进行的STILE教学模式，是依托“教育云”优质数字化学习资源，以学习者为主体，以能力提升为核心，以问题解决为主线，采用STILE五环节小组合作探究学习方式，把思维导图、韦恩图等思维工具、微视频等可视化技术融入教学为特征，实施过程性学习检测与评价反思，教师关注差异，因材施教。这种教学模式具有以下的优点：重学能思维拓展、重体验探究自主学习、重信息技术与课程融合。[3]

二、运用可视化思维工具进行的STILE教学模式，在实际教学中的应用案例

在教学新人教版一年级上册《认识图形》中，首先让班级的学生分成5-6个小组进行教学活动。教师先提出明确的要求和要预习的问题，让学生带着要求进行第一次分组学习活动：首先对阅读本节课课本内容，进行预习。其次，观察图形教具，然后完成简单的问题填空。这种学习方法可以突出体现在学习新知识和制作工具图两个环节。

在这个过程中，学生们因为要完成填空的任务，所以都非常认真。活动后教师对填空内容进行了评讲。这次活动，学生在分组活动中初步了解什么是长方形和正方形的特征。然后教师布置了第二次的分组学习活动：小组合作与教师制作可视化工具图包括韦恩图、连接图、从属图，小组内学生们作了分工，2～3人为一组，一组负责完成连接图，连接图主要是让学生梳理图形的特征，一组负责完成韦恩图，韦恩图主要是让学生从图形的特征中找出两者共有的特征，一组负责完成从属图，从属图主要是让学生整理图形之间的从属关系。在活动中，学生们为了完成所负责的图，很认真地在填写，遇到疑问便查看教材，查看教材也解答不了的问题，便进行讨论，讨论也解决不了的问题向同一大组的同学提出，大家再讨论解决。这个过程，我们观察到学生始终非常专注地在写、看书、观察实物、讨论。通过这次制作活动，学生对图形的特征从第一次学习活动的了解发展到通过连接图的制作，已经能够梳理图形的特征；通过韦恩图的制作，已经能够找出图形之间的不同；通过从属的制作，已经能够分清图形间的关系。这两次学习活动，合作、交流、讨论、观察、查阅资料的学习活动和方式真正落到了实处，并且很好地发挥了组内同学互相帮助、共同研究的作用。这样的合作学习，明显区别于平时课堂那种只有形式，效果甚少甚至没有的小组学习。

同樣的在学习数学小数概念的时候，通过可视化工具韦恩图让学生们很快的了解了小数与整数的概念及区别，通过思维导图导出小数、整数的分类及其关系。在课后通过表格化思考工具对学生们进行了评价与考核，收集每一位同学所填写的表格化思考工具，清楚的发现了学生们这一节课所学到的知识，对所学的知识还有哪些疑问，有助于老师更好的掌握学生的学习情况，解决学生的疑问。同时通过学生自己所认为的学习不足及还感兴趣的内容，让学生更加清楚的了解自己对本节课概念的学习和掌握及自我评价。

思维导图是一种科学有效的学习方法，对学生学习的促进是立竿见影的。学生运用思维导图的积极性非常高。在人民币这一节的学习中，我指导学生运用思维导图的过程中，首先给予充分的肯定和激励，给学生以自信，积极地指导学生绘制思维导图，让小组合作在绘制思维导图时充分发挥作用，让学生相互学习相互促进，共同发现人民币中的不同点，进行识别与区分，积累一些方法。通过这一节课的学习，学生不仅掌握了人民币的面值，以及如何使用人民币，同时也逐渐学会了运用思维导图对数学概念知识进行梳理。在具体的运用中学生们的创造性非常高，他们每个人都会创造性的绘制自己的思维导图，老师再给予建设性的指导，学生就能熟练的运用。

通过这节课的学习，学生已经会运用思维导图梳理数学知识，最后，老师也带领学生总结了常见的韦恩图，树形图等几种常用的绘制方法。使学生们在以后的数学概念学习中能自觉运用此方法。教师通过这样的教学方法，不仅可以提高课堂效率，同时也有助于学生们思维上的活跃。

参考文献

[1]李芒，蔡旻君，蒋科蔚，王妍莉. 可视化教学设计方法与应用[J]. 电化教育研究，2013，（03）：16-22.

[2]权国龙，王华文，顾小清. 图示工具在协作学习中的影响——基于协作学习项目的调查[J]. 远程教育杂志，2015，（04）：59-66.

[3]郑晓东. 运用可视化思维工具培养地理综合思维素养[J]. 中小学教师培训，2017，（02）：68-71.endprint