小学数学思维可视化的教学思考

江苏扬中市外国语小学 张 虹

在以往的小学数学教学过程中，教师只注重学生的解题能力和理论知识，让学生只能跟着教师的思路和节奏学习，导致学生思维能力很难得到启发与发展。 而锻炼学生思维能力是数学课堂教学效果的关键，教师需要积极改变教学观念、教学方法，让学生逻辑思维能力、直观想象能力、数据分析能力得到发展，从而实现数学课堂教学效果的提升。 思维可视化教学模式是帮助学生锻炼思维能力，加强对数学抽象知识的理解与记忆的重要途径，其对提高小学生学习效率和学习质量具有积极作用，还能有效培养其自主学习的能力，从而促进学生数学核心素养的形成与发展，提高小学数学课堂教学的效率与效果。 鉴于此，本文根据思维可视化的教学，提出小组合作学习、设置学习任务、创设生活情境、结合图示教学的策略，激发学生的学习热情，从而体现课堂教学的主导地位，确保课堂教学质量。

一、思维可视化概念

思维可视化是借助图示工具清晰呈现本不可视的思考方法和路径， 帮助人们更直观理解和记忆，提高信息加工与传递效率的一种方法，思维可视化与知识可视化存在一定的异同点，知识可视化更侧重于知识表征的可视化成像，而思维可视化则更侧重于知识表征背后的思考方法、 思维规律、思考路径， 强调思考路径的树立与思考方法的呈现。实现思维可视化的技术包括生成图示的软件和图示技术，思维可视化图包含连线、色彩、主题以及图像等，可以方便多面性呈现相关知识；概念图是利用连线、节点代表概念的方法，让学生在原有认知基础上，根据自己的理解构建知识；流程图是将思考过程集中在一张图纸上， 让学生更好地理解知识。 思维可视化理论能帮助学生更好地理解与接受数学难点、重点，快速吸收转化抽象知识，有利于提高学习效率。 教师若想应用思维可视化重建数学课堂，就要转变传统教学观念，通过加工整合解决教学问题，以促进学生数学思维的形成与发展。

二、小学数学思维可视化的应用策略

1.小组合作学习

在实际教学过程中，没有突出学生在课堂教学中的主体地位，使学生机械记忆知识点，没有形成思考、理解、内化的过程，这就影响了课堂教学的效率，也不利于学生数学思维的形成。 而思维可视化可帮助学生加深对知识点的理解，同时促使其主动思考，潜移默化地记忆知识，从而有效锻炼数学思维能力。 同时小组合作学习是凸显学生在课堂教学中主体地位的一种手段， 通过有效的教学引导，能激发学生的潜能。 学生之间和师生之间的互动，还可以让学生更积极主动地参加到课堂教学活动中来。 因此，在教学中，教师可通过组织学生合作学习开展可视化教学活动， 让学生思维经过碰撞之后，对知识有更深的理解和把握，进一步提高学生的学习效率，也提升课堂教学的效率。

例如，在学习《统计》这一内容时，统计学中的统计图概念具有形象化、简单化的特点，与思维可视化具有相似性，可便于学生理解和比较复杂的数据。 教师可利用统计图引导学生参与到课堂教学中来。 首先，教师将学生分为4～5个小组，让学生在小组内自行学习课本上的基本知识，再让学生应用条形图分别统计每个小组的男生、女生人数；其次，教师进一步深化教学内容，让每组学生根据上一步条形图的数据， 用扇形图统计出每个小组女生的比例，再算出全部女生在班里的比例，使学生在小组讨论中意识到图形能更好地处理数据，更好地理解统计的含义与本质。 如此一来，不仅可以培养学生思维可视化的意识，还可以提升学生的数学能力，从而实现课堂教学的实效性。

2.设置学习任务

由于小学生年龄较小，各项思维能力处于初级阶段，认知和眼界也很局限，在这种情况下，学生的好奇心与求知欲是比较强烈的。 因此，教师可利用学生这个特点， 应用思维可视化开展教学活动，结合实际情况设置学习任务， 让学生带着问题学习，激发其内在驱动力，提升其学习积极性。 值得注意的是，教师在设置学习任务时，要确保其可行性，尊重学生的差异化， 向学生提供宽广的教学思维空间，将数学概念和抽象知识具体化，这就有利于锻炼学生数学思维，形成探索、思考、分析、总结，以及解决问题的思维路径，也使学生养成良好的解题思路和学习习惯。

例如，在教学《圆的认识》一课时，教师可以在课前导入时，引入圆概念，再提出让学生了解圆的特点的任务，这时提出问题“四边形的大小是由边长决定的，那圆的大小是由什么决定的呢?” 教师还可以引导学生用圆规画出不同大小的圆形，让学生在画图时思考问题、探索问题，使其在画圆时发现圆规两脚的距离长短可以决定圆的大小，而该距离则是圆的半径。 如此一来，在任务的驱动下，学生对圆的认识更深刻， 同时也提高了其实践探究能力、拓展能力，进而有效提高课堂教学的效果。

3.创设生活情境

小学生好奇心较强， 而且上课的专注力较差，若教师只是单一地讲解数学内容，很难提高学生的学习兴趣，也不能培养学生学习的自主性，从而不利于思维可视化教学的顺利开展。 而创设既与学生生活相关又联系数学知识的情境， 给学生留下悬念，有益于激发其主动获取知识的积极性，营造出益于其思维开发的心理。 因此，教师需要选择与小学生生活实际相关的生活元素，同时还要遵循小学生的特性，在情境创设中，选择卡通绘画，既能达到数学问题生活化， 又能让学生产生身临其境的感觉，激发其好奇心，使其主动学习，分析与解决问题，很大程度上实现课堂教学水平的提高。

例如，在教学“1～5的认识和加减法”时，教师可采用“鸡和鸭”这样的生活元素进行导入，学生在生活中常接触小鸡、小鸭或相关的动画片，这能很容易让学生接受，还可激发学生的学习激情。 同时采用绘画或图画的形式，让思维看得见，便于学生理解数字之间的加减原理。 首先，教师在学生认识1～5的数字之后， 在黑板上列出算式：5-1=（）、5-4=（）、3+2=（）让学生思考这些算式代表什么意思；其次，教师让学生在本子上画5个小鸡，再擦掉1次，引导其数一数还有多少只小鸡，学生都答出是4只，这时教师在PPT上展现5只小鸡减去1只小鸡的图示，让学生了解数字的减法概念；最后，教师让学生继续使用刚才的方法算出最后的算式答案，大多数学生都得出了正确的答案。 如此一来，哪怕学生思维浅显，通过创设情境，引导学生采用图示的方法理解抽象知识， 不仅能加深学生对数学知识的理解，还能促使学生形成数学思维，进而提高教学质量。

4.结合图示教学

在以往教学过程中，抽象化的数学内容一直是学生的学习难点，抽象性越高，学习难度越大，这也导致了部分学生丧失学习数学的信心，影响学生的学习积极性和兴趣，不利于提升课堂教学效率。 将不可视的思维直观化是思维可视化理论的基础，教师在开展思维可视化教学时，可采用以图示意的方法，让学生学会画图建模。 通过画图建模来具体呈现抽象性的内容，有助于学生理解学习内容，培养其抽象思维，可有效提高数学学习的效率。

以《负数的认识》教学活动为例，首先，教师引导学生利用直观图进行画图建模， 并以此来表示“-20℃”“-3楼”“-120米”的概念，不同的学生都呈现了不同的表示方式， 有的学生画了温度计，且温度计上只标有“-20℃”，这显然说明学生对负数只有浅显且表面的理解，并无法从数学的角度表示负数；其次，教师采用PPT演示温度计在沙漠上的变化、在雪地上的变化，通过这一动画演示，让学生了解正负数代表了温度的高低；最后，再让学生画出“-3楼”的图，大多数学生不仅画了地下三层楼，还画出了地上的楼层，以此阐述“-3楼”的含义。 如此一来，通过画图建模不仅能让学生直观地了解数学概念，还能培养学生的抽象思维，从而有效提高教学效果。

综上所述，通过采用小组合作学习、设置学习任务、创设生活情境、结合图示教学开展思维可视化教学活动， 不仅能培养和发展小学生的数学思维，还能提高小学数学课堂教学效率，这对实现新课改的数学教学目标具有积极作用。