知识可视化技术在小学数学教学中的应用研究

■甘肃省张掖市甘州区甘州中学 薛 海

在开展小学数学教学活动的过程中以知识可视化技术进行教学是一种非常有效的教学方法，对于学生来讲，知识可视化技术能够将复杂的数学知识变得更加直观，从而促使学生轻松地获取数学知识，并且能够对数学知识产生更为深入的了解。在展开数学教学活动时，知识可视化技术的目标也比较符合学生的学习习惯，通过帮助学生重新建构知识、记忆知识和应用知识促使学生获得更为理想的学习效果。

一、小学数学教学现状

在开展小学基础教学活动时，数学学科的教学地位不言而喻，对于学生来讲，奠定好小学数学知识的根基直接影响着学生今后的学习效果和学习质量，因此，现阶段的小学数学教学水平与以往相比已经有了很大提升。但是，在对小学数学教学活动进行观察后还是发现其中存在一些实际问题有待解决，这也将是小学数学教学事业要突破的教育瓶颈。

（一）学生方面

从学生的角度来讲，很多学生对学习数学知识都不是十分感兴趣，尤其是一些思维能力较为薄弱、抽象思维发育不完全的学生来说，更难以积极地投入学习活动中。出现这种现象的主要原因有两点，一是数学知识本身就具有极强的抽象性，而小学生的年龄小、各方面能力也未能发育完全，因此，在展开学习活动时自然会感到一定的困难，便不愿意积极地参与学习活动。二是数学教学课堂较为乏味，大量的公式、理论知识需要学生去记忆，因此很容易促使学生对学习数学知识产生一定的厌倦心理。

（二）教学方面

从教学的角度来讲，部分教师在展开教学活动所运用的教学方式过于陈旧，无法吸引到学生的注意力，也很难以促使学生产生学习兴趣，在展开教学活动时便无法获得更加理想的教学效果。一是部分教师对一些先进的教学设备的教学辅助价值的认识不是十分深刻，在展开教学活动时依旧运用陈旧的教学方法，不符合新时期学生的学习需求和学习习惯。二是部分教师认识到了先进教学手段的应用价值，但是在实际展开教学活动时对有效应用现代教学手段的时机不是十分明确，未能结合学生的实际学习需求以及教学内容来合理地运用教学手段，这样也无法凸显出有效教学方式的教学价值，甚至会引起学生的抵触，便很难达到理想的教学效果。

二、知识可视化技术在小学数学教学中的应用价值

（一）降低学生学习难度，培养学生抽象思维

基于知识可视化技术的实际特点，在开展教学活动时主要是教师以知识可视化技术来将静态的知识变得动态起来，让学生直观地感受到知识的生成、发展过程，并且给学生知识的体系、思考的空间。因此，运用知识可视化技术可以有效地降低学生的学习难度、减少缺乏抽象思维给学生带来的学习困难，更可以达到培养学生抽象思维能力的教学效果。不仅如此，知识可视化技术还重视学生在学习过程中的所学所得，关注学生在展开学习活动时是否掌握了有效的学习方法，能否进行自主学习。利用知识可视化技术展开小学数学教学活动，一定程度上将数学教学变得简洁、明了起来，也将一些晦涩难懂的数学知识点以图像的方式变得生动起来，成了可视化的信息，这样也能改变以往传统小学数学教学活动中的沉闷性、乏味性，帮助学生积极地投入学习活动中获得更加奇妙的学习体验，从而助力学生形成更高的学习水平。

（二）丰富学生感性认知，激发学生学习兴趣

知识可视化技术是一种十分符合学生学习习惯的教学辅助手段，更能准确地贴合小学阶段学生的思维发展特点，丰富学生的感性认知，以此降低整体的学习难度，在展开小学数学课堂教学活动时进一步提升教学效率，而这样的教学形式无疑是激发学生学习兴趣的一种有效方式，当学生的感性认知得以丰富之后便能发现学习数学知识的乐趣，从而更加积极地参与到学习活动中。与此同时，知识可视化技术主要是通过线段、图形为载体所呈现出来的，这样呈现知识的方式更容易吸引学生的注意力、集中学生的注意力。知识可视化技术格外注重以视觉媒体来展开教学，引导学生依靠视觉来“看到”知识，以此减少学生的学习难度，因此，知识可视化技术是一种十分值得推广的教学手段。

三、知识可视化技术在小学数学教学中的应用策略

（一）以知识可视化技术增强学生学习兴趣

在开展小学数学教学活动的过程中运用知识可视化技术能进一步提升学生的学习积极性，促使学生在产生学习兴趣之后积极参与到学习活动当中，以兴趣促使学生对数学知识产生浓厚的学习欲望。基于此，在实际展开小学数学教学活动时，教师便要合理地设计教学方案，以知识可视化技术来吸引学生的注意力、促使学生集中注意力来展开学习活动。例如，教学“圆”这部分知识，教师便可以通过运用知识可视化技术来将圆的构成清晰地呈现在多媒体设备上，促使学生对如何绘制一个圆、圆的特点是什么进行观察。在知识可视化技术的辅助下，圆的生成变得更加清晰、直观，这对于学生来讲无疑是一种十分有趣的新的学习形式，可以使其集中注意力投入学习活动中。接下来，教师也可以运用知识可视化技术将所教学的圆的相关知识整合成一个框架，引导学生以“小老师”的形式来复述本节课程所讲解的知识点，帮助学生体会到更加有趣的学习形式，在复述知识点的同时，学生也能对此部分知识产生更为深刻的印象，这样的教学形式也能达到培养学生数学素养的教学目标，更符合新课改所提出的教学方针。

（二）以知识可视化技术构成完善知识架构

知识可视化技术的特点便是能够通过对知识进行整合来形成一个直观的知识体系，促使学习者逐步建构出一个完善的知识架构，从而逐步获得更为理想的学习效果。因此，在实际展开小学数学教学活动时，教师也要合理地运用知识可视化技术来帮助学生构成一个完善的知识架构，以学生的角度出发来审视数学知识，并且发掘出数学知识之间的联系帮助学生展开学习活动，从而促使学生逐步获得更高水平的学习效果。

（三）以知识可视化技术提升学生学习水平

结合前文可知，知识可视化技术可以有效地简化数学知识中的一些抽象性，将抽象性极强的数学知识变得更加直观、生动起来，这样更加符合学生的认知能力和学习能力，也能帮助学生在展开学习活动时逐步感知到数学知识的魅力，对增强学生学习积极度、提升学生学习水平都有极大的帮助作用。基于此，在实际展开小学数学教学活动时，教师也要格外注意此问题，并且通过结合学生的实际学习能力、接受能力来应用在知识可视化技术，以便能达到更加理想的教学效果。例如，在教学一些不是很好理解的知识点时，教师便可以通过合理地运用知识可视化技术来展开教学，将知识点的起源、发展过程清晰地展现在学生的眼前，帮助学生对知识点产生更加清晰的认知。与此同时，也可以给学生适当地传授一些有趣的数学知识动画，这样也能达到拓宽学生知识视野的效果。如，给学生讲解关于莫比乌斯环的小故事，运用多媒体设备展示莫比乌斯环并且带领学生动手制作莫比乌斯环，通过这样的方式来引导学生展开学习活动，促使学生在学习的过程中获得更多的知识、形成更高的学习水平。不仅如此，在展开教学活动时以思维导图进行教学也是一个提升学生学习水平的有效方式，结合小学生的学习能力和归纳能力，教师可以在每节课程的教学中将所有知识整合成为一个思维导图，帮助学生更加直观地感受数学知识；在学生能够理解思维导图的设计方法后，教师也可以引导学生以将当堂所学知识整理成思维导图作为课后作业，以巩固学生对知识的记忆程度，这样对于增强学生学习质量也有极大的帮助作用。

综上所述，随着信息技术的不断进步和发展，对教育事业也提出了更多的要求，小学阶段作为学生学习的重要阶段，保证小学教学的整体质量也是备受关注的一个问题。将知识可视化技术运用到小学数学教学活动中无疑是一项十分有效的教学方式，因此，教师更要切实地认识到知识可视化技术的教学辅助效果，并且从学生的角度出发来设计教学方案，将知识可视化技术和教学内容整合到一起，以此逐步获得更高水平的教学质量，帮助学生获得更好的学习效果。