小学低段数学知识的可视化教学研究

摘 要：数学学科本身就具备抽象性强的特点，再加上小学低年级段学生的认知能力较低、生活阅历较浅，导致他们在学习的过程中会遇到一些困难。可视化教学手段的应用可使数学知识变得更加形象、生动、具体，能够激发学生的学习兴趣，促使他们深入理解所学知识。本文阐述了可视化教学的概念，并就可视化教学在小学低段数学知识教学中的应用进行了研究，希望可以为相关教学人员提供一些帮助，仅供参考。

关键词：小学数学;可视化教学;思维导图;概念图;教具

中图分类号：G62          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2022）17-0059-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.17.020

数学是一门源于生活、用于生活的学科，但传统的数学课堂教学存在一定的局限性，导致学生仅仅将理论知识学习放在首要位置，其实际生活应用能力得不到提升。而利用可视化数学教学手段开展教学活动可使抽象的教学变得具体、生动起来，促使学生更好地对所学的知识进行理解和掌握，并学会将其应用到实际的问题当中。

一、可视化教学的概述

（一）教学概述

可视化是指通过不同的教学手段使相关内容变得直观可见，用具有实际内涵意义的图像内容将不可见的信息或是抽象信息内容表示出来。可视化的载体可以是视频、图片、列表，而将这一方法应用在教学当中则称之为可视化教学。简单来讲，可视化教学是指学校或教师将可视化元素作为载体组织的教学通道，使学生通过学习使信息知识进入大脑，是现阶段数学课堂教学中较为有效的一种教学方法，可以将小学低段教学的教学内容直观地反映出来。

（二）常见的知识可视化工具

1.思维导图。思维导图最早是被用作记笔记，但在应用思维导图的过程中，其可视化优势逐渐被发现，所以现阶段思维导图也被广泛地应用在教育教学中，是发展学生思维的一种非常高效的教学工具。在思维导图的构建过程中，小学数学教师需要根据教学内容进行主题概念的描绘，并将其作为思维导图的中心点，之后再通过箭头、颜色等围绕这一中心点联系其他重点知识及分支概念，而这就使得以往单调的数据信息变得更加直观和清晰。思维导图在小学数学低年级段教学中的应用可使学生的记忆力和创造力得到有效提升，与小学生大脑思维模式是非常相似的。思维导图的“中心概念”是其最为显著的特征，是从中心概念逐渐地发散各级主题，最后形成树状的结构图。现阶段很多教师会应用计算机进行思维导图的构建，比如说会借助XMind软件进行思维导图构建，辅助数学教学。

2.概念图。概念图是指教师根据所在班级学生的心理特征，结合概念、网络理论以及图示理论的新型教学工具开展教学活动。其在数学教学中的应用有着重要的推进作用，能将数学知识体系更加清晰地呈现在学生面前。概念图的组成元素主要有数学概念、箭头等，同时命题是概念图的中心内容，教师可以将其置于圆圈当中，之后再通过线条或箭头紧密地联系概念命题，使概念之间能够组成具有层次性的结构。概念图具有非常明显的可视化特点，可将不同知识体系的层次化结构有效凸显出来。

3.教具。对于小学生来讲，教具是其在进行学习时不可缺少的一种工具。数学教具是指教师在数学教学的过程中所使用的辅助用具，帮助学生深入理解所学知识。数学教具的形状各异，类型较多，利用教具开展教学活动可使抽象、难以理解的数学知识变得直观具体，有利于学生快速理解数学概念，并能在教具的辅助下进行计算公式推导。但是，有些教具也有其局限性，并不能很好地贴合教学实际，因此教师可以引导学生动手制作教具，这样不但可以很好地弥补数学教育资源不足的问题，还可使学生在自制教具的过程中体会到数学学习的乐趣。

二、可视化教学方法应用在小学数学中的重要意义

（一）有利于抽象的知识简单化，便于学生理解

学习知识的目的是为今后打下良好的基础，而低年级段的学习又是学生学习最基础的部分。这一时期的学生大脑正处于形象思维阶段，无法对各学科知识很好地进行掌握，导致教学效果不佳，久而久之，学生就会丧失学习兴趣。小学低段的数学学科知识具有一定的抽象性，需要学生在学习的过程中对计算关系、数字之间的数量关系等进行理解和掌握，还要学习时间和空间上的一些知识内容。为了能够更好地进行数学教学，使数学知识由抽象化转为形象化、直观化，便于学生理解和掌握，小学数学教师必须选择科学合理的教学方法，而通过可视化教学方法能够将数学知识化难为易、化繁为简，将抽象化的知识转化为可视化、简单化的知识。这样，学生理解起来就会变得容易，也能够对所学数学知识有更加深入的认识。

（二）可视化教学符合小学生思维发展特征

小学生正处于形象思维向抽象思维发展的初始阶段，因此在对其进行数学教育时需要从形象思维特征着手，根据学生的思维模式进行课堂教学方式方法的优化，有针对性地开展教学活动，将抽象、难以理解的数学知识转化为形象知识。只有这样才符合学生的思维方式，才有利于学生完成数学知识体系的构建，促使他们对知识点之间的差异与联系进行辨别，提高他们的思维能力。此外，可视化工具在数学课堂中的应用还有利于学生记忆力的提升，使其能更加快速地对所学数学知识进行理解與掌握。

三、小学低年级段教学现状分析

小学低年级阶段的学生年龄小，好奇心较强，自我管理能力较差，注意力无法长时间集中在数学课堂上。为了使学生更好地掌握知识，小学数学教师在课堂上就会过多地向学生进行理论知识讲解，以求让他们快速记忆和掌握，但学生却提不起学习兴趣，导致教学的效率和质量难以得到保证。究其原因主要是教师在教学的过程中并没有考虑到小学低年级学生的特征。对于小学低年级学生来讲，很多数学原理、概念等知识非常抽象，因此学生很难对其进行理解，如果教师只是一味地采用单一理论教学方法的话，学生在课堂上可能对这些数学知识有了一定的记忆，但在具体应用的时候就会出现问题。而想要改变这一现状，小学数学教师必须对传统教学方式进行转变，将抽象、难以理解的数学原理等知识转变为可视化的图片或视频，促使学生在可视化的环境中加深对所学知识的印象，提高自身的理解能力。

四、小学低段数学知识可视化教学策略

可视化教学的方法和内容并没有局限性，因此小学数学教师在教学的过程中就可以根据数学课程内容来进行可视化教学方法的选择。

（一）通过联系学生生活，建立表象

数学学科具有较强的抽象性，导致小学低段学生在学习新的数学知识时无法立刻构建清晰的知识体系。同时，在没有可视化数学概念之前，教师在教学的过程中主要是依靠讲述式的教学方法，导致学生被动地接受知识，无法深入理解知识的内涵。可视化教学方法在数学教学中的应用却可以将学生迅速地引入创设的学习情境中，使其能够更快、更好地对数学知识进行了解和掌握，并逐渐提升自己的思维能力和创新能力。所以说，小学数学教师一定要利用可视化教学方法将数学知识迅速导入课堂当中，协助学生更好地进行学习。新课标强调小学数学教学要具有一定的生活性，学生只有通过感受自己的親身经历，才能够对数学概念和方法有更深刻的理解，因此小学数学教师应联系学生已有的生活经验，让学生能够迅速地在头脑当中建立表象，从而对数学知识有更直观的认识。

以一年级数学“11～20各数认识”为例，这节课的教学内容会涉及记数转换的概念。为了引导学生深入理解这部分教学内容，小学数学教师可以将抽象的单位换算转化为可操作的事物，比如说将10个火柴为一个单位捆绑在一起，并为学生留下一些火柴，让学生通过摆放火柴将11～20的数字表示出来。一捆火柴代表10，零散的火柴则代表个位数的数量，学生通过摆放就能够对记数转换的含义有更深刻的理解。

（二）利用可视化教学使学生理解数学知识本质

小学数学教材的知识内容是比较抽象和难以理解的，需要学生利用自己的逻辑思维进行推理，并逐渐地对知识的准确要义进行领悟。比如说小学低年级段的学生已经对图形有了一定程度的了解，而这部分内容在今后的数学学习当中也会有所涉及，所以说图形的这部分知识具有一定的系统性，需要教师引导学生常学常新，为今后的数学学习打下良好的基础。

为了能够使学生更好地理解知识内容的本质，小学数学教师就可以利用可视化教学方法开展教学活动。比如，在拼合平面图形与形状对比当中，教师就可以通过折叠纸张或是拼接七巧板等具有可视性的操作行为向学生演示，从而使学生获得直观化的视觉效果。在物体立体形状的数学知识授课过程当中，教师可以指导全班学生自行进行相关教具的制作。比如，在正方形折叠这一数学教学内容上，教师就可以引导学生利用纸板拼合，以后再演示旋转，这样不同平面之间相互关系的特点就能够直观地显现出来，学生就能够对这一知识点快速地进行理解和掌握。小学低段的部分数学教学内容必须依靠可视化教学才能直观地展示出来，比如说长度单位，如果只是将直线、射线、线段通过语言描述讲给学生听，学生在脑海中很难建立起清晰的概念，如果教师可以指导学生在纸上画线，学生就能高效地对直线、射线、线段进行区别和联系。

（三）通过可视化教学进行学习总结反思

教师可以通过可视化教学方法对学生的学习效果进行总结和反思，检测学生对于重点概念知识点的理解和掌握是否到位，教师和学生共同通过可视化方法发现数学学习中存在的问题，及时优化教学方式，并引导学生修正思想。

知识结构导图就是现阶段较为广泛使用的一种可视化教学方式。知识结构导图能够将学生学过的知识全面地包含在内，是学生知识产生过程和思考方式的涵盖。知识结构导图对于学生数学逻辑能力、联想能力和表达能力的培养有着良好的促进作用，有利于学生数学思想以及数学自主学习方法的养成。教师可以引导学生借助结构导图进行学习、反思、总结，进而获得良好的学习效果。知识结构导图分为识图、作图、用图三个部分。识图是指教师教会学生对知识结构导图进行理解。低年级段的小学生对于知识结构导图并不熟悉，所以教师就可以利用多媒体将创作知识结构导图的视频直观地展现在学生面前，激发出学生进行结构导图创作的兴趣。作图，这一步对于小学低段学生来讲较为困难，所以教师可以引导学生从简单数学概念开始，让学生在数学教材当中找出几个数学概念写在笔记本上，然后给这几个概念建立连接，找出词语形容概念之间的关系，之后形成知识结构导图。用图是将知识结构导图内化为学生自身知识的一个过程，一般可在复习知识时实现这一过程，让学生将自己的知识结构导图思路用语言解读出来。

（四）引导学生自制道具进行数学学习

自制教具是指教师和学生利用简单的材料根据数学课堂教学内容制作教具。在图形知识的教学过程当中，教师可以引导学生利用硬纸板、彩色卡纸、橡皮泥等进行图形制作，之后再将制作好的图形应用在教学展示当中。在自制道具的过程当中可以根据实际的教学内容灵活选用材料。此种方法非常简单化和直观化，可用于大多数数学知识教学。例如，在教学“时、分、秒”这一章的知识点时，教师便可以引导学生利用纸板自制教具，先引导学生对时钟的表面结构进行初步了解，之后再引导学生通过纸板自制时钟，完成之后再由学生共同探讨、分析、总结时针、分针的运转规律，快速完成对这一数学知识点的学习。

（五）运用教学课件进行数学教学，促使数学知识可视化

教师可以利用多媒体进行数学教学，先对教材内容进行分析，之后再进行多媒体课件的制作。多媒体教学有着形象化、直观化的特点，集文本、图片、声频、视频为一体，能够将数学知识真实直观地展现出来，将学生的注意力牢牢吸引住，激发出学生数学学习的兴趣。例如，在关于长方体知识的教学当中，教师可以利用多媒体展示一些学生生活中常见的事物，如书本、盒子等，以供学生思考，让学生找出其中的长方体，之后再通过多媒体将标准的长方体展示在学生面前，使学生能够对长方体有一个清晰的认识，最后再进行长方体知识点的教学。

（六）合理地采用可视化教学方式，辅助学生理解

在数学可视化教学方法的应用当中也可以结合数形结合的思想将图像用数字表现出来，并通过对比观察等方法，使学生能够逐渐地对所学知识进行理解。在小学低段数学课堂教学当中，教师一定要指导学生进行探究式学习，使其能够运用可视化相关知识对所学数学知识进行认知和思考。

五、结语

可视化教学方法在小学低段数学教学中的应用能够使学生对基础数学知识有更深入的了解，使数学知识变得更加生活化、形象化、具体化，有利于学生学习积极性的激发，促使其自主地投入数学学习、思考和分析当中，进而提升数学课堂教学效率以及学生的数学思维能力和创造能力。

参考文献：

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[4] 张美珍.可视化手段在小学数学教学中的应用探索[J].消费电子，2020（6）：87.

[责任编辑 郭丽杰]

作者简介：薛海（1976.8— ），男，汉族，甘肃张掖人，一级教师，研究方向：小学信息技术教学。