“思维可视化”在小学数学教学中的实践应用

【摘 要】 在多元化的教育背景下，越来越多的教学理念不断涌现，其中“思维可视化”教学作为一种新兴的教学手段，在数学课堂上得到了广泛运用。它通过图形、图像及直观的方式，将抽象的数学概念与思维过程进行具象化的呈现，不仅能增强学生的学习动机，还能促进学生更直观地观察和理解所学内容，切实提升学生的学习品质。基于此，文章从开展思维可视化的画图、语言、操作、反思教学等多方面出发，概述了小学数学中实施“思维可视化”教学的路径。

【关键词】 “思维可视化”；小学数学；教学实践策略

抽象性和复杂性兼具是小学数学的显著特征。此时，如果教师仅采用口耳相传的教学方式，部分学生可能会产生畏难情绪，学习兴致不高，从而影响最终的学习效果。而将“思维可视化”的教学模式作为切入点，借助图像、图形及动态演示等方式，将一些抽象概念进行可视化呈现，可以丰富课堂的教学手段，增长学生的知识认知，促进学生思维意识的发展。因此，小学数学教师应积极探寻“思维可视化”的教学路径，为学生构建高品质的课堂，切实培养学生的数学学科素养。

一、小学数学教学中应用“思维可视化”教学的价值

（一）助力学生建构知识体系

认真研读人教版数学教材可发现，相关知识点的呈现存在零散、繁杂的情况。而小学生年龄尚小，并不具备整合知识体系的能力，无法建构完整的知识网络，这影响了学生全面性的认知发展。而有效应用“思维可视化”教学，可帮助学生将零散的知识点以视觉化连接的形式形成网络，从而建立起逻辑性强的知识结构。这不仅方便学生学习记忆，还能使学生清晰地看到各个知识点之间的联系，从而在遇到问题时能快速准确地调用相关知识。

（二）提升学生的元认知水平

元认知指的是个人对自身认知过程的反思和控制。只有在实践教学中培养其反思的习惯，才能使学生有效地巩固所学，切实掌握数学知识、技能及思想方法等，从而获得学科素养的提升。而教师开展“思维可视化”教学，可通过外部的图形表征，为学生指引反思、认知自我学习过程的方向，进而提升学生监控与调节自我的能力。这既能促使学生形成有效的元认知习惯，还能强化学生学习的自主性、自觉性及探究性。

（三）促进学生思维能力发展

在传统的小学数学课堂中，教师往往呈现机械性教学的课堂样态，学生被动地承接知识，忽略了对学生思想意识的培养，难以确保学生的思考深度，进而影响了学生对数学知识本质的了解。而开展“思维可视化”教学，要求教师为学生提供更多思考、探究的空间，使学生在图形的帮助下进行更深层次的学习探究。以此激发学生的想象力和创造力，使学生能学会从不同角度与层面审视数学问题，有效培养其批判性思维和逻辑推理能力。

二、小学数学教学中应用“思维可视化”教学的策略

（一）深入：思维可视化的画图教学

1. “画”数学以展开针对性教学

在小学数学“思维可视化”课堂构建中，画图教学是最常用的教学手段之一，也最易被学生接受和理解。它能突显数学问题的本质，使学生对知识的理解实现从外向内的转化，思维实现从内到外的拓展。因此，在实践教育工作中，为促进该项教学工作的顺利进行，教师可构建思维可视化的画图教学课堂。这时，教师应密切了解学生的学习特征，引导不同学段的学生运用数学图形及符号的方式，使知识以更加直观、形象的方式呈现，进而增强学生对知识概念的理解。具体而言，首先，对低年级（一、二年级）的学生而言，应侧重于“画”。教师可通过以问启思的方式，促进学生思考。这时，教师所提的问题应是逐层递进、由易到难的，然后让学生针对问题进行画图解题，以强化学生良好的画图习惯，使其逐渐掌握画图方法与技巧。其次，对中年级（三、四年级）的学生而言，应侧重线段图的画法。教师应有意识地培养三、四年级学生掌握画图方法，其中线段图的画法值得重视。教师可先让学生去观察、去看，然后迁移到画上，这也是非常可行的教法。最后，对高年级（五、六年级）的学生而言，这一阶段学生的思维力、认知力得到了深入发展，教师可为学生提供更多“画”的空间，引领学生结合自身的知识经验，迁移运用所学，以画图的方式解决问题，并让学生阐述画图的意图，使学生能得到更加多元的发展。

2. “画”数学以促进其认知内化

数学思维的应用涵盖数形结合这一思想。因此，教师合理将图式方法融入其中，可让学生更好地通过图形感悟数理，从而形成深刻的学习认知。在开展基于“思维可视化”的数学教学时，为促进学生对所学知识的认知内化，强化可视化教学的效果，教师可结合学生的认知基础，进行数形结合的教学设计，以此让学生借助图形设计，进行深层次的学习思考。例如，在开展人教版五年级下册第七单元“折线统计图”这一课程内容教学时，教师可发挥先进技术设备的作用，为学生动态化呈现折线统计图，先引领学生学习观看，并对相关数字的含义进行分析，切实掌握运用折线统计图的价值。在学生有一定学习认知和理解后，教师可为学生出示一组数据，让学生绘制一张折线统计图。在这个过程中，学生应有效分析这些数据信息，以画图的方式展现自己对折线统计图的理解，以此显化学生的思维过程。此种教学形式为学生提供了观察、绘画的机会，可使学生通过画图活动厘清知识重难点，从而获得良好的学习成效。

（二）深究：思维可视化的语言教学

1. “说”过程使思维形范兼具

俗话说“言为心声，言乃说，心乃思。”可见，在小学数学“思维可视化”教学中，引领学生以可视化方式学习掌握数学知识，不仅包括“画”的方式，还有语言方面的表达途径。这既能锻炼思维的缜密性，也能锻炼思维的丰富性。因此，在开展实践教学工作中，教师可通过让学生以“说”过程的方式，说出解题思考路径，使学生将所学知识真正理解和内化。例如，在开展人教版六年级上册第五单元“圆的认识”这一课程内容教学时，为切实落实本节课的知识目标，教师立足学生的学情，展开了“找圆心”的课堂学习活动，并突显学生中心主体地位，引导其自主展开思考和深研。这时教师发现，有学生会对折圆，表示“对折线相交的点就是圆心”，还有的会提出其他想法，并表示“这种对折的方式，圆必须是具象的，若在黑板上画圆，此种方法就不可行。”生生之间的交流能产生不一样的思维碰撞，也能在语言表达中使数学学习有形有范。

2. “说”算理使思维理据兼具

语言是思维的工具，是思维的载体。在开展“思维可视化”的实践教学工作时，教师还要引导学生说出算理，讲述内心的解题路径。这不仅能理清学生的学习思路，让学生对所学知识产生深刻的学习印象，还能促进学生思维发展力的提升。因此，教师应立足教材与学生的实际学情，为学生构建“说”算理的学习课堂，使学生能获得有效的发展。在说算理过程中，学生要能说在点子上，说在思维的关键处，使所说有理有据，以强化学生的学科素养能力。例如，在开展人教版“四则运算”中“整数混合运算”的知识点教学时，为使学生能真正理解算理，教师就可开展“说”算理的“思维可视化”教学。在学生对所学知识有一定的掌握后，教师可让学生自主列出一些算式，并说一说先算什么，再算什么，为什么这样算等。通过学生的表达，扎实学生的知识基础，升华学生的思维感知，强化学生的理解记忆。

（三）深刻：思维可视化的操作教学

1. “做”数学：构建抽象与直观的桥梁

在小学数学“思维可视化”的课堂教学中，教师不仅要重视为学生构建“画”数学和“说”数学的课堂，还应结合数学本身具有的实践性特征，为其打造“做”数学的学习课堂。通过实践操作、观察、演示及实践，增强学生思维可视化学习的效果。因此，在实践教学工作中，教师应积极探寻“做”数学中“思维可视化”课堂的构建方式，明确动手实操是表达数学思维的有力载体，以此搭设抽象与直观的桥梁，减轻学生的学习难度。例如，在开展人教版三年级下册第五单元“面积”这一课程内容教学时，如若教师直接向学生阐述概念等知识，学生极易因文字的抽象性而产生抗拒的学习心理。这时，教师就可为学生构建“做”数学的可视化课堂，通过以问启思的方式，激活学生的思维，促发学生的思考，提出如“若周长相等，怎样让面积更大？长与宽的变化与什么有关？在实操时没变的是什么”等问题引领学生以感受、体验的方式深化学习认知。这时，有的学生会将长边拼接在一起，有的则会以描画的方式进行实操。在实践操作中，学生们逐渐得出结论：“长与宽最接近时面积最大。”此种教学形式为学生有效构建了抽象与直观的桥梁。学生在拼、画的过程中，逐渐理解了所学，其思维意识也得到了切实发展。

2. “做”数学：构建思维的生长抓手

在当前的小学数学工作开展中，基于核心素养的培养目标，为促使学生建立全面、完整的认知，教师还应树立培养学生结构化认知能力的意识，使学生能主动、自主地建立学习思考。在这个过程中，教师可通过关注知识，建立操作活动，使所学数学知识“活起来”，让学生的学习更加简单与轻松。因此，在开展基于“思维可视化”的数学教学时，教师还可为学生构建思维的生长抓手，从而强化学生学习的效果。例如，在开展人教版五年级下册第三单元“长方体和正方体”这一课程内容教学时，为有效发展学生的数学思维，使学生对长方体和正方体点、线、面的特点有所掌握，教师就可构建“做”数学的“思维可视化”教学课堂，指导学生通过实践的方式创新制作长方体和正方体模型。这时，教师可为学生提供长短不一的木条，让学生进行长方体框架的搭建。在搭建操作中，引导学生选择不同长度的木条进行长方体长、宽、高的制作，之后使相对应的木条长短相等。通过这样的方式，为学生构建思维生长的抓手，强化学生几何体学习的效果。

（四）深远：思维可视化的反思教学

反思是课堂教学过程中极为关键的一环，它能使学生对自身的学习情况有清晰的认知，从而针对学习的状态与方式进行有效的调整，以此达到更为理想的学习目标。因此，在开展“思维可视化”的数学教学时，教师也应为学生构建可视化的反思策略，培养学生对数学知识的提炼能力。让学生在提炼中逐渐构建可视化的知识模型，有效助推和支撑学生的数学学习，使其成为学生深层次发展的重要杠杆，进而强化学生的数学综合水平。例如，在开展人教版五年级上册第六单元“多边形的面积”这一课程内容教学时，为帮助学生建立完整的知识网格，使学生能明确知识点间的联系，教师就可有效打造“思维可视化”的反思课堂，让学生将之前所学的不同图形的面积知识进行统整，并以导图的方式进行呈现。学生在回顾和反思的过程中，逐渐明确知识内容的深刻内涵。这时，既能促使学生对图形面积的形成过程进行更好的观察，也能使学生的思维意识得到转化。学生在反思过程中能将所学知识融会贯通，实现学习深度的纵向发展。此种反思性的可视化教学课堂构建，符合新时期整合教学的目标，也是促进学科教学品质提升的有力手段。

三、结语

在小学数学中构建“思维可视化”课堂，具有显著的育人价值。它不仅能激活学生参与学习的动机，强化其思维认知，还能提高学生的综合素质水平。因此，小学数学教师应积极探寻实践教学的路径，通过开展思维可视化的画图教学、语言教学、操作教学以及反思教学，为学生构建直观、高效的学习环境。让学生在良好的学习氛围中，切实感知并领略数学知识的独特魅力，培养和发展学生的数学学科素养。

参考文献：

［1］ 颜士刚，袁晓蕾，冯友梅. 基础教育领域思维可视化的问题、对策及例解［J］. 江苏第二师范学院学报，2024，40（01）：55-62+124.

［2］ 颉林虎. 思维可视化在小学数学教学中的应用［J］. 亚太教育，2023（24）：20-22.

［3］ 徐晨. 小学数学教学中思维导图的应用策略［J］. 亚太教育，2023（23）：166-168.

［4］ 冯友梅，袁晓蕾，王晨，等. 基础教育领域面向思维可视化的图形语义系统设计［J］. 电化教育研究，2023，44（09）：100-107.

［5］ 吴海燕. “思维可视化”在教师教育课程教学改革中的运用［J］. 湖北开放职业学院学报，2023，36（15）：173-175.

［6］ 符强，常卓，仇立波，等. 思维可视化和翻转课堂模式下辨证方法课程的构建［J］. 黑龙江医药，2023，36（03）：592-595.

［7］ 邹秀平. 思维可视化：指向核心素养的深度学习［J］. 中学政治教学参考，2023（21）：34-36.