思维可视化工具在小学数学教学中应用的策略

当前我国正推行素质教育改革与新课程改革，要求广大教育工作者在开展教育教学工作的过程中将培养学生思维放在重要位置。基于此，小学数学教师应跟随时代发展脚步完善自身教学理念与教学模式，合理运用思维可视化工具帮助学生完善自身学科知识体系，提高课堂教学的直观性和有效性。在运用思维可视化工具的过程中，教师需要积极带领学生梳理学习内容的重点与难点，鼓励学生自由发挥，以此引导学生在学习活动中探索、掌握适合自己的学习方法。本文旨在对思维可视化工具在小学数学教学中的应用展开探讨，为广大同仁的实践提供参考。

小学数学是一门具有一定学习难度的学科，教材中有很多知识内容都具有一定的抽象性，如果教师按照传统的教学理念与教学模式开展教育教学工作，就很有可能给学生的学习效率与学习质量带来负面影响。思维可视化工具已经成为重要的教学工具，教师结合学生实际学习情况和发展需求，利用思维可视化工具能有效缓解学生的学习压力，促使学生在课堂上实现多个知识点融会贯通。与此同时，思维可视化工具的引入还能刺激学生的多维感官，引导学生在参与学习活动的过程中进行发散性思考，保证学生集中注意力进入深度学习状态。由此可见，在课堂上合理应用思维可视化工具已是提高数学教学质量的必由之路。

一、思维可视化工具在小学数学教学中的应用意义

（一）帮助学生理清学习思路

如果教师遵循传统教学理念与教学模式开展“填鸭式”教育教学，那么学生很难对所学知识产生深入的认识与理解，也难以掌握对应的学习方法，在数学思维方面同样难以实现成长与进步。与此同时，小学阶段学生的语言组织能力与表达能力尚处于发育阶段，大多数学生不明白应怎样明确、完整地向教师展现自己的思考过程，以上情况影响了学生的学习效率与学习质量。利用思维可视化工具绘制而成的思维导图，凭借简洁的线条、图形代表多个数学问题，能以更加清晰明确的形式向学生展示数量间的内在联系，有助于学生形成清晰的思路，掌握思考的正确方法，从而直观地了解数学问题的解答路径。教师联系具体状况合理使用思维可视化工具，能深化学生对学科知识的认识与理解，培养学生的数学思维，帮助学生掌握正确呈现自己思维路径的方法。由上可知，在数学课堂上引入思维可视化工具，既可以使教师了解学生的真实学情与思维走向，及时发现学生在参与学习活动过程中遇到的困难与产生的思维盲点，为教师调整教学内容与教学形式提供依据；又可以让教师以更加清晰的形式展示解决数学问题的思维路径，降低知识内容与解题技巧的学习门槛。

（二）强化学生问题解决能力

小学数学教学工作的开展目标之一是强化学生的问题解决能力，这里的“问题解决”指的是在具体的情境下运用头脑中的知识储备进行思维操作，解决实际问题的过程。而教师要想强化学生的问题解决能力，就需要扩展学生的结构性知识储备。教师合理应用思维可视化工具，可以凭借连接词、线段、节点等元素，有效地把不同数学概念、命题之间联系起来，由此帮助学生建立出基于核心知识或问题的知识体系。这种不同数学概念间层级关系的构建不仅能深化学生对数学知识谱系的认识与理解，还能在一定程度上强化学生的逻辑关系分辨能力、推理思考能力。在实际使用思维可视化工具之时，一般是围绕核心问题出发，对外有效分散、延伸开来，引导学生基于核心问题展开更加深层次的探究，同时，教学重心也能有效落在针对核心问题探究的思维方式层面。教学重心做到了从知识维度至思维维度的转变，学生的关注点也会聚焦在处理问题的思维方式之上。在此期间，学生能深层面了解有关处理问题的思维方式、技能手段，内化与问题解决相关的数学思想与解题技巧等，其问题解决能力等学科素养自然会有所提高。

（三）落实课堂教学创新

当前阶段我国小学数学教材内容中包含数与代数、统计与概率、图形与结合、综合与实践等知识模块，教师开展教育教学工作的主要目标是培养学生的思维能力，而教师合理应用思维可视化工具有助于提升自身的教学质量水平，实现教学改革创新。这是因为在传统的数学教学模式下，教师不重视对教学内容进行归纳总结，而将更多的注意力放在了知识内容讲解与习题演练上。教师应用思维可视化工具时会以数学知识内容为中心，运用诸多符号、图形等元素绘制思维导图，以更加清晰明确的方法向学生展示学习重点与学习难点，帮助学生构建系统化的数学知识体系。这样的教学模式能提高学生的逻辑思维能力、分析判断能力，还能强化学生对知识内容的掌握。除此之外，思维可视化工具的应用也能为学生构建更加适宜的教学环境，这是因为传统教学模式下数学课堂的氛围是枯燥乏味的，教师应用思维可视化工具开展教学能在一定程度上降低知识内容的理解难度，让原本枯燥的数学概念变得生动有趣，能激活学生的学习兴趣与探索欲望，引发学生主动思考，为提高学生的学习效率与学习质量提供保障。

二、思维可视化工具在小学数学教学中的应用策略

（一）重视提升自身应用水平

教师若是想要有效地发挥出思维可视化工具的实际效用，需要重视提升自身对其的应用水平。教师需要提升自身教学研究能力与教学设计水平，深入掌握教材内容与教学重点难点，结合学生实际学习情况与发展需求设计具体教学形式与教学内容，找准应用思维可视化工具的切入点。与此同时，教师应重视提高对思维可视化工具的实践运用能力，熟练掌握应用思维可视化工具呈现教学内容的方法，明确针对具体的教学内容应绘制哪种类型的思维导图来加以表达，深化学生对其的了解和认知。

例如，在进行“整数四则混合运算”的教学过程中，明确此课的主要教学任务，即让学生掌握混合运算的正确顺序。教师应在前期准备环节理清本课的知识点以及理论概念，明确教学重点与教学难点。在开展教育教学工作过程中，教师可以在完成基础讲解后依托多媒体教学设备为学生构建问题情境，鼓励学生根据所学内容自行列出分步算式并对具体问题展开计算。之后教师再引导学生深度分析算数式子的推算方式，了解正确的计算次序。在这一过程中，教师可以利用思维可视化工具绘制以混合运算为中心内容的思维导图，鼓励学生将所学内容填充到思维导图中，以此深化学生对混合运算计算规律的认识与理解。

（二）培养学生知识梳理意识

小学数学教师在开展教育教学工作的过程中，应结合实际情况为学生提供自行利用思维可视化工具绘制思维导图的机会，以此培养学生利用思维导图整理所学知识的意识，帮助学生养成良好的学习习惯。在鼓励学生自行绘制思维导图时，教师应提前帮助学生梳理重点内容与难点内容，引导学生先从“在基本框架上填充相关知识内容”入手，在完成该项任务目标后再要求学生独立完成思维导图绘制。在这一过程中，学生会逐渐认识到运用思维导图总结学习内容的重要性，也会在脑海中形成内容完整、逻辑清晰的数学知识框架，其学习效率与学习质量自然会有所提高。

以“三角形、平行四边形和梯形”一课为例，教师可以向学生讲述使用思维可视化工具绘制思维导图的具体流程与技巧方法，将关注焦点放在引导学生养成利用思维导图开展学习活动的习惯上。以平行四边形与梯形为例，教师可以引导学生先从平行线的知识内容入手，搭建一个基础框架，之后再将其他内容逐渐填充到原有的框架中，有序地整理平行四边形与梯形的相关知识点，以此引导学生掌握梳理知识内容的方法与技巧，培养学生的知识梳理能力。在学生尝试独立应用思维可视化工具绘制思维导图的过程中，教师可以通过适宜的手段鼓励学生发散思维，引导学生思考应如何延伸思维导图中的知识点，之后教师可以用提问的方式，引导学生表达自己的看法与思路；也可以组织学生讨论探究，与学生一同梳理知识内容并扩展思维导图内容，最终完成课程知识思维导图或单元知识思维导图的绘制。在这一过程中，学生会逐渐深化自身对知识整体脉络与内容的认识与理解，在脑海中顺利构建知识结构框架，其学科核心素养与综合能力也能得以提高。

（三）应用思维可视化工具开展复习

以数与代数的内容为例，该部分内容为小学数学学习过程中的一项重要内容，主要包括理解数的概念、不同数的计算、常见的量等。从此板块的教学内容可以了解到，小学数学从难度偏低的识数延伸到了更加复杂的数量关系的分析处理，涉及更多的计算符号以及字母，这一教学难度转变与小学高年级学生的认知发展水平的提升相契合。该板块内容存在内容数量较多、枯燥性强等特征，乍看之下没有联系的知识点，在深层次上才会存在一定联系，并且多个内含关联的小知识点会进一步构成大知识点。因此，很多学生在复习该部分内容时会存在畏难情绪与抵触心理，缺少就相关内容进行复习的兴趣与积极性，也不愿意主动去认识不同知识点之间的关系。针对这一情况，教师合理应用思维可视化工具便成为了带领学生进行高效复习的重要手段之一，复习方式的创新能在一定程度上会提高学生参与复习活动的意愿与积极性。

以“倍数与因数”一课为例，该节课程涉及较多的知识点与新概念，很多教学内容对小学阶段学生来讲有较高的理解难度，在以该节课程为主要教学内容开展教育教学工作时，教师以“两步走”的策略应用思维可视化工具绘制了思维导图，成功组织学生完成了高效复习。教师选择使用节点理清基础概念，由于思维导图是由不同主干与枝干结合构成的，一般表现为中心点往外四散扩展的形态，且枝干一般是关键词或者是图形，不同枝干基于节点构成一个相对独立、完整的网络体系。综上可知，使用思维导图辅助学习时，最关键的一点是，带领学生理解学习内容的核心知识点，并把它当作核心节点记录在框架中。所以，当带领全班学生对“倍数与因数”这一章节知识点复习的过程中，教师把因数和倍数这两大概念作为核心节点，要求学生先做到基本了解，再带领学生复习这两者之间存在的辩证关系。其后由这两项重点概念逐渐延伸出两个分支，其中一个是由因数个数延伸而来的质数以及合数，另一个则为特殊数的倍数特点，在这一过程中教师通过列举例子，引导学生完成自主回顾，带领学生将不同知识点与概念用思维导图连接在一起，引导学生认识不同知识点之间严谨的逻辑关系，强化了学生对相关知识内容的认识与理解。教师选择利用分支厘清知识结构，在绘制思维导图时，将相关信息与经典例子标注在了各个主题词下方，并且用不同的颜色标记出了各自独立的一级主题分支，将各种小而碎的知识点当作了二级主题，简单明了地帮助学生明确了复习内容的重点与难点，为学生复习效率与复习质量的提高打下了坚实基础。

（四）应用思维可视化工具归纳错题

小学数学教师可以尝试应用思维可视化工具带领学生进行错题归纳，以此帮助学生对错题涉及的知识内容形成正确、深入的认识与理解，进而巩固学生学习效果。这样新颖的错题归纳方法能在一定程度上强化学生对错题归纳的兴趣与积极性，学生对相关知识点的掌握会更加全面、深刻。

以“小数的意义和性质”一课为例，该节课的教学内容包含小数的意义、小数的性质、小数的写法、小数的比较、生活中的小数等知识点，小学阶段学生在初次接触这些知识时很容易在做题时出现失误。教师可以带领学生以错误率较高的习题内容与相关知识点为基础构建小数知识单元框架，将小数的基本性质等内容以更加生动、更具趣味性的形式记录在思维导图中。不同学生个体在错题集上绘制的思维导图会存在一定差异，教师需要在查阅学生错题集时为每一位学生的思维导图绘制成果给予适宜的评价，帮助学生利用思维导图整理错题与相关知识内容，形成更加清晰明确的认识，帮助学生养成良好的错题归纳习惯。日后学生在翻阅错题集进行复习时能明确回想起错题相关的知识内容，其对相关知识内容的印象自然会愈发深刻。

三、结语

综上所述，在小学数学教学中合理应用思维可视化工具，能切实提升教师课堂教学质量水平，激发学生的学习兴趣与探索欲望，深化学生对所学知识内容的认识与理解，培养学生的学科核心素养与综合能力。因此，教师应做到以发展的眼光看待问题，积极跟随时代发展脚步完善自身教学理念与教学模式，不断提高自身对思维可视化工具的应用能力，为学生带来更高质量的数学课堂，为学生的后续成长发展保驾护航。