小學數(shù)學思維可視化的教學思考

江蘇揚中市外國語小學 張 虹

在以往的小學數(shù)學教學過程中，教師只注重學生的解題能力和理論知識，讓學生只能跟著教師的思路和節(jié)奏學習，導致學生思維能力很難得到啟發(fā)與發(fā)展。 而鍛煉學生思維能力是數(shù)學課堂教學效果的關鍵，教師需要積極改變教學觀念、教學方法，讓學生邏輯思維能力、直觀想象能力、數(shù)據(jù)分析能力得到發(fā)展，從而實現(xiàn)數(shù)學課堂教學效果的提升。 思維可視化教學模式是幫助學生鍛煉思維能力，加強對數(shù)學抽象知識的理解與記憶的重要途徑，其對提高小學生學習效率和學習質量具有積極作用，還能有效培養(yǎng)其自主學習的能力，從而促進學生數(shù)學核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展，提高小學數(shù)學課堂教學的效率與效果。 鑒于此，本文根據(jù)思維可視化的教學，提出小組合作學習、設置學習任務、創(chuàng)設生活情境、結合圖示教學的策略，激發(fā)學生的學習熱情，從而體現(xiàn)課堂教學的主導地位，確保課堂教學質量。

一、思維可視化概念

思維可視化是借助圖示工具清晰呈現(xiàn)本不可視的思考方法和路徑， 幫助人們更直觀理解和記憶，提高信息加工與傳遞效率的一種方法，思維可視化與知識可視化存在一定的異同點，知識可視化更側重于知識表征的可視化成像，而思維可視化則更側重于知識表征背后的思考方法、 思維規(guī)律、思考路徑， 強調思考路徑的樹立與思考方法的呈現(xiàn)。實現(xiàn)思維可視化的技術包括生成圖示的軟件和圖示技術，思維可視化圖包含連線、色彩、主題以及圖像等，可以方便多面性呈現(xiàn)相關知識；概念圖是利用連線、節(jié)點代表概念的方法，讓學生在原有認知基礎上，根據(jù)自己的理解構建知識；流程圖是將思考過程集中在一張圖紙上， 讓學生更好地理解知識。 思維可視化理論能幫助學生更好地理解與接受數(shù)學難點、重點，快速吸收轉化抽象知識，有利于提高學習效率。 教師若想應用思維可視化重建數(shù)學課堂，就要轉變傳統(tǒng)教學觀念，通過加工整合解決教學問題，以促進學生數(shù)學思維的形成與發(fā)展。

二、小學數(shù)學思維可視化的應用策略

1.小組合作學習

在實際教學過程中，沒有突出學生在課堂教學中的主體地位，使學生機械記憶知識點，沒有形成思考、理解、內化的過程，這就影響了課堂教學的效率，也不利于學生數(shù)學思維的形成。 而思維可視化可幫助學生加深對知識點的理解，同時促使其主動思考，潛移默化地記憶知識，從而有效鍛煉數(shù)學思維能力。 同時小組合作學習是凸顯學生在課堂教學中主體地位的一種手段， 通過有效的教學引導，能激發(fā)學生的潛能。 學生之間和師生之間的互動，還可以讓學生更積極主動地參加到課堂教學活動中來。 因此，在教學中，教師可通過組織學生合作學習開展可視化教學活動， 讓學生思維經過碰撞之后，對知識有更深的理解和把握，進一步提高學生的學習效率，也提升課堂教學的效率。

例如，在學習《統(tǒng)計》這一內容時，統(tǒng)計學中的統(tǒng)計圖概念具有形象化、簡單化的特點，與思維可視化具有相似性，可便于學生理解和比較復雜的數(shù)據(jù)。 教師可利用統(tǒng)計圖引導學生參與到課堂教學中來。 首先，教師將學生分為4～5個小組，讓學生在小組內自行學習課本上的基本知識，再讓學生應用條形圖分別統(tǒng)計每個小組的男生、女生人數(shù)；其次，教師進一步深化教學內容，讓每組學生根據(jù)上一步條形圖的數(shù)據(jù)， 用扇形圖統(tǒng)計出每個小組女生的比例，再算出全部女生在班里的比例，使學生在小組討論中意識到圖形能更好地處理數(shù)據(jù)，更好地理解統(tǒng)計的含義與本質。 如此一來，不僅可以培養(yǎng)學生思維可視化的意識，還可以提升學生的數(shù)學能力，從而實現(xiàn)課堂教學的實效性。

2.設置學習任務

由于小學生年齡較小，各項思維能力處于初級階段，認知和眼界也很局限，在這種情況下，學生的好奇心與求知欲是比較強烈的。 因此，教師可利用學生這個特點， 應用思維可視化開展教學活動，結合實際情況設置學習任務， 讓學生帶著問題學習，激發(fā)其內在驅動力，提升其學習積極性。 值得注意的是，教師在設置學習任務時，要確保其可行性，尊重學生的差異化， 向學生提供寬廣的教學思維空間，將數(shù)學概念和抽象知識具體化，這就有利于鍛煉學生數(shù)學思維，形成探索、思考、分析、總結，以及解決問題的思維路徑，也使學生養(yǎng)成良好的解題思路和學習習慣。

例如，在教學《圓的認識》一課時，教師可以在課前導入時，引入圓概念，再提出讓學生了解圓的特點的任務，這時提出問題“四邊形的大小是由邊長決定的，那圓的大小是由什么決定的呢?” 教師還可以引導學生用圓規(guī)畫出不同大小的圓形，讓學生在畫圖時思考問題、探索問題，使其在畫圓時發(fā)現(xiàn)圓規(guī)兩腳的距離長短可以決定圓的大小，而該距離則是圓的半徑。 如此一來，在任務的驅動下，學生對圓的認識更深刻， 同時也提高了其實踐探究能力、拓展能力，進而有效提高課堂教學的效果。

3.創(chuàng)設生活情境

小學生好奇心較強， 而且上課的專注力較差，若教師只是單一地講解數(shù)學內容，很難提高學生的學習興趣，也不能培養(yǎng)學生學習的自主性，從而不利于思維可視化教學的順利開展。 而創(chuàng)設既與學生生活相關又聯(lián)系數(shù)學知識的情境， 給學生留下懸念，有益于激發(fā)其主動獲取知識的積極性，營造出益于其思維開發(fā)的心理。 因此，教師需要選擇與小學生生活實際相關的生活元素，同時還要遵循小學生的特性，在情境創(chuàng)設中，選擇卡通繪畫，既能達到數(shù)學問題生活化， 又能讓學生產生身臨其境的感覺，激發(fā)其好奇心，使其主動學習，分析與解決問題，很大程度上實現(xiàn)課堂教學水平的提高。

例如，在教學“1～5的認識和加減法”時，教師可采用“雞和鴨”這樣的生活元素進行導入，學生在生活中常接觸小雞、小鴨或相關的動畫片，這能很容易讓學生接受，還可激發(fā)學生的學習激情。 同時采用繪畫或圖畫的形式，讓思維看得見，便于學生理解數(shù)字之間的加減原理。 首先，教師在學生認識1～5的數(shù)字之后， 在黑板上列出算式：5-1=（）、5-4=（）、3+2=（）讓學生思考這些算式代表什么意思；其次，教師讓學生在本子上畫5個小雞，再擦掉1次，引導其數(shù)一數(shù)還有多少只小雞，學生都答出是4只，這時教師在PPT上展現(xiàn)5只小雞減去1只小雞的圖示，讓學生了解數(shù)字的減法概念；最后，教師讓學生繼續(xù)使用剛才的方法算出最后的算式答案，大多數(shù)學生都得出了正確的答案。 如此一來，哪怕學生思維淺顯，通過創(chuàng)設情境，引導學生采用圖示的方法理解抽象知識， 不僅能加深學生對數(shù)學知識的理解，還能促使學生形成數(shù)學思維，進而提高教學質量。

4.結合圖示教學

在以往教學過程中，抽象化的數(shù)學內容一直是學生的學習難點，抽象性越高，學習難度越大，這也導致了部分學生喪失學習數(shù)學的信心，影響學生的學習積極性和興趣，不利于提升課堂教學效率。 將不可視的思維直觀化是思維可視化理論的基礎，教師在開展思維可視化教學時，可采用以圖示意的方法，讓學生學會畫圖建模。 通過畫圖建模來具體呈現(xiàn)抽象性的內容，有助于學生理解學習內容，培養(yǎng)其抽象思維，可有效提高數(shù)學學習的效率。

以《負數(shù)的認識》教學活動為例，首先，教師引導學生利用直觀圖進行畫圖建模， 并以此來表示“-20℃”“-3樓”“-120米”的概念，不同的學生都呈現(xiàn)了不同的表示方式， 有的學生畫了溫度計，且溫度計上只標有“-20℃”，這顯然說明學生對負數(shù)只有淺顯且表面的理解，并無法從數(shù)學的角度表示負數(shù)；其次，教師采用PPT演示溫度計在沙漠上的變化、在雪地上的變化，通過這一動畫演示，讓學生了解正負數(shù)代表了溫度的高低；最后，再讓學生畫出“-3樓”的圖，大多數(shù)學生不僅畫了地下三層樓，還畫出了地上的樓層，以此闡述“-3樓”的含義。 如此一來，通過畫圖建模不僅能讓學生直觀地了解數(shù)學概念，還能培養(yǎng)學生的抽象思維，從而有效提高教學效果。

綜上所述，通過采用小組合作學習、設置學習任務、創(chuàng)設生活情境、結合圖示教學開展思維可視化教學活動， 不僅能培養(yǎng)和發(fā)展小學生的數(shù)學思維，還能提高小學數(shù)學課堂教學效率，這對實現(xiàn)新課改的數(shù)學教學目標具有積極作用。