思維過程可視化，提高學生學習效能

余志軍

[摘 要]在小學數(shù)學教學中，引導學生借助形象性語言、動作、思維導圖、模型、圖片等把思維過程可視化，有利于學生突破學習難點、掌握學習重點，提高數(shù)學學習效能。思維過程可視化不是簡單的直觀，提高可視化表征能力，是思維過程可視化的關鍵。

[關鍵詞]思維過程;可視化;學習效能

[中圖分類號] G623.5[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068（2021）32-0047-02

思維過程可視化，顧名思義就是指學習中增加“看”和“做”的比重，讓本來不可見的過程和思想方法呈現(xiàn)出來。那么，怎樣在小學數(shù)學教學中引導學生把思維過程可視化，從而促進學生學習效能的提高呢？筆者主要從以下幾個方面進行思考與實踐。

一、以形為本創(chuàng)設可視化素材

思維分形象思維和抽象思維，這里的“以形為本創(chuàng)設可視化素材”，是指用合適的形象化手段來構建和暴露抽象的數(shù)學內(nèi)容，讓學生的學習更快速、更直觀、更有效。

例如，五年級下冊“異分母分數(shù)加減法”教學中，對于“異分母分數(shù)相加減為什么要通分”，學生理解不透徹。對此，筆者以“[12+13]=（? ?）”為例，引導學生畫長方形，等分涂色，然后觀察體驗。

學生第一次畫圖（如圖1）：把一個長方形二等分，其中一份涂色;將另一個長方形三等分，也將其中一份涂色，然后合并起來，因為兩塊陰影部分一樣大，數(shù)不出是幾等份。

學生第二次畫圖（如圖2）：把第一個長方形二等分，每份再分成3小份，得到6等份，陰影部分就占3份;把第二個長方形三等份，每份再分成2份，也得到6等份，陰影部分就占2份，這時合起來就是一樣大的5份，所以[12+13=36+26=56]。

……

通過形象化處理，把分數(shù)加減法的算理可視化，使得分數(shù)加減法的過程變成一個可見的動態(tài)過程，便于學生理解。

二、可視形象和思維提煉要靈活轉換

可視化表征有助于學生更快地形成有意義的表象，而僅僅做到這個是遠遠不夠的，還必須對表象進行思考加工，對具體形象思維不斷提煉，然后轉換為文字、聲音、行為、新的形象、符號等，也就是要解釋出“數(shù)”和“理”，長此以往，學生才能逐步形成抽象能力。

例如，人教版教材二年級下冊“認識千以內(nèi)的數(shù)”的教學中，隨著利用學具計數(shù)器撥數(shù)過程的推進，對應數(shù)和算珠的容量逐漸擴展，前后數(shù)之間的聯(lián)系變多，學生頭腦里關于數(shù)與算珠的表象越存越多，這時就必須在操作的同時不斷引導學生進行思維提煉。

師：十個十個地數(shù)，應該在什么位上撥珠？390添1個十是多少？怎么撥珠？

生1：應在十位上撥珠，390添1個十是400，十位的珠子推掉，向百位撥1個珠子。

師：為什么要向百位進一？

生2：十位滿十，十個十是一百，向百位進一。

板書：

390? ?400

490? ?500

……? ? ? ? ……

890?900

師：第二列的數(shù)從上往下看，有什么規(guī)律？

生3：都是整百整百的，從上往下，一百一百地增加。

師：一百一百地增加，是哪里來的？

生4：十位滿十，向百位進一。

師：990增加1個十，是多少？動手撥撥看。

生5：是1000。

師：你是怎么撥珠子的？

（生5演示990添1個十是1000的連續(xù)撥珠過程，如圖3。）

板書：990? ?1000

（師生共同一個一個地撥算珠，從395數(shù)到400。）

板書：

399? ?400

499?500

……? ? ? ? ……

899?900

999

師：多的1個百哪里來的？

生6：個位滿十向十位進一，十位滿十向百位進一。

師：999增加1是多少？

（學生撥珠，如圖4）

板書：999? ? 1000

可以看到，借助計算器撥、讀、寫千以內(nèi)的數(shù)時，隨著數(shù)與對應珠子具象的擴展，教師適時引導學生體驗、思考、觀察、交流、發(fā)現(xiàn)，使學生在親身經(jīng)歷中理解和掌握了千以內(nèi)數(shù)的組成和相鄰計數(shù)單位間的“十進”關系。

表象雖然可視化，但需要經(jīng)過思維加工和適度提煉，重構教學語言，才能產(chǎn)生新的意義，學生也才能知道“怎么樣”“怎么說”“說什么”。

三、由課堂教學向課外延伸

把思維過程可視化由課堂向課外延伸，是貫穿教學全過程的需要，也是為培養(yǎng)會探索、會感悟、會創(chuàng)新學習的“小達人”的需要?？梢暬瘋€性表征由課堂教學向課外延伸，可以分兩個層面：

第一，教師通過有計劃、有目的地布置作業(yè)，讓學生持續(xù)獲得課外可視化探究學習訓練，為形成習慣助力。比如，教學人教版教材四年級下冊“三角形分類”后，可設計一個運用可視化技術進行學習的作業(yè)：在三角形分類學習中，我們利用角或邊的特點進行研究，給三角形進行了分類，有了三角形的分類、直角三角形、等腰三角形、等邊三角形、銳角三角形、鈍角三角形、不等邊三角形等概念。請你用思維導圖把這些概念整理一下，讓人能一眼看出它們之間的關系。

實踐中，比較有代表性的有兩種：一種能用知識網(wǎng)絡圖整理（如圖5），還有一種是圖文結合整理（如圖6）。不管是哪一種，都有簡化版思維導圖的性質(zhì)，是“可視”的。

第二，逐步自主的可視化技術運用。

比如，教學人教版教材六年級下冊“比和比例”后，引導學生做習題“甲、乙兩數(shù)都大于零，且甲數(shù)的[23]等于乙數(shù)的[34]，則甲、乙兩數(shù)的最簡整數(shù)比是（? ? ? ?）?！北M管一再重復和分析，學生的錯誤率依舊非常高。針對這一情況，某班“數(shù)學小博士”寫了以下數(shù)學日記，并把它公布在班級“學習園地”。

“甲、乙兩數(shù)都大于零，且甲數(shù)的[23]等于乙數(shù)的[34]，則甲、乙兩數(shù)的最簡整數(shù)比是（? ? ? ?）。”這里有一個很深的“坑”，沒有力量和不小心，是要掉進去的！要跳過這個坑，我想出了這些絕招。

第一招：互相分享“零食”，把原等式想象成[34×23=23×34]，觀察比較原等式和這個等式，發(fā)現(xiàn)甲數(shù)相當于[34]，乙數(shù)相當于[23]，類似于乘法交換律，所以甲、乙兩數(shù)的最簡整數(shù)比為[34 ∶23=34×32=9∶8]。

如果第一招有困難，我還有第二超——大“翻筋斗”，就是根據(jù)倒數(shù)原理，把等式結果看成1，那么甲數(shù)相當于[23]的倒數(shù)[32]，乙數(shù)相當于[34]的倒數(shù)[43]，甲、乙兩數(shù)的最簡整數(shù)比為[32 ∶43=32×34=9∶8]。

如果這兩招你都覺得不稱心如意，我還有第三招——“變臉”，根據(jù)乘法各部分之間的關系，把原等式大“變臉”，甲數(shù)=乙數(shù)×[34]÷[23]，就是甲數(shù)=乙數(shù)×[34×32]，甲數(shù)=乙數(shù)×[98]，所以甲、乙兩數(shù)的最簡整數(shù)比是9[∶]8。

如果你嫌第三招太“技術”，我還有第四招——“拜個師傅”，找出兩個分數(shù)分母的最小公倍數(shù)，等式兩邊同乘這個數(shù)，就得“甲數(shù)×[23×12]=乙數(shù)×[34×12]”，化簡為“甲數(shù)×8=乙數(shù)×9”，對于這個整數(shù)等式，馬上可以發(fā)現(xiàn)甲、乙兩數(shù)的比是9[∶]8。

好了，我貢獻了這么多“秘術”，你總學會一兩招了吧！

整篇日記，雖然不見圖片，但語言幽默風趣、形象生動、通俗易懂，學生喜聞樂見，符合“可視”要求。這樣的學生，已經(jīng)有點可視化思維習慣了。

綜上可知，站在小學生的視角，經(jīng)常引導學生運用可視化方法學習，最終會促進他們依托形象逐漸獲得思想方法和思維模式，從而提高學習效能。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 葛素兒，張君霞.基于圖式的分數(shù)基本性質(zhì)教學研究[M].北京：知識產(chǎn)權出版社，2019.

[2] 蔣碧云.基于“數(shù)學理解層次”的教學路徑探索：思維可視化的另一種打開方式在[J].上海教育科研，2019（2）.

（責編 黃春香）