小學(xué)低段數(shù)學(xué)知識的可視化教學(xué)研究

摘 要：數(shù)學(xué)學(xué)科本身就具備抽象性強的特點，再加上小學(xué)低年級段學(xué)生的認知能力較低、生活閱歷較淺，導(dǎo)致他們在學(xué)習(xí)的過程中會遇到一些困難?？梢暬虒W(xué)手段的應(yīng)用可使數(shù)學(xué)知識變得更加形象、生動、具體，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使他們深入理解所學(xué)知識。本文闡述了可視化教學(xué)的概念，并就可視化教學(xué)在小學(xué)低段數(shù)學(xué)知識教學(xué)中的應(yīng)用進行了研究，希望可以為相關(guān)教學(xué)人員提供一些幫助，僅供參考。

關(guān)鍵詞：小學(xué)數(shù)學(xué);可視化教學(xué);思維導(dǎo)圖;概念圖;教具

中圖分類號：G62? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2022）17-0059-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.17.020

數(shù)學(xué)是一門源于生活、用于生活的學(xué)科，但傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)存在一定的局限性，導(dǎo)致學(xué)生僅僅將理論知識學(xué)習(xí)放在首要位置，其實際生活應(yīng)用能力得不到提升。而利用可視化數(shù)學(xué)教學(xué)手段開展教學(xué)活動可使抽象的教學(xué)變得具體、生動起來，促使學(xué)生更好地對所學(xué)的知識進行理解和掌握，并學(xué)會將其應(yīng)用到實際的問題當中。

一、可視化教學(xué)的概述

（一）教學(xué)概述

可視化是指通過不同的教學(xué)手段使相關(guān)內(nèi)容變得直觀可見，用具有實際內(nèi)涵意義的圖像內(nèi)容將不可見的信息或是抽象信息內(nèi)容表示出來。可視化的載體可以是視頻、圖片、列表，而將這一方法應(yīng)用在教學(xué)當中則稱之為可視化教學(xué)。簡單來講，可視化教學(xué)是指學(xué)?；蚪處煂⒖梢暬刈鳛檩d體組織的教學(xué)通道，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)使信息知識進入大腦，是現(xiàn)階段數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中較為有效的一種教學(xué)方法，可以將小學(xué)低段教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容直觀地反映出來。

（二）常見的知識可視化工具

1.思維導(dǎo)圖。思維導(dǎo)圖最早是被用作記筆記，但在應(yīng)用思維導(dǎo)圖的過程中，其可視化優(yōu)勢逐漸被發(fā)現(xiàn)，所以現(xiàn)階段思維導(dǎo)圖也被廣泛地應(yīng)用在教育教學(xué)中，是發(fā)展學(xué)生思維的一種非常高效的教學(xué)工具。在思維導(dǎo)圖的構(gòu)建過程中，小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進行主題概念的描繪，并將其作為思維導(dǎo)圖的中心點，之后再通過箭頭、顏色等圍繞這一中心點聯(lián)系其他重點知識及分支概念，而這就使得以往單調(diào)的數(shù)據(jù)信息變得更加直觀和清晰。思維導(dǎo)圖在小學(xué)數(shù)學(xué)低年級段教學(xué)中的應(yīng)用可使學(xué)生的記憶力和創(chuàng)造力得到有效提升，與小學(xué)生大腦思維模式是非常相似的。思維導(dǎo)圖的“中心概念”是其最為顯著的特征，是從中心概念逐漸地發(fā)散各級主題，最后形成樹狀的結(jié)構(gòu)圖。現(xiàn)階段很多教師會應(yīng)用計算機進行思維導(dǎo)圖的構(gòu)建，比如說會借助XMind軟件進行思維導(dǎo)圖構(gòu)建，輔助數(shù)學(xué)教學(xué)。

2.概念圖。概念圖是指教師根據(jù)所在班級學(xué)生的心理特征，結(jié)合概念、網(wǎng)絡(luò)理論以及圖示理論的新型教學(xué)工具開展教學(xué)活動。其在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用有著重要的推進作用，能將數(shù)學(xué)知識體系更加清晰地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。概念圖的組成元素主要有數(shù)學(xué)概念、箭頭等，同時命題是概念圖的中心內(nèi)容，教師可以將其置于圓圈當中，之后再通過線條或箭頭緊密地聯(lián)系概念命題，使概念之間能夠組成具有層次性的結(jié)構(gòu)。概念圖具有非常明顯的可視化特點，可將不同知識體系的層次化結(jié)構(gòu)有效凸顯出來。

3.教具。對于小學(xué)生來講，教具是其在進行學(xué)習(xí)時不可缺少的一種工具。數(shù)學(xué)教具是指教師在數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中所使用的輔助用具，幫助學(xué)生深入理解所學(xué)知識。數(shù)學(xué)教具的形狀各異，類型較多，利用教具開展教學(xué)活動可使抽象、難以理解的數(shù)學(xué)知識變得直觀具體，有利于學(xué)生快速理解數(shù)學(xué)概念，并能在教具的輔助下進行計算公式推導(dǎo)。但是，有些教具也有其局限性，并不能很好地貼合教學(xué)實際，因此教師可以引導(dǎo)學(xué)生動手制作教具，這樣不但可以很好地彌補數(shù)學(xué)教育資源不足的問題，還可使學(xué)生在自制教具的過程中體會到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣。

二、可視化教學(xué)方法應(yīng)用在小學(xué)數(shù)學(xué)中的重要意義

（一）有利于抽象的知識簡單化，便于學(xué)生理解

學(xué)習(xí)知識的目的是為今后打下良好的基礎(chǔ)，而低年級段的學(xué)習(xí)又是學(xué)生學(xué)習(xí)最基礎(chǔ)的部分。這一時期的學(xué)生大腦正處于形象思維階段，無法對各學(xué)科知識很好地進行掌握，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳，久而久之，學(xué)生就會喪失學(xué)習(xí)興趣。小學(xué)低段的數(shù)學(xué)學(xué)科知識具有一定的抽象性，需要學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中對計算關(guān)系、數(shù)字之間的數(shù)量關(guān)系等進行理解和掌握，還要學(xué)習(xí)時間和空間上的一些知識內(nèi)容。為了能夠更好地進行數(shù)學(xué)教學(xué)，使數(shù)學(xué)知識由抽象化轉(zhuǎn)為形象化、直觀化，便于學(xué)生理解和掌握，小學(xué)數(shù)學(xué)教師必須選擇科學(xué)合理的教學(xué)方法，而通過可視化教學(xué)方法能夠?qū)?shù)學(xué)知識化難為易、化繁為簡，將抽象化的知識轉(zhuǎn)化為可視化、簡單化的知識。這樣，學(xué)生理解起來就會變得容易，也能夠?qū)λ鶎W(xué)數(shù)學(xué)知識有更加深入的認識。

（二）可視化教學(xué)符合小學(xué)生思維發(fā)展特征

小學(xué)生正處于形象思維向抽象思維發(fā)展的初始階段，因此在對其進行數(shù)學(xué)教育時需要從形象思維特征著手，根據(jù)學(xué)生的思維模式進行課堂教學(xué)方式方法的優(yōu)化，有針對性地開展教學(xué)活動，將抽象、難以理解的數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為形象知識。只有這樣才符合學(xué)生的思維方式，才有利于學(xué)生完成數(shù)學(xué)知識體系的構(gòu)建，促使他們對知識點之間的差異與聯(lián)系進行辨別，提高他們的思維能力。此外，可視化工具在數(shù)學(xué)課堂中的應(yīng)用還有利于學(xué)生記憶力的提升，使其能更加快速地對所學(xué)數(shù)學(xué)知識進行理解與掌握。

三、小學(xué)低年級段教學(xué)現(xiàn)狀分析

小學(xué)低年級階段的學(xué)生年齡小，好奇心較強，自我管理能力較差，注意力無法長時間集中在數(shù)學(xué)課堂上。為了使學(xué)生更好地掌握知識，小學(xué)數(shù)學(xué)教師在課堂上就會過多地向?qū)W生進行理論知識講解，以求讓他們快速記憶和掌握，但學(xué)生卻提不起學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致教學(xué)的效率和質(zhì)量難以得到保證。究其原因主要是教師在教學(xué)的過程中并沒有考慮到小學(xué)低年級學(xué)生的特征。對于小學(xué)低年級學(xué)生來講，很多數(shù)學(xué)原理、概念等知識非常抽象，因此學(xué)生很難對其進行理解，如果教師只是一味地采用單一理論教學(xué)方法的話，學(xué)生在課堂上可能對這些數(shù)學(xué)知識有了一定的記憶，但在具體應(yīng)用的時候就會出現(xiàn)問題。而想要改變這一現(xiàn)狀，小學(xué)數(shù)學(xué)教師必須對傳統(tǒng)教學(xué)方式進行轉(zhuǎn)變，將抽象、難以理解的數(shù)學(xué)原理等知識轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暬膱D片或視頻，促使學(xué)生在可視化的環(huán)境中加深對所學(xué)知識的印象，提高自身的理解能力。

四、小學(xué)低段數(shù)學(xué)知識可視化教學(xué)策略

可視化教學(xué)的方法和內(nèi)容并沒有局限性，因此小學(xué)數(shù)學(xué)教師在教學(xué)的過程中就可以根據(jù)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容來進行可視化教學(xué)方法的選擇。

（一）通過聯(lián)系學(xué)生生活，建立表象

數(shù)學(xué)學(xué)科具有較強的抽象性，導(dǎo)致小學(xué)低段學(xué)生在學(xué)習(xí)新的數(shù)學(xué)知識時無法立刻構(gòu)建清晰的知識體系。同時，在沒有可視化數(shù)學(xué)概念之前，教師在教學(xué)的過程中主要是依靠講述式的教學(xué)方法，導(dǎo)致學(xué)生被動地接受知識，無法深入理解知識的內(nèi)涵。可視化教學(xué)方法在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用卻可以將學(xué)生迅速地引入創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)情境中，使其能夠更快、更好地對數(shù)學(xué)知識進行了解和掌握，并逐漸提升自己的思維能力和創(chuàng)新能力。所以說，小學(xué)數(shù)學(xué)教師一定要利用可視化教學(xué)方法將數(shù)學(xué)知識迅速導(dǎo)入課堂當中，協(xié)助學(xué)生更好地進行學(xué)習(xí)。新課標強調(diào)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)要具有一定的生活性，學(xué)生只有通過感受自己的親身經(jīng)歷，才能夠?qū)?shù)學(xué)概念和方法有更深刻的理解，因此小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)聯(lián)系學(xué)生已有的生活經(jīng)驗，讓學(xué)生能夠迅速地在頭腦當中建立表象，從而對數(shù)學(xué)知識有更直觀的認識。

以一年級數(shù)學(xué)“11～20各數(shù)認識”為例，這節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容會涉及記數(shù)轉(zhuǎn)換的概念。為了引導(dǎo)學(xué)生深入理解這部分教學(xué)內(nèi)容，小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以將抽象的單位換算轉(zhuǎn)化為可操作的事物，比如說將10個火柴為一個單位捆綁在一起，并為學(xué)生留下一些火柴，讓學(xué)生通過擺放火柴將11～20的數(shù)字表示出來。一捆火柴代表10，零散的火柴則代表個位數(shù)的數(shù)量，學(xué)生通過擺放就能夠?qū)τ洈?shù)轉(zhuǎn)換的含義有更深刻的理解。

（二）利用可視化教學(xué)使學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識本質(zhì)

小學(xué)數(shù)學(xué)教材的知識內(nèi)容是比較抽象和難以理解的，需要學(xué)生利用自己的邏輯思維進行推理，并逐漸地對知識的準確要義進行領(lǐng)悟。比如說小學(xué)低年級段的學(xué)生已經(jīng)對圖形有了一定程度的了解，而這部分內(nèi)容在今后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)當中也會有所涉及，所以說圖形的這部分知識具有一定的系統(tǒng)性，需要教師引導(dǎo)學(xué)生常學(xué)常新，為今后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

為了能夠使學(xué)生更好地理解知識內(nèi)容的本質(zhì)，小學(xué)數(shù)學(xué)教師就可以利用可視化教學(xué)方法開展教學(xué)活動。比如，在拼合平面圖形與形狀對比當中，教師就可以通過折疊紙張或是拼接七巧板等具有可視性的操作行為向?qū)W生演示，從而使學(xué)生獲得直觀化的視覺效果。在物體立體形狀的數(shù)學(xué)知識授課過程當中，教師可以指導(dǎo)全班學(xué)生自行進行相關(guān)教具的制作。比如，在正方形折疊這一數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容上，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生利用紙板拼合，以后再演示旋轉(zhuǎn)，這樣不同平面之間相互關(guān)系的特點就能夠直觀地顯現(xiàn)出來，學(xué)生就能夠?qū)@一知識點快速地進行理解和掌握。小學(xué)低段的部分數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容必須依靠可視化教學(xué)才能直觀地展示出來，比如說長度單位，如果只是將直線、射線、線段通過語言描述講給學(xué)生聽，學(xué)生在腦海中很難建立起清晰的概念，如果教師可以指導(dǎo)學(xué)生在紙上畫線，學(xué)生就能高效地對直線、射線、線段進行區(qū)別和聯(lián)系。

（三）通過可視化教學(xué)進行學(xué)習(xí)總結(jié)反思

教師可以通過可視化教學(xué)方法對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行總結(jié)和反思，檢測學(xué)生對于重點概念知識點的理解和掌握是否到位，教師和學(xué)生共同通過可視化方法發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中存在的問題，及時優(yōu)化教學(xué)方式，并引導(dǎo)學(xué)生修正思想。

知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖就是現(xiàn)階段較為廣泛使用的一種可視化教學(xué)方式。知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖能夠?qū)W(xué)生學(xué)過的知識全面地包含在內(nèi)，是學(xué)生知識產(chǎn)生過程和思考方式的涵蓋。知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖對于學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯能力、聯(lián)想能力和表達能力的培養(yǎng)有著良好的促進作用，有利于學(xué)生數(shù)學(xué)思想以及數(shù)學(xué)自主學(xué)習(xí)方法的養(yǎng)成。教師可以引導(dǎo)學(xué)生借助結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖進行學(xué)習(xí)、反思、總結(jié)，進而獲得良好的學(xué)習(xí)效果。知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖分為識圖、作圖、用圖三個部分。識圖是指教師教會學(xué)生對知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖進行理解。低年級段的小學(xué)生對于知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖并不熟悉，所以教師就可以利用多媒體將創(chuàng)作知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖的視頻直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，激發(fā)出學(xué)生進行結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖創(chuàng)作的興趣。作圖，這一步對于小學(xué)低段學(xué)生來講較為困難，所以教師可以引導(dǎo)學(xué)生從簡單數(shù)學(xué)概念開始，讓學(xué)生在數(shù)學(xué)教材當中找出幾個數(shù)學(xué)概念寫在筆記本上，然后給這幾個概念建立連接，找出詞語形容概念之間的關(guān)系，之后形成知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖。用圖是將知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖內(nèi)化為學(xué)生自身知識的一個過程，一般可在復(fù)習(xí)知識時實現(xiàn)這一過程，讓學(xué)生將自己的知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖思路用語言解讀出來。

（四）引導(dǎo)學(xué)生自制道具進行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)

自制教具是指教師和學(xué)生利用簡單的材料根據(jù)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容制作教具。在圖形知識的教學(xué)過程當中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用硬紙板、彩色卡紙、橡皮泥等進行圖形制作，之后再將制作好的圖形應(yīng)用在教學(xué)展示當中。在自制道具的過程當中可以根據(jù)實際的教學(xué)內(nèi)容靈活選用材料。此種方法非常簡單化和直觀化，可用于大多數(shù)數(shù)學(xué)知識教學(xué)。例如，在教學(xué)“時、分、秒”這一章的知識點時，教師便可以引導(dǎo)學(xué)生利用紙板自制教具，先引導(dǎo)學(xué)生對時鐘的表面結(jié)構(gòu)進行初步了解，之后再引導(dǎo)學(xué)生通過紙板自制時鐘，完成之后再由學(xué)生共同探討、分析、總結(jié)時針、分針的運轉(zhuǎn)規(guī)律，快速完成對這一數(shù)學(xué)知識點的學(xué)習(xí)。

（五）運用教學(xué)課件進行數(shù)學(xué)教學(xué)，促使數(shù)學(xué)知識可視化

教師可以利用多媒體進行數(shù)學(xué)教學(xué)，先對教材內(nèi)容進行分析，之后再進行多媒體課件的制作。多媒體教學(xué)有著形象化、直觀化的特點，集文本、圖片、聲頻、視頻為一體，能夠?qū)?shù)學(xué)知識真實直觀地展現(xiàn)出來，將學(xué)生的注意力牢牢吸引住，激發(fā)出學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。例如，在關(guān)于長方體知識的教學(xué)當中，教師可以利用多媒體展示一些學(xué)生生活中常見的事物，如書本、盒子等，以供學(xué)生思考，讓學(xué)生找出其中的長方體，之后再通過多媒體將標準的長方體展示在學(xué)生面前，使學(xué)生能夠?qū)﹂L方體有一個清晰的認識，最后再進行長方體知識點的教學(xué)。

（六）合理地采用可視化教學(xué)方式，輔助學(xué)生理解

在數(shù)學(xué)可視化教學(xué)方法的應(yīng)用當中也可以結(jié)合數(shù)形結(jié)合的思想將圖像用數(shù)字表現(xiàn)出來，并通過對比觀察等方法，使學(xué)生能夠逐漸地對所學(xué)知識進行理解。在小學(xué)低段數(shù)學(xué)課堂教學(xué)當中，教師一定要指導(dǎo)學(xué)生進行探究式學(xué)習(xí)，使其能夠運用可視化相關(guān)知識對所學(xué)數(shù)學(xué)知識進行認知和思考。

五、結(jié)語

可視化教學(xué)方法在小學(xué)低段數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用能夠使學(xué)生對基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識有更深入的了解，使數(shù)學(xué)知識變得更加生活化、形象化、具體化，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的激發(fā)，促使其自主地投入數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)、思考和分析當中，進而提升數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效率以及學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和創(chuàng)造能力。

參考文獻：

[1] 李玲玲.小學(xué)低段數(shù)學(xué)知識的可視化教學(xué)分析[J].考試周刊，2020（A4）：71.

[2] 夏悅.小學(xué)低段數(shù)學(xué)知識的可視化教學(xué)研究[J].小學(xué)教學(xué)研究（教研版），2019（30）：68.

[3] 洛追.基于“思維可視化”的小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)策略研究[J].文淵（中學(xué)版），2019（11）：351.

[4] 張美珍.可視化手段在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探索[J].消費電子，2020（6）：87.

[責(zé)任編輯 郭麗杰]

作者簡介：薛海（1976.8— ），男，漢族，甘肅張掖人，一級教師，研究方向：小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)。