思維可視化導向下小學數學課堂教學的實踐研究

摘 要：隨著教育技術的不斷發(fā)展，思維可視化作為一種教學手段逐漸引起了教育界的關注.在小學數學課堂中，如何有效地運用思維可視化，激發(fā)學生的學習興趣，提高學習效果成為一個重要課題.本文通過分析思維可視化的定義和特征，詮釋思維可視化導向下小學數學課堂教學的重要性，探討了在小學數學課堂教學中貫徹思維可視化理念的策略，旨在為小學數學教師提供一些實用的教學參考，并促進學生數學思維的可視化發(fā)展.

關鍵詞：思維可視化；小學數學；課堂教學；數學思維

數學的內在知識體系具有高度的抽象性，對于認知能力尚在發(fā)展階段、生活經驗相對匱乏的小學生而言，要類比、歸納、總結這些抽象知識，無疑是一項艱巨的任務.因此，思維可視化這一教學模式顯得尤為重要，它為學生提供了直觀、形象的認知途徑，有助于他們更好地把握和理解數學知識.在教學過程中，教師應當充分利用思維可視化的優(yōu)勢，為學生創(chuàng)造更多直觀、形象的感知機會.通過這一方式，教師可以有效地幫助學生梳理和總結知識結構，使他們能夠更加清晰地認識到數學知識之間的內在聯系.

1 思維可視化導向下小學數學課堂教學的重要性

1.1 豐富教學手段

在小學數學教學領域，思維可視化的重要性尤為凸顯，其通過一系列直觀且富有表現力的形式，如圖形、圖象以及圖表等，成功地將那些原本晦澀難懂、抽象復雜的數學概念轉化為具體且生動的知識.［1］這一轉變，無疑為學生理解數學知識打開了一扇新的大門.在這一過程中，教師也得以充分發(fā)揮他們的創(chuàng)造力與想象力，靈活運用多種多樣的可視化工具來輔助教學.這些工具包括但不限于數字白板這一現代化的教學設備，以及功能強大的圖形軟件等媒介.它們的出現，不僅讓教師的教學手段變得更加豐富多彩，也讓數學課堂變得更加生動有趣，從而有效提升了學生的學習效果與興趣.

1.2 促進實際應用和問題解決能力提升

在探討教育領域內的創(chuàng)新教學模式時，思維可視化教學無疑是一個值得深入剖析的亮點.在解決圖形面積等數學難題時，思維可視化工具發(fā)揮著至關重要的作用.通過可視化手段，各種形狀的圖形得以清晰地展現在學生面前，引導他們自主進行探索，還能夠促使他們積極動手進行實踐操作，從而在解決問題的過程中不斷提升自身的主動性和創(chuàng)造性.

1.3 支持個性化學習

在小學數學教育的范疇內，思維可視化所展現的重要性，還深刻地體現在其對學生個性化學習的有力支撐上.這一特性使得教師能夠依據學生的不同學習風格和需求，靈活地運用多樣化的可視化工具，進而實現真正意義上的差異化教學.通過這樣一種方式，教師為每位學生精心打造了一個更具包容性的學習環(huán)境.在這樣的環(huán)境中，學生不再受限于傳統的教學方式，能夠依據自身的特點和喜好，去探索并找到最適合自己的學習方式.

2 思維可視化導向下小學數學課堂教學的實踐策略

2.1 教材的思維可視化關注

小學生天生對外界充滿無盡的好奇與探索欲，鑒于此，在小學數學的課堂上，教師需將教材視為基石，并巧妙融入思維可視化的理念，以此為學生搭建起一座從教材通向思維與能力發(fā)展的橋梁.要實現這一教學目標，教師需首先對教材進行深入鉆研，精心策劃出科學的教學方案，使得整個教學過程既便捷高效，又條理清晰.在此過程中，充分利用各種多媒體技術手段顯得尤為重要.這些技術能夠助力教師實現思維可視化教學的創(chuàng)新，將教材中那些抽象復雜、難以直觀理解的內容，巧妙地轉化為生動形象的圖片與文本形式，從而降低學習難度.通過教材內容的可視化呈現，教師可以逐步引領學生深入探索，使他們在這一過程中得到邏輯思維能力等方面的有效鍛煉.［2］

2.2 知識結構的思維可視化引導

隨著小學數學教育的逐步深入、知識難度的不斷提升，教師將面臨著如何幫助學生構建起知識結構認知意識與能力的重要任務.在這一過程中，思維可視化理念如同一盞明燈，為教師指明了前行的方向.思維導圖，作為一種直觀且高效的教學工具，被廣泛應用于教學實踐中，以其獨特的圖文結合方式，充分發(fā)揮著各自的優(yōu)勢.一幅成功的思維導圖，層次清晰，從屬關系明確，仿佛為學習者的大腦量身定制，使之在邏輯、想象、科學與藝術等多個維度上都能獲得均衡發(fā)展的可能.在思維導圖的輔助下，教師得以將更多的精力投入學生思維結構的完善之中，通過細致的觀察，精準地找到學生思維中的薄弱點，進而引導學生對知識內容進行更為深入、清晰的思考.在眾多的思維導圖形式中，同心圓圖、鎖鏈狀圖以及雙氣泡圖等各具特色，為教師提供了多樣化的選擇.同心圓圖以其獨特的幾何圖形連接方式，將知識點歸納得井井有條，學生在這一過程中能夠清晰地發(fā)現自身知識體系的不足，從而有針對性地進行調整和完善.雙氣泡圖則通過兩個氣泡分別包含中心詞的方式，直觀地展現出兩個知識點之間的聯系與區(qū)別.以“長方形和正方形”的教學內容為例，教師能夠巧妙地運用這一圖形來增強學生的理解和記憶.在構建雙氣泡圖的過程中，教師首先將“長方形”與“正方形”這兩個核心概念置于兩個獨立的氣泡之中，它們就像是這場思維探索之旅的起點.隨后，在中間線段的分支處，教師會詳盡地列出這兩種圖形的共同特征，它們猶如一顆顆璀璨的明珠，閃耀著平行四邊形家族的獨特光芒，即都具備四個頂點、四條邊以及四個直角.這些共同點不僅為學生提供了一個清晰的對比框架（如圖1），也揭示了兩者在幾何世界中的緊密聯系.正方形的四條邊全部相等，有四條對稱軸，周長和面積的計算方式等.這樣的教學方式，不僅使得知識點更加清晰明了，也極大地提高了學生的學習興趣和效果.

2.3 思維可視化的生活角度利用

數學以其高度的抽象性著稱，若學生的學習僅停留于理論層面，未能與實踐相結合，那么數學的本質與價值便難以真正體現.數學知識與生活緊密相連，二者相輔相成，缺一不可.在追求高效的思維可視化教學實踐中，將這一理念與生活情境相融合，是激發(fā)學生求知欲，促進數學思維發(fā)展的關鍵所在.［3］以“20以內的退位減法”這一知識點為例，教師可以巧妙地利用小棒這一實物教具，來加深學生對相關知識的理解和掌握.在課堂上，教師可以拋出一系列引導性問題“假如現在有15根小棒，當我們拿走9根后，還剩下多少根？我們應該如何進行計算？列式應該是怎樣的？對于15減9，大家能想到哪些不同的算法呢”.這些問題如同一顆顆種子，播撒在學生心中，激發(fā)了他們探索的熱情.隨后，教師可以引導學生自主開展探究活動，并通過小組討論的方式，將自己的思考過程以可視化的形式繪制成思維導圖.在匯報展示環(huán)節(jié)，學生紛紛展現自己多樣化的算法.有的學生巧妙地運用了分堆法，先將10根小棒看作一個整體，從中取走了9根，就像是從一個完整的故事中摘去了一個精彩的章節(jié)，剩下1根孤零零地躺在那里.但他們的思維并未就此停止，而是迅速地將這1根與剩下的5根相加，就像是將兩個零散的片段重新拼接在一起，得出了6根這一正確的結果.還有的學生則采取了更為靈活的兩步減法，他們先將15根小棒中的5根拿走，就像是從一幅畫中輕輕擦去了一個不起眼的細節(jié).接著，他們再從剩下的10根中拿走4根，就像是從一首詩中刪去了幾句冗余的辭藻，最終，一幅簡潔明了的畫面呈現在他們眼前——6根小棒靜靜地躺在那里.面對學生這種多樣化的解題方式，教師應給予充分的尊重和鼓勵，引導他們積極探索更多創(chuàng)新的算法，讓數學的世界因他們的思考而更加豐富多彩.

2.4 學習過程的思維可視化角度督促

思維可視化理念的應用范疇頗為寬廣，不僅局限于教師的視角，在學生視角中也同樣展現出深遠的意義，其中，學習過程的可視化督促堪稱一個極具代表性的實踐路徑.［4］在推動思維可視化教學的進程中，為了實現學習過程的可視化督促，教師應當積極促進師生間以及生生間的交流討論.

這樣的互動教學模式，其深遠意義在于，它不僅能夠協助教師精確地捕捉并理解學生思維活動的微妙變化，還能夠顯著地促進學生學習質量的提升.以“軸對稱圖形”這一數學概念的教學為例，教師可以充分發(fā)揮多媒體技術的優(yōu)勢，精心制作一段展示圖形圍繞對稱軸旋轉的視頻.這段視頻以其直觀且富有動感的呈現方式，能夠迅速吸引學生的注意力，激發(fā)他們探索軸對稱圖形奧秘的興趣.在視頻內容的引領下，教師便可以自然而然地引入軸對稱圖形的基本概念，并通過投影展示多個精心挑選的軸對稱圖形實例.這些實例既涵蓋了自然界中的對稱美，也涉及了人類建筑藝術中的對稱設計，從而為學生提供了一個全面且豐富的軸對稱圖形認知框架.在引導學生仔細觀察這些圖形的過程中，教師需要鼓勵他們主動思考，探尋這些圖形之間的共通之處.隨后，教師可以指導學生繪制出相應的思維結構圖，將他們的觀察與思考結果以可視化的形式呈現出來.這一環(huán)節(jié)不僅有助于鞏固學生的新知，還能夠培養(yǎng)他們的邏輯思維能力和創(chuàng)造力.在此基礎上，教師還可以組織小組內部的講解活動，讓學生在分享各自思維結構圖的過程中，相互借鑒、相互啟發(fā).這種互動與交流，不僅能夠加深學生對軸對稱圖形概念的理解，還能夠促進他們之間的合作與友誼，共同提升學習成果.這樣的教學方式，不僅豐富了學生的學習體驗，還促進了學生之間思維的交流與融合.每個小組最后選派代表進行成果展示.在這一過程中，教師得以細致觀察學生的思維過程，實現思維可視化的督促.

3 結語

在小學數學課堂上，思維可視化的應用為教學注入了新的活力，使得課堂變得多彩且高效.［5］教師不僅親自繪制思維可視化圖示，還引導學生自主繪制，這一做法相較于傳統的教學模式，展現出了更為顯著的效果.學生不僅被激發(fā)了學習數學的熱情，更在無形中培養(yǎng)了分析、歸納與總結的能力.思維可視化圖示如同一座橋梁，連接著新知與舊知，使學生在跨越這座橋梁時，能夠不斷地提升自己的數學思維能力與數學學習質量.

參考文獻

［1］姜寧玲.“思維可視化”理論在數學教學中的應用實踐與探索［J］.小學生（下旬刊），2024（7）：97-99.

［2］朱玉芳.促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展的小學數學思維可視化教學探索［J］.數學學習與研究，2024（22）：26-28.

［3］王巖梅.促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展的小學數學思維可視化路徑探索［J］.廣西教育，2023（22）：83-87.

［4］周娟，張晏.小學高段數學課堂中思維可視化的教學探索［J］.數學大世界（上旬），2022（7）：47-49.

［5］黃翠香.依據“思維可視化”理念，優(yōu)化小學數學課堂教學［J］.數學大世界（下旬），2024（5）：50-52.