基于思維可視化的小學(xué)數(shù)學(xué)高年級教學(xué)策略

為提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，保證小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，教師可應(yīng)用思維可視化數(shù)學(xué)課堂，降低數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計。分析了思維可視化的相關(guān)概念，對小學(xué)數(shù)學(xué)高年級教學(xué)中應(yīng)用思維可視化的價值展開研究，同時提出了思維可視化理念在小學(xué)數(shù)學(xué)高年級教學(xué)中的應(yīng)用策略，旨在創(chuàng)新小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式，調(diào)整數(shù)學(xué)教學(xué)方案，搭建思維可視化的教學(xué)場景，讓學(xué)生在可視化教學(xué)中快速理解數(shù)學(xué)概念，掌握數(shù)學(xué)知識，有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力，提高小學(xué)高年級數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，提升基礎(chǔ)教育階段的數(shù)學(xué)教育效果。

思維可視化；小學(xué)數(shù)學(xué)；高年級教學(xué)

蔣國敏（1984—），女，廣西壯族自治區(qū)南寧市清川小學(xué)。

數(shù)學(xué)學(xué)科知識的邏輯性較強，學(xué)習(xí)內(nèi)容相對抽象。小學(xué)生尚處于直觀思維階段，思維能力有限，難以輕松理解、掌握數(shù)學(xué)知識。思維導(dǎo)圖、媒體展示、數(shù)形結(jié)合等可視化手段能夠使學(xué)生理清思維，明確數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)重難點，建立清晰的學(xué)習(xí)思路。因此，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂的思維認知需求，以思維可視化為核心，搭建小學(xué)數(shù)學(xué)課堂，建立有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)學(xué)科思維教育體系。

一、思維可視化的相關(guān)概念

思維可視化是現(xiàn)代教育體系中的新理念，是指應(yīng)用智慧化教學(xué)工具、圖形化信息，展現(xiàn)教學(xué)中不可視思維的過程，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力、邏輯能力、記憶力，鍛煉學(xué)生的思維能力。其本質(zhì)是采用直觀形象的教學(xué)技巧，傳遞教學(xué)活動中的關(guān)鍵內(nèi)容，將各級主體關(guān)系的層級分布情況展示出來，并通過關(guān)鍵詞、圖像、色彩與學(xué)生的記憶、思維建立連接。

在小學(xué)數(shù)學(xué)高年級教學(xué)中，思維可視化可理解為思維可視化教學(xué)策略、思維可視化工具。思維可視化教學(xué)策略指應(yīng)用圖形化教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生互動學(xué)習(xí)、自主探究式學(xué)習(xí)，掌握學(xué)習(xí)策略，對學(xué)生的認知水平提高、思維能力發(fā)展有著促進作用。思維可視化工具則指運用集圖像、圖表、動畫、模擬于一體的教學(xué)輔助工具進行教學(xué)設(shè)計，如思維導(dǎo)圖、多媒體演示文稿、動畫工具等。應(yīng)用思維可視化的主要目的是更直觀地呈現(xiàn)小學(xué)數(shù)學(xué)知識，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生輕松理解、內(nèi)化數(shù)學(xué)知識，形成成熟的思維認知模式，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力，提升高年級數(shù)學(xué)的教學(xué)效果。

二、小學(xué)數(shù)學(xué)高年級教學(xué)中應(yīng)用思維可視化的價值

（一）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是驅(qū)動學(xué)生探究、學(xué)習(xí)的重要因素。在小學(xué)高年級階段，數(shù)學(xué)學(xué)科知識的學(xué)習(xí)難度大，部分學(xué)生會因為畏難心理而喪失學(xué)習(xí)興趣。思維可視化教學(xué)可提升數(shù)學(xué)課堂的生動性，使學(xué)生體會數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)樂趣，對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生濃厚興趣。比如，教師可應(yīng)用思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生理清數(shù)學(xué)知識，總結(jié)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)驗，體會高效學(xué)習(xí)的成就感，從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)課堂參與感，為學(xué)生數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)創(chuàng)造良好條件。

（二）降低抽象知識的學(xué)習(xí)難度

數(shù)學(xué)知識的邏輯性較強，對學(xué)生思維能力的要求高。小學(xué)生思維發(fā)育尚未成熟，難以理解抽象的數(shù)學(xué)知識。思維可視化工具能夠動態(tài)、直觀地展示數(shù)學(xué)概念，分解抽象的數(shù)學(xué)知識，讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)概念中的邏輯關(guān)系，理清數(shù)學(xué)知識體系中的思維規(guī)律，從而降低抽象知識的學(xué)習(xí)難度。以立體圖形相關(guān)知識的教學(xué)為例，思維可視化工具可通過動畫、動態(tài)圖片演示圖形變化過程，幫助學(xué)生直接感知圖形概念，總結(jié)規(guī)律，快速內(nèi)化數(shù)學(xué)知識，提升學(xué)習(xí)效果。

（三）提升數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量

在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中，教師可應(yīng)用思維可視化工具直觀展示數(shù)學(xué)知識、教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)資源呈現(xiàn)形式更加多樣。教師可依據(jù)學(xué)生需求，應(yīng)用思維可視化教學(xué)策略來增強數(shù)學(xué)課堂的趣味性、創(chuàng)新性，豐富教學(xué)形式，提升數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量；或基于思維可視化工具，加強與學(xué)生的互動交流，通過良好的互動關(guān)系，掌握學(xué)情，調(diào)整數(shù)學(xué)課堂教學(xué)方案，提升數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計的針對性。

思維可視化在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用非常廣泛，包括數(shù)據(jù)可視化、模擬與演示、互動可視化、多媒體展示、數(shù)字化繪圖等內(nèi)容。教師可通過數(shù)據(jù)可視化，羅列學(xué)生學(xué)情信息，有針對性地為學(xué)生提供教學(xué)指導(dǎo)，或模擬、演示數(shù)學(xué)知識，使學(xué)生理解知識點。為更好地應(yīng)用各類思維可視化教學(xué)策略、工具，教師需要擁有專業(yè)化教學(xué)能力，正確認知思維可視化理念。教師需要認識思維可視化對高年級數(shù)學(xué)教學(xué)的重要性，理解思維可視化的價值，同時具備思維可視化教學(xué)所需的技能。比如，設(shè)計制作教學(xué)相關(guān)的思維可視化課件、操作相關(guān)軟件等，對教師認知、操作技能有著一定要求。學(xué)校需要加強對教師的培訓(xùn)，使其學(xué)習(xí)思維可視化工具的運用方法，分析小學(xué)高年級數(shù)學(xué)的教學(xué)需求，突破傳統(tǒng)教學(xué)思維限制，正確理解、應(yīng)用思維可視化教學(xué)。

三、基于思維可視化的小學(xué)數(shù)學(xué)高年級教學(xué)策略

（一）課堂導(dǎo)學(xué)可視化，激活學(xué)生數(shù)學(xué)思維

教師應(yīng)圍繞數(shù)學(xué)教學(xué)的重難點，設(shè)置導(dǎo)學(xué)案，補充高年級數(shù)學(xué)教案中的思維可視化元素，通過激活學(xué)生數(shù)學(xué)思維的教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)課堂導(dǎo)學(xué)可視化。具體來說，教師可應(yīng)用可視化工具，呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容中數(shù)學(xué)思維的變化過程，利用導(dǎo)學(xué)課件，幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)教材內(nèi)容，鍛煉、激活學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。比如，教師應(yīng)以發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)思維為目標，基于思維可視化概念，直觀呈現(xiàn)與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的知識結(jié)構(gòu)圖、思維導(dǎo)圖，使數(shù)學(xué)概念具象化，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)知識感知能力，發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。

以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級下冊“觀察物體（三）”這節(jié)課為例。教師可基于多媒體信息技術(shù)，優(yōu)化立體圖形教學(xué)設(shè)計。在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可展示物體不同面涂刷各類顏色后的特征。在展示過程中，教師可移動、旋轉(zhuǎn)物體，組織學(xué)生從正面、側(cè)面、上面等不同角度觀察物體，了解立體圖形結(jié)構(gòu)。隨后，教師可通過課件投放正方形積木搭接時的多角度圖片，請學(xué)生根據(jù)課件上呈現(xiàn)的圖形，嘗試擺放積木，還原圖形，驗證圖形變化過程，總結(jié)其中的規(guī)律。通過前期可視化工具呈現(xiàn)物體的各個立面，教師可引導(dǎo)學(xué)生初步形成數(shù)學(xué)圖形思維，并在擺一擺、看一看后，利用已有的數(shù)學(xué)知識、圖形空間觀念了解物體的位置關(guān)系，提高學(xué)生的空間認知能力、數(shù)學(xué)思維能力。最后，教師總結(jié)本節(jié)課圖形規(guī)律，請學(xué)生根據(jù)觀察的結(jié)果畫出從三個方向觀察的平面圖，幫助學(xué)生在具體實踐中內(nèi)化所學(xué)知識。教師基于小學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律，應(yīng)用思維可視化教學(xué)，直觀呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識，使學(xué)生逐步從觀察立體圖形、觀察圖形立面開始，從易到難地發(fā)展數(shù)學(xué)思維，有助于完善學(xué)生的思維路徑，鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。

（二）操作可視化，建立數(shù)學(xué)思維體系

小學(xué)生對事物的認知多來自感官體驗。教師應(yīng)基于小學(xué)生的年齡特點，設(shè)計數(shù)學(xué)實驗，用具有直觀操作性的可視化教學(xué)，提升學(xué)生在操作學(xué)習(xí)中的觀察、思考、實踐、驗證能力，深化學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解，促進學(xué)生數(shù)學(xué)思維體系的完善。教師需要關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的思維狀態(tài)，根據(jù)小學(xué)生的個性特征，分析小學(xué)高年級學(xué)生的思維方向、思維路徑，合理設(shè)計數(shù)學(xué)實驗，為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識提供有力支持。

以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級下冊“數(shù)學(xué)廣角找次品”這節(jié)課為例。學(xué)生需要借助紙筆分析“找次品”問題，總結(jié)出解決該類問題的最佳策略。教師需基于“找次品”問題為學(xué)生設(shè)計數(shù)學(xué)實驗，使學(xué)生在觀察、猜測、試驗、推理過程中感知同一問題的不同解決方法，學(xué)會運用最佳策略解決問題。在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)造參與實驗的機會，以天平、乒乓球為數(shù)學(xué)實驗材料（其中包含一個次品乒乓球），學(xué)生則需要通過觀察、推理的方式，尋找出次品乒乓球。教師可以先請學(xué)生分別用手掂一掂乒乓球，尋找重量較大的次品乒乓球。學(xué)生尋找無果后，教師出示天平，請學(xué)生思考如何利用已有工具找出多個乒乓球中的次品。小學(xué)高年級學(xué)生有玩蹺蹺板的經(jīng)驗，且對天平稱量時的數(shù)量關(guān)系具有一定認識，知道下落的一邊為重。以此為基礎(chǔ)，教師可請學(xué)生預(yù)測分析從3個、5個、6個、8個乒乓球中找出次品最少要稱幾次。最后，教師可鼓勵學(xué)生在實驗活動中驗證自己的猜想。在這樣的實驗過程中，學(xué)生可充分調(diào)動自身感官，思考實驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因，直觀認知找次品的規(guī)律，由此建立全面、系統(tǒng)的數(shù)學(xué)認知體系。在本節(jié)課中，數(shù)學(xué)實驗操作是思維可視化的主要載體，可促進操作可視化，讓學(xué)生在實踐中理解教學(xué)內(nèi)容，有助于激活學(xué)生的思維能力，提高學(xué)生的認知水平。

（三）表達可視化，提高思維認知水平

數(shù)學(xué)教學(xué)具有嚴謹性、系統(tǒng)性特征，數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)概念的教學(xué)表達要求嚴謹，邏輯性較強。一個字、一個數(shù)的表述偏差都會改變數(shù)學(xué)概念的實際意義?；谒季S可視化概念，教師可鼓勵學(xué)生將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程、數(shù)學(xué)知識理解過程、數(shù)學(xué)問題思考過程表達出來，通過表達可視化，提高學(xué)生的思維認知水平。數(shù)學(xué)表達可視化指利用課堂情境、思維導(dǎo)圖等方式，教會學(xué)生用自己的語言表達、解釋、說明數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)原理、數(shù)學(xué)規(guī)律，教會學(xué)生用語言論證數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的基本觀點，加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的記憶與理解，降低解決數(shù)學(xué)問題時的出錯率，提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果。

以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級下冊“百分數(shù)（二）”的第一課時“折扣”為例。在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可創(chuàng)設(shè)“春節(jié)商家搞促銷”的活動情境，利用多媒體視頻，立體呈現(xiàn)活動中的打折情況，如：毛衣大促銷，一件打八折，兩件七五折；棉褲促銷，一件六折；等等。展示完情境后，教師可請學(xué)生說一說春節(jié)期間商家都有哪些促銷活動，是怎樣來進行促銷的。在表達活動信息時，學(xué)生可初步感知“打折”的概念。接著，教師可進行引導(dǎo)：“促銷活動中的‘打折’是商業(yè)用語，同學(xué)們說一說，‘打折’是什么意思呢？比如‘打七折’的時候，我們要怎么理解呢？”與此同時，教師要操作多媒體設(shè)備，給學(xué)生展示商場的打折標簽，如：大衣七折，原價1000元，現(xiàn)價700元；圍巾七折，原價100元，現(xiàn)價70元；等等。在學(xué)生理解“打折”概念后，教師可以提問：“鉛筆盒原價10元，打七折，現(xiàn)價多少呢？原價與現(xiàn)價有什么樣的關(guān)系呢？”在學(xué)生自由討論，通過上網(wǎng)搜索、查課本等方式發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，學(xué)會用數(shù)字表示折扣后，教師可以順勢引出“百分數(shù)”概念。教師可總結(jié)“打折”概念，并延伸至其他折扣，如八五折、九折，使學(xué)生充分理解百分數(shù)的定義，找出其中的數(shù)量關(guān)系，列出關(guān)系式，如：原價×85%=實際售價。最后，教師布置應(yīng)用題目：媽媽買了一副耳機，原價160元，現(xiàn)在只花了九折的錢，現(xiàn)價比原價便宜了多少錢？（1）學(xué)生試算，獨立列式。（2）全班交流，自由表達。（3）組織學(xué)生匯報，列算式。如：原價160元，現(xiàn)價比原價便宜了（190%），160×（190%）=160×10%=16（元）。在具體的案例、情境中引導(dǎo)學(xué)生表述問題解決過程，可幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念，實現(xiàn)表達可視化，進而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，突出學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂的主體地位。

（四）應(yīng)用可視化，促進數(shù)學(xué)知識內(nèi)化

在小學(xué)數(shù)字高年級教學(xué)中，教師可引進圖畫、照片等思維可視化工具，促進數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用可視化，幫助學(xué)生內(nèi)化數(shù)學(xué)知識，提升學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂的思維體驗。教師可結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)高年級學(xué)段數(shù)形結(jié)合相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，運用線段、動畫等工具，為學(xué)生營造直觀、立體的思維場景，加深學(xué)生學(xué)習(xí)體驗。

以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級下冊“折線統(tǒng)計圖”這節(jié)課為例。教師播放了機器人大賽視頻，向?qū)W生介紹機器人大賽，用課件展示2010—2020年機器人大賽的參賽數(shù)據(jù)統(tǒng)計表，請學(xué)生說一說自己在表中觀察到的數(shù)學(xué)信息，如2016年，參賽隊伍有1025支；2020年，參賽隊伍有2109支；等等。教師請學(xué)生思考：如何用統(tǒng)計圖表示這些數(shù)據(jù)？學(xué)生回憶已學(xué)過的數(shù)學(xué)知識，認為用條形統(tǒng)計圖可直觀表示機器人大賽的參賽數(shù)據(jù)。之后，教師通過課件呈現(xiàn)提前做好的條形統(tǒng)計圖，請學(xué)生跟著屏幕用手比畫參賽隊伍的變化情況，根據(jù)學(xué)生比畫時的起伏，教師展示折線統(tǒng)計圖，讓學(xué)生思考折線統(tǒng)計圖是否和學(xué)生比畫的過程一樣，讓學(xué)生初步認識折線統(tǒng)計圖。為方便學(xué)生理解，教師還可用動畫演示統(tǒng)計表、條形統(tǒng)計圖到折線統(tǒng)計圖的繪制過程，鼓勵學(xué)生總結(jié)折線統(tǒng)計圖的繪制過程，如先描點、標數(shù)據(jù)、連線等。最后，教師請學(xué)生觀察折線統(tǒng)計圖，說一說圖中的點表示什么，線表示什么，折線統(tǒng)計圖、條形統(tǒng)計圖有什么相同點、不同點。

在學(xué)生初步掌握折線統(tǒng)計圖后，教師展示氣溫變化圖、路程行駛圖、某地每年人均收入圖等應(yīng)用案例，讓學(xué)生知道折線統(tǒng)計圖的應(yīng)用場景。隨后，教師布置題目，展示校園運動會各班體育成績的相關(guān)數(shù)據(jù)，組織學(xué)生獨立制作折線統(tǒng)計圖，內(nèi)化所學(xué)知識。在上述案例中，教師將動畫、圖形、數(shù)據(jù)等可視化工具應(yīng)用于教學(xué)中，為學(xué)生的直觀觀察提供機會，使學(xué)生直觀地進行數(shù)學(xué)認知，在數(shù)學(xué)知識應(yīng)用場景中內(nèi)化知識，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

結(jié)語

綜上所述，教師應(yīng)合理運用思維可視化教學(xué)，將思維可視化滲透到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計，結(jié)合學(xué)生認知規(guī)律、數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容，直觀、完整地呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，提升小學(xué)數(shù)學(xué)高年級教學(xué)質(zhì)量，促進小學(xué)數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新發(fā)展。

［參考文獻］

［1］黃良燕.“雙減”背景下優(yōu)化小學(xué)高年級數(shù)學(xué)作業(yè)設(shè)計的策略研究［J］.教師，2024（2）：42-44.

［2］常祿.小學(xué)高年級數(shù)學(xué)教學(xué)中導(dǎo)學(xué)互動教學(xué)法的運用［J］.小學(xué)生（下旬刊），2023（12）：43-45.

［3］劉志廣.小學(xué)中高年級數(shù)學(xué)教學(xué)方法的探討與實踐［J］.家長，2023（35）：13-15.

［4］楊雪.數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下的常態(tài)化教學(xué)創(chuàng)新融合實踐：以小學(xué)數(shù)學(xué)中高年級課堂數(shù)字教材應(yīng)用為例［J］.中小學(xué)信息技術(shù)教育，2023（12）：65-66.

［5］徐桂香.小學(xué)高年級數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生逆向思維的培養(yǎng)［J］.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究，2023（32）：56-58.

［6］林銀華.小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的策略探究［J］.考試周刊，2023（46）：60-65.