小学数学教学中思维可视化技术的应用

张德英

摘 要：在思维可视化的过程中，图示技术是实现思维从抽象到具象的桥梁。常用的图示技术包括思维导图、模型图、流程图、概念图等技术。传统文本单色的文字，忽略了重点、关联、图像、色彩、视觉等重要的刺激信息，使学习者难于掌握重点，建立联系，展开分析，建立联想，在某种程度上限制了大脑的思维活跃，降低了学习效果。现在的教师教学过程中要做的是使静止的图文视听化，复杂的内容简明化，抽象的思维可视化，知识的发生过程化。提高学生的学习效率和教师的教学效率。

关键词：思维可视化；小学数学；提升理解力；有效教学

学生在学习时，大脑接受外界的刺激越鲜活，越容易留下深刻的印象，即学习效果越好，效率越高。传统文本单色的文字，忽略了重点、关联、图像、色彩、视觉等重要的刺激信息，使学习者难于掌握重点，建立联系，展开分析，建立联想，在某种程度上限制了大脑的思维活跃，降低了学习效果。

作为教者，就想找到一种属性丰富的、容易记忆的、有高度组织性的可视形式，亦即思维过程和表达的可视化形式，并把它运用到教学当中，提高教与学的效率和质量。

在思维可视化的过程中，图示技术是实现思维从抽象到具象的桥梁。常用的图示技术包括思维导图、模型图、流程图、概念图等技术。现在的教室已经普遍多媒体化，以未来课堂为代表的诸多新型学习空间将是未来教室形态的主流趋势，这样的教学环境也为师生进行思维可视化教学提供了新的契机。

一、利用图示图例将思维可视化，能让学生理解各知识点之间的内在联系

如，在教学三角形的分类时，教师讲述根据分类标准不同可分为两类：按角分类，按边分类，如只是单纯地文字描述，学生是没法分清这两种分类的本质不同。按角分类的三种类别是并列关系，而按边分类的两类是包含关系。

还可以利用图示清楚地演示等腰梯形与三角形的内在关系（如下图）。一个梯形，当它的上底逐渐减小，小到一个点时，就变成了一个三角形。所以，三角形面积与梯形面积的计算方法是相通的。梯形面积=（上底+下底）×高÷2，在计算三角形的面积时，可将上底看做0，即可再用上面的公式计算。

二、利用流程图这一思维可视化的工具，对提升学生的理解力有着极大的帮助

利用流程图，可以让学生理解应用题中难以理解的条件，如：小猴帮妈妈摘桃子，第一天摘了5个，以后每天都比前一天多摘5个，第三天摘了多少个？第五天呢？

利用上面的流程图，三年级认知水平的学生对“以后每天都比前一天多摘5个”这句话理解起来就容易得多。这句话又是解决这道题的关键所在。画图教学是以空间形象思维为主要的思维方式，便于帮助学生理解。

三、利用思维导图沟通知识之间的内在联系，认知结构重新整合，让复习课更具实效

（一）有的单元知识点比较烦多，比较零散，使学生难以记忆，难以建立完整的知识网络结构。利用思维导图板书很美观，用一幅图把零散的知识梳理出来，加深学生的记忆及理解，而且学生用这种方式记笔记也很快。自从利用思维导图来板书以后，学生在课堂中能积极主动地记笔记了。因为学生都喜欢画画，他们觉得就是在画一幅画，在一幅画中去理解知识，他们会更乐于接受。在一堂新课结束后，总结单元的知识这一环节中，他们会看着这一幅图就能说出本单元所学的知识。

思维导图很好地把知识呈现给学习者，简化了小学生对文字的理解，促进他们的形象思维向逻辑思维的快速转变。六年级的总复习，进行《立体图形的表面积及体积计算复习》时（如图1），利用思维导图对它们计算方法进行整合。沟通知识之间内在的有机联系，对认知结构进行整合。长方体的表面积=两底面积[2ab]+底面周长[2（a+b）]×高[h]；正方体的表面积=两底面积[2a2]+底面周长[4a]×高[a]；这两种立体图形的表面积与圆柱的表面积计算是相通的，都可以用同一种方法计算，体积也如此。激发学生思考三种图形之间的内在联系：上下底面是一样大的。从而得出，以后遇到上下底面一样大的图形（如：棱柱、堤坝）的表面积及体积时，也可用这样的方法。复习目的不是勾起学生脑中零散片段的原始记忆，复习后还在原地踏步，而是通过复习让学生知识与能力真正得到提升。

（二）在《分数的初步认识》的复习时，教师让学生利用思维导图回顾本单元学习内容，在课堂上进行独立绘制，然后全班交流。在相互的补充和校正中，共同绘制了这样一幅图。（如图2）课后让学生根据自己对知识的理解，再次利用思维导图绘制自己的认知结构图，对比课堂中的图形，了解自己在认知方面的不足，这不仅有利于学习者自身进行评价，还有利于教师把握学习者的学习情况。

四、课前学生思维导图的绘制，可让教师准确把握学情

在上复习课前，让学生先用思维导图整理单元知识点，教师从学生的思维导图中就能看出漏掉了哪些知识，学生忽略了哪些知识点，这样教师就有效地掌握学生对知识的掌握情况，便于有针对性地复习。例如，在我上完苏教版四年级上册第八单元垂线与平行线后，我让学生进行整理，很多学生就忽略了直线、射线、线段之间的联系，还有学生只整理了角的分类，而忽略了角的组成、度量等知识点，在课堂上，我就再让学生打开书，进行回顾复习，进一步把这些知识点一一补全，并且做一些相应的练习，这样学生就能掌握得更好。

每个学期结束时，让学生就会利用思维导图对本册书所学的知识进行分类整理，系统地掌握一学期以来所学习的知识，进一步提升学生的记忆力和思维能力。

在教学中引入思维可视化手段，可以提高学生记忆力，激发学生想象力，提升学生理解能力。同时帮助学生改变观念，在学习、生活中养成可视化思维和运用思维导图的习惯，不断挖掘自己的思维潜能，提高学习效率和培养创造能力。

编辑 王团兰