小学数学思维可视化教学策略研究

王福森

【摘要】小学数学教学改革提倡教师创新教学方法，重视培养学生的思维能力.思维可视化教学研究顺应当前教学改革发展趋势，有助于学生的思维能力发展.基于此，文章对小学数学思维可视化教学的概念与意义进行分析，从创设思维可视化教学情境，设计思维可视化问题支架，应用思维可视化图文工具，展现思维可视化解题过程四环节入手，深入研究小学数学思维可视化教学策略，旨在为一线教师教学提供借鉴，助力学生的思维发展.

【关键词】小学数学；思维可视化；教学策略

思维可视化是将思维过程清晰展现出来的过程，在数学教学中体现为运用发散性思维工具，将抽象的问题思考过程直观地呈现出来.小学数学思维可视化教学重视计算、数据处理等通用方法的应用，能够培养学生的创新能力.教师通过观察学生的学习过程，正确把握思维可视化教学的切入角度，可以更加具体地培养学生的批判性思维和创新能力.因此，教师要重视研究学情，立足实际教学需要，创设符合学生实际学习需求的情境，设计不同的问题支架，运用各种思维可视化工具，帮助学生学习、解题，发展其思维能力，增强教学有效性.

一、小学数学思维可视化教学的概念与意义

思维可视化就是将大脑中的思维展现出来的过程.思维可视化教学是一种新型教育技术，旨在通过图示等直观的方式，将抽象的思维过程和知识结构，以视觉形式展现出来.被可视化的“思维”，有利于学生进行理解和记忆，因此，思维可视化可以有效提高信息加工和传递的效能.

小学数学思维可视化教学，有助于提高教学效率.通过可视化工具如思维导图，教师可以更清晰地呈现教学内容，突出知识重点和难点，使学生更容易理解.同时，可视化教学也可以帮助学生形成知识网络，将杂乱的知识点有序地整合起来，从而提高学习效率.可视化教学有利于培养学生的创新思维，能激发学生的想象力和创造思维，使其根据自己的喜好设计思维导图.这种教学方式对于学生的创新和实践能力发展大有裨益.小学数学思维可视化教学注重通过一系列可视化工具，引导学生阐述，启发他们进行思考、表达，也是一种有效的思维锻炼方式，可以帮助学生更好地表达自己的想法和思路，提高学生的表达能力.可视化教学的方法比较自由能动，相比传统的做题、讲题方式，更能提升学生的兴趣，使课堂教学效果更为扎实.

二、小学数学思维可视化教学策略

（一）创设思维可视化教学情境，启发学生的数学认知

小学生的认知水平较低，他们在感知和理解数学知识时，往往会遇到困难，具体表现为思维障碍、思维定式等.教师可结合学生的认知水平与思维状况，采用思维可视化的方式开展教学，设计一系列的教学情境，深化学生对数学知识的感悟，帮助其消除思维障碍.因此，教师要利用好情境开展思维可视化教学，在情境中通过思维可视化工具展示知识内容，使学生在思考、表达中，形成良好的思维能力，不断提高数学学习质量，启发他们的数学认知.

以人教版数学教材三年级上册“长方形和正方形”一课为例，教师可以根据教学内容，结合学生在学习长方形和正方形知识时遇到的问题，创设实践性教学情境，设计对应的实践操作和探究学习活动.在情境中，教师要通过思维可视化的方式，指导学生进行实践和探究，帮助学生理解长方形和正方形的特征和关系.比如，教师可以准备一张长方形的纸，让学生观察并总结长方形的特点：如对边相等、四个角都是直角等.在这一情境中，学生需要对长方形的纸进行观察、剪裁、比较，提高他们的空间观念和推理能力，逐步建构长方形、正方形的概念.教师也要重视学生的个体差异，根据学生实际情况提供具体的指导和帮助，确保每名学生都能够掌握长方形和正方形的特征、周长计算方法，助力学生核心素养发展.

此外，教师可以利用信息技术手段，引导学生比较长方形和正方形的异同点.通过这种方式创设真实情境，学生能够更直观地了解两种图形的特点.发现两种图形的共同点：四条边、四个角、对边相等、四个角都为直角.教师可以通过引导学生按照“先边后角”的顺序进行阐述，记录学生的阐述内容，制作有关知识小结的图表，呈現思维过程.这样一来，教师便巧妙地借助情境开展思维可视化教学，让学生建构长方形、正方形概念的认知.学生通过观察，完成教师设计的一系列实践活动，能掌握长方形和正方形特征，以及计算这两种图形周长的方法.

（二）设计思维可视化问题支架，启发学生的有序思考

问题是贯穿思维可视化教学的重要线索，是使学生真正体验思维的形成、发展和应用过程的关键因素.在问题的驱动下，学生能总结以往探究的经验，将其化作解题的动力，进而有序思考.在设计问题时，教师一方面要考虑学生的实际思维状况，另一方面要结合课堂教学实际，向学生提出适宜的问题，将问题作为支架启迪学生的思维，促进学生的深入学习.在学生思考能力有所提升的情况下，教师设计的问题难度应逐渐提高，以符合问题支架与思维可视化教学的适配性，启发学生进行有序思考.

以人教版数学教材三年级下册“两位数乘两位数”一课为例，教师可以设计问题：“为什么我们要学习两位数乘两位数？两位数乘两位数的基本计算方法是怎样的？在计算中需要注意哪些细节？如何保证计算的准确性？”这些问题可以作为支架，启发学生进行思考.教师可以通过板书的方式，呈现两位数乘两位数的竖式计算过程，紧密围绕问题，引导学生有序思考.

以上竖式计算过程可以呼应教师提出的问题，引导学生直观分析计算过程，理解两位数乘两位数的算理以及技巧.教师可以引导学生继续思考问题：“你能用自己的话概括一下两位数乘两位数的算理吗？如何总结计算技巧？”这一示例问题支架起到承前启后的作用，可以让学生观察竖式计算过程，阐述自己的思维过程，做到思维可视化.教师还可以提出迁移问题：“A型客车最多载21名乘客，13辆这样的客车最多可载多少名乘客？”通过这一问题引发学生对知识应用的思考.教师可以鼓励学生列式计算，呈现自己的竖式计算过程，目的是让学生感受到迁移思维的形成过程.

列式计算：21×13=273（名）

竖式计算：

学生通过解答教师提出的问题，并观察教师呈现的板书数学知识和解题的同时，学生按照教师的提示列式计算，展示自己的竖式计算过程，感受到了两位数乘两位数的计算技巧的应用，引发对数学知识应用的思考，感受到自己的思维变化，在迁移运用数学知识的同时，发展数学思维能力.

（三）应用思维可视化图文工具，启发学生的推理探究

思维可视化需要通过载体实现，即思维可视化工具.教师在小学数学思维可视化教学中应用图文工具，不仅能展现思维过程，而且可以启发学生进行推理探究.教师可以应用思维可视化工具，呈现直观图文资料，使学习、思考路径清晰可见，便于他们进行推理探究.在应用思维可视化图文工具的过程中，教师可以设计思维导图、流程图、概念图等，将不同的图文工具应用到思维引导的过程中，助力学生深入推理探究.不同的图示工具均可以帮助学生深入理解和掌握数学知识，提高他们的学习效果.因此，教师要引导学生利用图示工具，进行一系列自主学习和探究式学习活动，以启发学生进行推理探究，助力他们的创新能力和批判性思维发展.

以人教版小学数学四年级下册“平均数与条形统计图”一课为例，教师可以利用思维导图、流程图等可视化图文工具，启发学生推理平均数的计算方法，探究条形统计图的画法.教师可以通过实际案例（如天气预报中一周的平均温度）引出平均数的概念，并引导学生思考如何计算.讲解平均数的概念和计算方法时，教师要强调平均数的意义和应用，展示平均数的计算过程：

教师可以先通过思维导图展示条形统计图的制作要点，利用流程图展示统计图的制作步骤，并让学生自己动手制作简单的条形统计图.利用发散性思维工具进行思维可视化教学，能够为数学教学带来积极的影响.学生对照各个图示中的内容进行计算、思考、绘图、分析，能理解平均数的意义，学会根据数据制作统计图.教师也要鼓励学生自行设计思维导图，总结本课学习的重难点知识，如使用思维可视化工具（如MindMap），引导学生探究平均数的计算方法，帮助学生理解平均数的意义.此外，教师可以将学生分成不同的小组，让他们根据实际数据计算对应的平均数，制作条形统计图.可视化思维工具在这一过程中发挥重要的导向作用，能让学生在合作实践中相互参考，通过实践掌握平均数的计算方法，学会画条形统计图.接下来，教师要对学生计算出的平均数与统计图进行评价，强调推理探究过程中的要点，使学生能在原有的学习成果的基础上进行优化.教师要鼓励学生总结自己的绘图过程，结合实际生活问题进行探究，使其感受条形统计图在生活中的应用价值.

（四）展现思维可视化解题过程，启发学生的构建联想

解题是思维可视化教学的重要环节，學生能在这一环节学习解题方法，锻炼思维能力.数学知识与生活之间存在紧密联系，教师可立足于将知识中融入生活元素将数学开展思维可视化教学，启发学生进行构建联想，使他们顺利解决生活问题，认识到数学知识的价值.教师可以应用思维可视化工具呈现解题过程，引导学生理顺解题思路，激发他们的创新意识，使其主动探究多种解题方法.在思维可视化教学中，教师要以实际生活问题为切入点，引导学生厘清聚焦生活问题条件，分析解题思路.在学生构建和联想的过程中，教师要结合实际情况，使用思维可视化图文工具展示解题思路及过程，为师生互动创造机会，于互动中触发学生的思考，锻炼学生的思维能力.

此外，教师可以在展示具体计算过程前引导学生进行小组讨论或合作学习.教师可以让各个小组的学生在交流和讨论中互相提问，并将彼此提出的问题整理成图表，利用思维可视化工具展示合作探究的进程.这种方式不仅可以提高学生的数学学习效果，还可以培养他们的团队协作能力和沟通能力.教师将生活中的数学问题融入其中，能帮助学生理解数学知识的应用价值，提高他们的学习兴趣和思维能力.在与生活相关的数学问题的启示下，学生能对类似的数学问题产生构建和联想，在思考过程中，能更深刻地体会自身应用思维的发生与变化.教师利用思维可视化工具展现解题过程，不仅能鼓励学生开展合作教学，也有助于培养学生的团队协作能力和沟通能力，提升数学课堂教学效果.

结 语

小学数学思维可视化教学能将复杂的理论知识和思维过程简化，让学生在建构新知的过程中，理解和掌握知识，提高学习效率.思维可视化教学的核心是发散性思维的培养，教师通过创设教学情境，为学生设计问题支架，使用思维导图、流程图等思维可视化图文工具，为学生清晰展现思维可视化解题过程，有助于提高数学教学效果.因此，教师要重视对思维可视化工具进行研究，结合实际教学目标与学情，更好地引导学生理解所学数学知识，助力学生全面发展.

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