基于可视化环境实施小学数学差异化教学的实践与思考

程保铀

【摘 要】随着教育改革的不断深化，差异化教学作为新课改倡导的新型教学模式，受到广大数学教师的青睐。将可视化环境中的资源、工具和技术灵活运用到差异化教学中，可有效提升数学教学的效果，培养学生的核心素养，促进学生全面发展。

【关键词】可视化环境 小学数学 差异化教学

《义务教育数学课程标准（2022年版）》（以下简称《课程标准》）要求学生对数学具有好奇心和求知欲，了解数学的价值，欣赏数学美，提高学习数学的兴趣，建立学好数学的信心，养成良好的学习习惯。由于小学阶段的学生在年龄特点、认知水平和学习能力等方面具有差异性，针对这种现状，教师在教学中，要尽量让学生扬长避短，使不同的学生在数学上都能得到不同的发展。为此，在可视化环境下实施小学数学差异化教学是顺应时代的发展。差异化教学已成为基础教育课程改革关注的热点。实施差异化教学，教师需要充分了解学生的学情、兴趣及以往的学习经历，着眼于学生的生活情境、已有的知识基础，立足于学生的“最近发展区”，聚焦学生的个体差异，以学生的差异作为实施差异化教学活动的起点，通过多种视觉工具和技术，如图表、图像、动画等，让可视化环境与差异化教学有机融合。通过思维可视化导向，教师明晰了学生的思维路径，把学生内隐的思维可视化，提升课堂教学的有效性，最大限度地实现高效思维课堂，促进师生思维共振，让学生学会思考，乐于参与，在思考、参与、体验中，提升数学学习力，使差异化教学得以落实。

一、巧用可视化工具掌握差异化学情

教师对学生的学习情况和学力水平的掌握是有效开展教学活动的基础，也是推动差异化教学的保障。由于课堂教学是一个动态的过程，教师很难把握每个学生的学习动态，无法满足差异化教学的需求。因此，教师可以借助可视化技术获取学生的各项学习信息，并对获取的信息数据进行分析，了解学生的数学学习基础、能力水平、兴趣爱好，通过大数据赋能，制订出切实可行的差异化教学方案及实施的路径、策略，对学生进行精准教学。

例如，在教学人教版六下“圆柱的体积”时，这部分内容比较抽象，光靠课堂教学大部分学生掌握起来有难度。为此，教师在课前借助可视化工具按知识点给学生布置预习任务。引导学生观看微课小视频，让他们提前了解圆柱体积，学生初步了解把圆柱切割拼成近似的长方体，在变与不变的过程中推导出圆柱的体积计算公式，渗透转化和极限的数学思想。课前教师辨别学生学习实况，这样既能够为新课教学做好准备，又节省了新课教学时间，促成教师精准“教”、学生精准“学”。

二、选用可视化工具辅助差异化教学

布鲁姆认为：学生在学习进程中应该得到充分的指导和帮助，同时要尊重学生的个体差异，鼓励学生主动探索问题，并表述自己的想法。可视化工具作为一种辅助工具，利用生动有趣的课件、图表、学具材料、互动游戏等资源，吸引学生注意力，激发学习兴趣，引领学生借助资源，进行个性化学习，鼓励学生大胆猜想、动手验证、得出结论、实践运用，让学生体验到成功的快乐，使学生在自主探索中掌握知识，获得数学活动经验、思想和方法，发展学生数学核心素养。

例如，在教学人教版三上“周长”时，由于三年级的学生具备了一定的自主学习能力，但部分学生的数学思维仍需要借助具体事物辅助完成。通过可视化工具可以将抽象的数学知识转化为简单的数学知识，降低学生学习的难度，更好地帮助学生理解和掌握知识。因此，选用可视化工具辅助差异化教学是十分必要的。教学时，教师可以设置任务：（1）描出长方形的周长。（2）思考长方形的周长与什么有关？（3）算出长方形的周长。（4）记录周长的算法。教师引导学生通过小组合作的形式，从描、想、算、记的活动中探究出长方形的周长，还可以让学生借助小棒或线段图帮助理解。第一小组学生汇报后，教师选用多媒体课件，通过图像、动画展示这组学生的思维过程，直观地让学生明白长方形的周长=长+宽+长+宽或长方形周长=长+长+宽+宽。从第二小组学生的汇报来看，学生已知道长方形的对边相等，这时教师结合学生的汇报，选用动态课件闪现相等的两组对边，得出长方形周长=长×2+宽×2。第三组学生汇报时，他们把长方形的“长+宽”作为一个组合考虑，因此，教师进一步运用课件，引导学生认识到长方形有2个“长+宽”，所以得出长方形周长=（长+宽）×2。这样通过可视化技术，将抽象的周长概念可视化，让不同的学生都能直观地学会长方形周长的计算方法，增强学生的推理意识和模型意识，很好地落实了差异化教学，提升学生的思维水平。

三、应用可视化工具推进差异化教学

《课程方案》指出：应创设以学习者为中心的学习环境，凸显学生的学习主体地位，开展差异化教学，发挥新技术的优势，探索线上线下深度融合，服务个性化学习。为了更好地实施因材施教，在教学中，教师可以通过调查问卷、线上投票等可视化技术了解学生知识的掌握情况，精准地将学生分组基础型、发展型、创新型三组，采用分层教学、因材施教的方式让不同类型的学生得到不同程度的发展，也有助于培养学生的自主学习能力和合作精神，提升了学生的核心素养。

例如，在教学人教版六下“圆柱的体积”时，可以采用线上投票的方式，以便教师追踪学生学习情况，了解学生存在的不足，并为学生后续学习制订差异化的学习方案。针对本节课的重难点知识，教师设置阶梯式的问题：1. 你知道圆柱体积计算公式是怎么推导出来的吗？（A. 熟练掌握；B. 知道，但不清楚过程；C. 不知道）（2）你会求圆柱的体积吗？（A. 熟练掌握；B. 知道，但不清楚缘由；C. 不知道）（3）你会用体积公式解决生活中的问题吗？（A. 熟练；B. 一般；C. 不熟练）。学生很快完成投票，结果也很快地展示出来，直观地反映出学生的学习情况。这种精准的教学反馈机制，有助于教师更加科学地调整教学策略，以满足学生的差异化学习需求。根据学生的实时反馈，教师把那些对知识掌握不够透彻的学生合并为基础型小组，引导他们再次观看视频，理解圆柱体积公司的推导过程，甚至动手制作学习用具，亲身实践推导过程，帮助学生巩固基础知识，学会计算圆柱体体积；对于熟练掌握这部分知识的学生，归到发展型小组，让他们进行归纳总结，形成方案，以小老师的身份在课堂上进行讲解，解决有关转换条件求得圆柱体积的问题，拓展数学知识，提升学生解决问题的能力，同时培养了学生用数学语言表达现实世界的能力；而程度高的这一部分学生纳入创新型小组，引导他们寻找生活中的数学，用学到的圆柱体积计算方法解决生活中的实际问题，总结经验，向其他同学汇报交流。这样，应用可视化工具推进差异化教学，使学生在浓厚的学习氛围中主动学习，学会合作，学会用数学的眼光发现问题，并运用学到的数学知识解决实际问题，从而使因材施教落到实处。

综上所述，在教育深化改革和教学方法不断革新的背景下，基于可视化环境实施小学数学差异化教学是一种创新、高效的教学策略。它充分利用了可视化环境中的相关资源、工具和技术，能够将抽象的数学概念具象化，使得复杂的数学问题变得简单易懂，进而提升学生的学习体验和效果。同时，通过可视化、差异化的教学，能够满足不同学生的需求，激发学生的数学学习兴趣，培养学生的数学思维，训练学生的数学能力，从而发展学生的数学核心素养。

（作者单位：福建省永泰县实验小学）