怎样实施小学数学学习过程可视化教学

本文系福建省教育科学“十四五”规划2023年度“协同创新”专项课题《基于学生学习过程可视化的小学数学实践研究》（项目编号：Fjxczx23-253）的研究成果。

摘要：随着教育理念的不断更新与发展，可视化教学在小学数学领域逐渐受到重视。本文旨在探讨小学数学学习过程可视化教学策略，分析其重要性，并提出具体的实施策略，以帮助学生更好地理解数学知识，提升数学素养，为小学数学教学改革提供一定的参考。

关键词：小学数学；学习过程；可视化教学策略

一、引言

小学数学是学生数学学习的基础阶段，对培养学生的逻辑思维、问题解决能力等起着关键作用。传统的小学数学教学方式往往侧重于知识的传授，学生在学习过程中可能对抽象的数学概念理解困难。学习过程可视化教学策略通过将抽象的数学知识转化为直观的视觉信息，能够帮助学生更好地理解和掌握数学知识，激发学习兴趣，提高学习效果。

二、小学数学学习过程可视化教学的重要性

（一）增强学生对知识的理解

数学知识具有一定的抽象性，对于小学生来说理解起来有一定难度。可视化教学通过图形、图像、动画等多种形式，将抽象的数学概念、公式等直观地呈现给学生，帮助学生将新知识与已有的认知结构建立联系，从而更好地理解数学知识。例如，在讲解分数的概念时，可以通过将一个圆形蛋糕平均分成若干份，用图形直观地展示分数所表示的意义，让学生更易理解。

（二）提高学生的学习兴趣

小学生通常对直观、形象的事物更感兴趣。可视化教学利用色彩鲜艳的图形、生动有趣的动画等元素，能够吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣。当学生对数学学习产生兴趣时，会更主动地参与到学习过程中，提高学习的积极性和主动性。

（三）培养学生的思维能力

可视化教学能够将数学知识的形成过程清晰地展示出来，有助于培养学生的逻辑思维、空间想象和创新思维等能力。例如，在几何图形的教学中，通过动态展示图形的变换过程，学生可以更好地理解图形之间的关系，培养空间想象能力；在解决数学问题时，利用思维导图等可视化工具，引导学生分析问题、寻找解题思路，有助于培养逻辑思维和创新思维能力。

（四）便于教师了解学生的学习情况

学习过程可视化可以让教师更直观地观察学生的学习过程和思维方式。教师可以通过学生绘制的思维导图、解题步骤的可视化展示等，了解学生对知识的掌握程度、存在的问题，从而有针对性地进行指导和教学调整，提高教学的有效性。

三、小学数学学习过程可视化教学策略

（一）运用多媒体资源进行可视化教学

动画演示：利用动画软件制作与教学内容相关的动画视频，将抽象的数学知识以动态的形式呈现出来。例如，在讲解行程问题时，通过动画展示两个物体的运动过程，包括速度、时间和路程之间的关系，让学生更直观地理解三者之间的变化规律。

多媒体课件：制作包含图片、图表、文字等多种元素的多媒体课件。在讲解数学概念时，可以插入相关的实物图片，帮助学生建立起数学概念与实际事物的联系；在讲解数据统计时，利用图表展示数据的变化趋势，让学生更清晰地观察和分析数据。

（二）借助实物模型实现可视化

教具展示：教师准备各种数学教具，如正方体、长方体、圆柱、圆锥等几何模型，在课堂上通过展示、演示教具，让学生直观地观察物体的形状、大小、结构等特征。例如，在讲解圆柱的体积公式推导时，通过将圆柱转化为近似的长方体，让学生观察转化前后图形的变化，从而理解圆柱体积公式的由来。

学生自制模型：鼓励学生自己动手制作实物模型，在制作过程中加深对数学知识的理解。比如，在学习平面图形时，让学生用纸张制作三角形、四边形等图形，通过测量、拼接等操作，探索图形的性质和特点。

（三）利用思维导图梳理知识结构

教师引导绘制：在新授课结束后，教师可以引导学生一起绘制思维导图，将本节课所学的知识点进行梳理，展示知识点之间的逻辑关系。例如，在学习整数的四则运算时，以“整数四则运算”为中心主题，分别从加法、减法、乘法、除法四个方面展开，每个方面再细分运算规则、运算定律等内容，形成一个完整的知识网络。

学生自主绘制：随着学生对思维导图的熟悉，鼓励学生在课后自主绘制思维导图，对所学的一个单元或一个章节的知识进行总结归纳。通过自主绘制，学生能够更好地理解知识之间的内在联系，构建自己的知识体系。

（四）利用电子白板促进互动可视化

实时展示学生作品：在课堂上，学生可以将自己的解题过程、绘画作品等通过电子白板展示出来，与其他同学分享交流。教师也可以在电子白板上对学生的作品进行点评和讲解，让学生更直观地了解自己的优点和不足。

互动式教学：利用电子白板的互动功能，设计一些互动式的教学活动，如填空、连线、拼图等游戏，让学生在互动中学习数学知识，同时将学习过程可视化。这种互动式的教学方式能够提高学生的参与度，增强学习效果。

四、实施小学数学学习过程可视化教学策略的注意事项

（一）把握可视化的度

可视化教学只是一种辅助教学手段，不能过度依赖。在教学过程中，要根据教学内容和学生的实际情况，合理运用可视化策略，避免过多的可视化元素分散学生的注意力，影响教学效果。

（二）注重学生的主体地位

在实施可视化教学策略时，要充分发挥学生的主体作用，鼓励学生积极参与到可视化教学活动中。例如，在制作思维导图、实物模型等活动中，让学生自主思考、自主操作，培养学生的自主学习能力。

（三）教师要不断提升自身能力

教师是可视化教学的组织者和引导者，需要不断提升自己的信息技术能力和教学能力。教师要熟练掌握多媒体软件的使用方法，能够制作出高质量的可视化教学资源；同时，要具备良好的教学设计能力，将可视化教学策略与教学内容有机结合，提高教学质量。

五、结论

小学数学学习过程可视化教学策略能够为学生提供更加直观、生动的学习体验，帮助学生更好地理解和掌握数学知识，培养学生的思维能力和学习兴趣。在教学实践中，教师应根据教学内容和学生的特点，灵活运用多种可视化教学策略，并注意把握好实施过程中的各项要点，以提高小学数学教学的有效性，促进学生数学素养的提升。随着教育技术的不断发展，可视化教学策略在小学数学教学中将会有更广阔的应用前景，需要教师不断探索和创新，为学生的数学学习提供更好的支持。