思维可视化下小学数学探究性作业设计与实施

随着教育观念的更新，学生的自主学习能力越来越受重视，思维可视化是一种能够促进认知发展的有效工具，在很多学科教学中均得到广泛应用。特别是在小学数学教学中，思维可视化可以有效帮助学生理解和掌握抽象的数学知识，通过设计小学数学探究性作业，培养学生的数学兴趣和探究精神。希望通过文章关于思维可视化在小学数学探究性作业中的运用的研究来探讨，如何有效地设计并完成有关的探究性作业。

、依托思维导图工具，构建知识体系探究型作业

思维导图作为一种直观化的思维呈现方式，它能够有效地帮助学生梳理并建构起自己的数学知识体系。在设计探究性作业的时候，借助思维导图的指引，可以辅助学生较为明晰地抓住知识之间的关系，促使学生从总体和系统方面去认识数学概念[1]。利用思维导图表现数学知识的结构框架，这样学生便能自主整理、归类，深入挖掘各个部分的知识点及应用情况，加深自己的探究力度。这种类型的作业既提升了知识点之间的联系性，也提高了学生独自思考数学问题的能力。

例如，在设计人教版一年级数学下册“认识平面图形”作业时，教师先让学生用思维导图的方式将所有的平面图形名称列出来，圆形、正方形、长方形、三角形等等，然后对每个图形进行描述，学生要在这棵导图里填上关于该图形的所有特点，如，圆形没有角，边缘是平滑的，正方形有四个角都是直角，四条边都一样长。然后老师就让学生依照思维导图上的那些信息，在作业纸上面画出这些图形，而且要在每个图形旁边标出这个图形有哪些特性。为了加深学生们对于图形的理解，可以将手工制作的作业也加入到练习当中来。让学生动手剪出不同种类的平面图形，然后根据平面图形组合拼接，最后展示自己手中的作品。这样的作业要求学生除了将平面图形的概念通过视觉形式呈现出来以外，还能够通过动手操作加深对于平面图形属性的认识，同时也能锻炼学生们的动手能力和空间想象能力。

二、运用图形图表呈现，解决实际问题探究型作业

图形图表在数学里算是重要的表达工具，它可以让人把繁杂的资讯以比较直观的方式显现出来。依靠图形和图表来规划探究性质的作业，这样能让学生更好地明白数据后面隐藏着哪些数学关联，并且提高学生处理实际问题的能力。在设计作业的时候，经过将数据做成图形展示的形式，学生就能非常清楚地看见其中存在的规则，从而激起学生去深入钻研数学问题的愿望。图形图表不仅是数学知识的体现方式，而且是学生认识并解决问题的有效渠道，有益于学生养成良好的数学思维习惯。

例如，在设计人教版一年级数学下册“十几减 8、7、6”作业时，教师先让学生看一个表（图中的十几减 8、7、6）列了一些十几减 8、减 7 和减 6 的典型的减法算式如 13－8、 12-7 、 11-6 ，教师把这些典型的问题同实物图形相结合。用一个具体情境引出问题，教师在 13 个苹果的图旁写下 13-8=? ，教师让学生看上面的图画和下面的减法算式，然后让学生进行口算，学生会根据上面的图得到答案。在这样的过程中，学生可以直观地通过图形看到减法背后真正意义，学会了从实物图示到数学算式的转变。然后教师让学生们自己看图示中的问题，自己独立完成类似的一些减法练习题，学生们可以直观地感受到数字背后的真正意义，而且会让学生在实际生活环境中思考并探索，从而提高解决实际问题的能力。

三、借助多媒体资源，拓展数学思维探究型作业

多媒体资源使教学手段得到了扩充，给数学教学带来新的视角，在视频、动画等形式的多媒体之下，学生得以更为生动、直观地认识数学问题，从而诱发其学习兴趣。针对数学探究性作业，利用多媒体资源来开展设计的时候，可以帮助学生实施更为深入的思考[2]。在动态、互动的学习进程中，学生探究数学应用与本质的能力将会得到加强。多媒体并非只是单纯的信息传输媒介，而是给学生赋予了更多元的学习感受，开阔了学生的数学思维，提升了探究性学习的实际成效。

例如，在设计人教版一年级数学下册“100 以内的笔算加、减法”作业时，可借助多媒体资源，进行互动式作业，作业任务可设成“多媒体课件中完成100 以内的加法与减法互动”。在多媒体课件上设有虚拟数字键盘，点击键盘进行加法与减法操作，同时数字会实时变化，课件上有数字的动画显示，如点击数字按钮，屏幕上就会慢慢累计数字或者数字减少。在多媒体上可以明显看出数学数字变化的结果，除了数学基本加减之外还可以有相关的数学谜题，如数字迷宫，要在数字迷宫里找出出口，要依靠加减法来解决迷宫里的数学问题才行。这样通过多媒体互动方式完成相关作业后，学生能加深自己对数学加减法的认识，也能提高学生的学习兴趣，开阔学生的思维模式，提高他们的数学思维能力。

结论：思维可视化给小学数学探究性作业设计带来新的角度，既帮助学生掌握数学知识，又促使学生产生探究兴趣，思维导图、图形图表及多媒体资源得以恰到好处地应用时，作业设计就让学生能在轻松愉快的环境里探寻问题，同时也发展创新思维。在日后的教学实际操作中，进一步改进思维可视化工具的应用方式，会给小学数学教学带来更多机会和难题。

参考文献：

[1] 刘琼芳. 利用思维可视化优化小学数学" 图形与几何" 教学思考[J]. 成功,2024(23):0078-0080.

[2] 陈红."思维可视化" 在小学数学教学中的实践应用[J]. 漫科学（科学教育）,2024(10):44-46.