基于思维可视化的小学数学教学策略探究

摘   要：基于思维可视化的小学数学教学策略研究，是将思维导图、概念图、思维地图、多媒体动态技术等多元思维可视化工具与小学数学教学深度融合。通过分析传统小学数学教学中存在的思维过程隐性化、学生理解困难等问题，阐述思维可视化在数学教学中的重要价值，包括促进学生数学知识建构、提升逻辑思维能力、优化问题解决策略等。结合具体教学实践案例，从知识呈现、课堂互动、作业设计等维度提出基于思维可视化的小学数学教学策略，旨在为小学数学教师提供可操作的教学参考，助力学生数学思维发展与核心素养提升。

关键词：思维可视化；小学数学；教学策略；思维导图；概念图

数学是思维的科学，小学数学教学不仅要传授知识，更要培养学生的数学思维能力。然而，传统小学数学教学往往注重知识的灌输，学生的思维过程隐藏在解题步骤之中，难以被清晰呈现和有效引导。思维可视化通过将抽象的思维过程以直观、形象的图形、图表、动态画面等形式展现出来，为小学数学教学带来新的视角与方法。研究基于思维可视化的小学数学教学策略，对于提升小学数学教学质量、促进学生数学思维发展具有重要的现实意义。

一、传统小学数学教学中存在的问题

（一）思维过程抽象难理解

在传统数学课堂上，教师多采用讲解式教学，学生被动接受知识。例如在讲解复杂的应用题时，解题思路往往以语言描述和文字推导的形式呈现，对于小学生而言，这种抽象的思维过程难以理解和把握，导致学生在解题时只能机械模仿，无法真正掌握数学思维方法。

（二）学生思维发展受限

由于缺乏有效的思维引导和展示方式，学生的思维发展受到限制。教师难以了解学生的真实思维状况，无法有针对性地进行指导，学生也难以对自己的思维过程进行反思和优化，不利于培养学生的创新思维和逻辑推理能力。

二、思维可视化在小学数学教学中的价值

（一）促进数学知识建构

思维可视化工具能够将数学知识之间的逻辑关系清晰呈现，帮助学生构建完整的知识体系。例如，运用概念图可以将数学概念按照层次关系进行梳理，学生通过观察和绘制概念图，能够更深刻地理解概念的内涵和外延，明确不同概念之间的联系与区别，从而实现对数学知识的有效建构。

（二）优化问题解决策略

思维可视化能够帮助学生在解决问题时从多个角度进行思考，探索不同的解决策略。例如，在面对数学难题时，利用思维地图可以引导学生进行发散性思维，列出多种可能的解题思路，然后对这些思路进行分析和比较，选择最优的解决方案，从而提高学生的问题解决能力。

三、基于思维可视化的小学数学教学策略

（一）知识呈现策略

1、利用思维导图梳理知识结构

在数学新课教学前，教师可以运用思维导图呈现本节课的知识框架，帮助学生明确学习目标和重点。例如，在学习“分数的意义和性质”一课时，教师可以制作思维导图，将分数的定义、分类、基本性质、约分、通分等知识点以层级结构展示出来，让学生对整节课的知识有一个整体的认识。在复习阶段，引导学生自主绘制思维导图，对所学知识进行归纳和整理，促进知识的内化和巩固。

2、借助概念图揭示概念关系

对于数学概念的教学，概念图是一种有效的工具。教师可以通过绘制概念图，将相关概念之间的逻辑关系清晰呈现。例如，在学习“四边形”相关概念时，将平行四边形、长方形、正方形、梯形等概念及其特征用概念图展示，帮助学生理解这些概念之间的从属关系和区别，加深对概念的理解和记忆。

3、运用多媒体动态技术直观呈现数学过程

利用多媒体动态技术，如动画、视频等，将抽象的数学知识和思维过程直观地展示出来。例如，在讲解圆的面积公式推导过程时，通过动画演示将圆分割成若干个小扇形，然后拼接成近似的长方形，让学生直观地看到圆的面积与长方形面积之间的关系，从而理解圆的面积公式的推导过程。

（二）课堂互动策略

1、小组合作绘制思维可视化作品

在课堂教学中，组织学生以小组为单位，共同完成思维可视化作品。例如，在解决数学问题时，小组内成员通过讨论，运用思维导图或思维地图梳理解题思路，然后共同绘制出作品进行展示和交流。通过小组合作，不仅能够促进学生之间的思维碰撞和交流，还能培养学生的团队合作能力和表达能力。

2、开展思维可视化作品互评活动

在学生完成思维可视化作品后，组织互评活动。学生之间互相评价作品的优点和不足，提出改进建议。例如，在评价思维导图时，从内容的完整性、逻辑的清晰性、布局的合理性等方面进行评价。通过互评活动，学生能够学习他人的优点，发现自己的问题，进一步优化自己的思维和作品。

3、教师引导学生进行思维过程展示

教师鼓励学生在课堂上展示自己的思维可视化作品，并讲解自己的思维过程。例如，在解答数学应用题时，让学生通过展示自己绘制的思维导图，阐述解题思路和分析过程。教师针对学生的展示进行点评和指导，帮助学生发现思维过程中的问题，引导学生优化思维方法。

（三）作业设计策略

1、布置思维可视化作业任务

设计以思维可视化为主题的作业，让学生运用所学的思维可视化工具对数学知识进行总结和应用。例如，让学生绘制思维导图对本周所学的数学知识进行归纳；或者利用思维地图分析一道复杂的数学问题，并将分析过程绘制出来。通过这样的作业，培养学生运用思维可视化工具进行自主学习和思考的能力。

2、结合实际生活设计思维可视化作业

将数学知识与实际生活相结合，设计思维可视化作业。例如，在学习“统计与概率”后，让学生调查家庭每月的水电费支出情况，然后运用图表等思维可视化工具进行数据整理和分析，并撰写分析报告。这样的作业不仅能够提高学生运用数学知识解决实际问题的能力，还能让学生感受到数学与生活的紧密联系。

3、分层布置思维可视化作业

根据学生的学习水平和能力差异，分层布置思维可视化作业。对于学习基础较好的学生，可以布置具有挑战性的作业，如让他们运用多种思维可视化工具解决综合性的数学问题；对于学习基础较弱的学生，则布置较为基础的作业，如绘制简单的思维导图对知识点进行梳理。通过分层作业，满足不同层次学生的学习需求，促进全体学生的发展。

基于思维可视化的小学数学教学策略为小学数学教学提供了新的方法和途径。通过运用思维导图、概念图、思维地图、多媒体动态技术等思维可视化工具，能够有效解决传统小学数学教学中存在的问题，促进学生数学知识建构，提升逻辑思维能力和问题解决能力。

备注：该论文为平凉市教育科学“十四五”规划2024年度市级课题《基于“思维可视化”的小学数学课堂教学实践研究（立项号： （ PL[2024]LXH8526） 》阶段性研究成果。