小學數學教學中思維可視化技術的應用

張德英

摘 要：在思維可視化的過程中，圖示技術是實現思維從抽象到具象的橋梁。常用的圖示技術包括思維導圖、模型圖、流程圖、概念圖等技術。傳統文本單色的文字，忽略了重點、關聯、圖像、色彩、視覺等重要的刺激信息，使學習者難于掌握重點，建立聯系，展開分析，建立聯想，在某種程度上限制了大腦的思維活躍，降低了學習效果。現在的教師教學過程中要做的是使靜止的圖文視聽化，復雜的內容簡明化，抽象的思維可視化，知識的發生過程化。提高學生的學習效率和教師的教學效率。

關鍵詞：思維可視化；小學數學；提升理解力；有效教學

學生在學習時，大腦接受外界的刺激越鮮活，越容易留下深刻的印象，即學習效果越好，效率越高。傳統文本單色的文字，忽略了重點、關聯、圖像、色彩、視覺等重要的刺激信息，使學習者難于掌握重點，建立聯系，展開分析，建立聯想，在某種程度上限制了大腦的思維活躍，降低了學習效果。

作為教者，就想找到一種屬性豐富的、容易記憶的、有高度組織性的可視形式，亦即思維過程和表達的可視化形式，并把它運用到教學當中，提高教與學的效率和質量。

在思維可視化的過程中，圖示技術是實現思維從抽象到具象的橋梁。常用的圖示技術包括思維導圖、模型圖、流程圖、概念圖等技術。現在的教室已經普遍多媒體化，以未來課堂為代表的諸多新型學習空間將是未來教室形態的主流趨勢，這樣的教學環境也為師生進行思維可視化教學提供了新的契機。

一、利用圖示圖例將思維可視化，能讓學生理解各知識點之間的內在聯系

如，在教學三角形的分類時，教師講述根據分類標準不同可分為兩類：按角分類，按邊分類，如只是單純地文字描述，學生是沒法分清這兩種分類的本質不同。按角分類的三種類別是并列關系，而按邊分類的兩類是包含關系。

還可以利用圖示清楚地演示等腰梯形與三角形的內在關系（如下圖）。一個梯形，當它的上底逐漸減小，小到一個點時，就變成了一個三角形。所以，三角形面積與梯形面積的計算方法是相通的。梯形面積=（上底+下底）×高÷2，在計算三角形的面積時，可將上底看做0，即可再用上面的公式計算。

二、利用流程圖這一思維可視化的工具，對提升學生的理解力有著極大的幫助

利用流程圖，可以讓學生理解應用題中難以理解的條件，如：小猴幫媽媽摘桃子，第一天摘了5個，以后每天都比前一天多摘5個，第三天摘了多少個？第五天呢？

利用上面的流程圖，三年級認知水平的學生對“以后每天都比前一天多摘5個”這句話理解起來就容易得多。這句話又是解決這道題的關鍵所在。畫圖教學是以空間形象思維為主要的思維方式，便于幫助學生理解。

三、利用思維導圖溝通知識之間的內在聯系，認知結構重新整合，讓復習課更具實效

（一）有的單元知識點比較煩多，比較零散，使學生難以記憶，難以建立完整的知識網絡結構。利用思維導圖板書很美觀，用一幅圖把零散的知識梳理出來，加深學生的記憶及理解，而且學生用這種方式記筆記也很快。自從利用思維導圖來板書以后，學生在課堂中能積極主動地記筆記了。因為學生都喜歡畫畫，他們覺得就是在畫一幅畫，在一幅畫中去理解知識，他們會更樂于接受。在一堂新課結束后，總結單元的知識這一環節中，他們會看著這一幅圖就能說出本單元所學的知識。

思維導圖很好地把知識呈現給學習者，簡化了小學生對文字的理解，促進他們的形象思維向邏輯思維的快速轉變。六年級的總復習，進行《立體圖形的表面積及體積計算復習》時（如圖1），利用思維導圖對它們計算方法進行整合。溝通知識之間內在的有機聯系，對認知結構進行整合。長方體的表面積=兩底面積[2ab]+底面周長[2（a+b）]×高[h]；正方體的表面積=兩底面積[2a2]+底面周長[4a]×高[a]；這兩種立體圖形的表面積與圓柱的表面積計算是相通的，都可以用同一種方法計算，體積也如此。激發學生思考三種圖形之間的內在聯系：上下底面是一樣大的。從而得出，以后遇到上下底面一樣大的圖形（如：棱柱、堤壩）的表面積及體積時，也可用這樣的方法。復習目的不是勾起學生腦中零散片段的原始記憶，復習后還在原地踏步，而是通過復習讓學生知識與能力真正得到提升。

（二）在《分數的初步認識》的復習時，教師讓學生利用思維導圖回顧本單元學習內容，在課堂上進行獨立繪制，然后全班交流。在相互的補充和校正中，共同繪制了這樣一幅圖。（如圖2）課后讓學生根據自己對知識的理解，再次利用思維導圖繪制自己的認知結構圖，對比課堂中的圖形，了解自己在認知方面的不足，這不僅有利于學習者自身進行評價，還有利于教師把握學習者的學習情況。

四、課前學生思維導圖的繪制，可讓教師準確把握學情

在上復習課前，讓學生先用思維導圖整理單元知識點，教師從學生的思維導圖中就能看出漏掉了哪些知識，學生忽略了哪些知識點，這樣教師就有效地掌握學生對知識的掌握情況，便于有針對性地復習。例如，在我上完蘇教版四年級上冊第八單元垂線與平行線后，我讓學生進行整理，很多學生就忽略了直線、射線、線段之間的聯系，還有學生只整理了角的分類，而忽略了角的組成、度量等知識點，在課堂上，我就再讓學生打開書，進行回顧復習，進一步把這些知識點一一補全，并且做一些相應的練習，這樣學生就能掌握得更好。

每個學期結束時，讓學生就會利用思維導圖對本冊書所學的知識進行分類整理，系統地掌握一學期以來所學習的知識，進一步提升學生的記憶力和思維能力。

在教學中引入思維可視化手段，可以提高學生記憶力，激發學生想象力，提升學生理解能力。同時幫助學生改變觀念，在學習、生活中養成可視化思維和運用思維導圖的習慣，不斷挖掘自己的思維潛能，提高學習效率和培養創造能力。

編輯 王團蘭