小學(xué)低段數(shù)學(xué)知識的可視化教學(xué)

江蘇蘇州市吳江區(qū)盛澤實(shí)驗(yàn)小學(xué)教育集團(tuán) 夏 悅

在學(xué)生長期的學(xué)習(xí)階段當(dāng)中，小學(xué)階段是一個為今后學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)的重要起點(diǎn)。在小學(xué)的學(xué)習(xí)階段中，低年段的學(xué)習(xí)內(nèi)容又是相對基礎(chǔ)的部分。在這一階段當(dāng)中，學(xué)生還處于形象思維階段，難以有效地掌握各學(xué)科知識，存在對于課程內(nèi)容無法理解、無法掌握的現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣下降等結(jié)果。尤其是小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)，更容易出現(xiàn)此類現(xiàn)象。在小學(xué)低段的各個學(xué)科當(dāng)中，數(shù)學(xué)學(xué)科的知識內(nèi)容最抽象，學(xué)生需要通過數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，理解和掌握數(shù)字之間的數(shù)量與計(jì)算關(guān)系，以及時間和空間上的基礎(chǔ)知識。這對于小學(xué)低段學(xué)生來說，是一個長期而艱巨的任務(wù)。為了完成好數(shù)學(xué)教學(xué)，將抽象的數(shù)學(xué)知識更直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，教學(xué)方法的選擇就顯得極為重要，教師教學(xué)方法是否得當(dāng)與有效對于教學(xué)效果有著直接的影響。

所謂可視化，指的是通過多種不同的手段，使用人的肉眼直接可見，并且具有實(shí)際內(nèi)涵意義的圖像內(nèi)容，來表示原來抽象或者不可見的信息等內(nèi)容的方法。其載體可以有圖片、列表、視頻等多種形式。將這一方法有效地運(yùn)用到教學(xué)當(dāng)中來，就可以形成可視化教學(xué)這一方法。具體來說，可視化教學(xué)指的是學(xué)校和教師采取相應(yīng)可視化的工具和技術(shù)，以可視化的元素和形式作為相應(yīng)載體，通過合理的方式組織起來的教學(xué)通道，實(shí)現(xiàn)信息從課堂教學(xué)和教材當(dāng)中進(jìn)入到學(xué)生的大腦當(dāng)中。對于數(shù)學(xué)課程來說，可視化教學(xué)可以有效地將原本抽象的數(shù)學(xué)概念、公式、數(shù)值等具象化，并且可以直觀地反映出小學(xué)低段教學(xué)當(dāng)中常見的數(shù)學(xué)內(nèi)容，因此是目前較為有效的教學(xué)方法。

一、數(shù)學(xué)可視化教學(xué)的實(shí)際應(yīng)用

由于可視化教學(xué)并不局限于某種特定的內(nèi)容與方法，因此在實(shí)際的教學(xué)過程中，可以有效地應(yīng)用于小學(xué)低段數(shù)學(xué)課程的各個不同階段。

1.聯(lián)系生活，建立表象

小學(xué)低年級的學(xué)生在接受新知識時，腦海中不容易建立起清晰的概念，尤其對于數(shù)學(xué)這種抽象度極高的學(xué)科，以前沒有進(jìn)行可視化的數(shù)學(xué)概念，教師只能靠講課來教學(xué)，現(xiàn)在利用可視化方式教授，不僅能迅速把學(xué)生帶入到學(xué)習(xí)情境中，還有助于提高學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。因此需要協(xié)助學(xué)生用可視化的方式快速導(dǎo)入知識，在目前的新課程標(biāo)準(zhǔn)中，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)應(yīng)當(dāng)回歸生活，體現(xiàn)出生活性，只有從親身經(jīng)歷的事情和感受出發(fā)，才能更深刻地理解數(shù)學(xué)觀念和方法。數(shù)學(xué)教學(xué)可以聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，在學(xué)生頭腦中迅速建立易于接受的表象，以使學(xué)生對數(shù)學(xué)知識有更直觀的理解。

以目前蘇教版小學(xué)一年級數(shù)學(xué)中的 “11～20各數(shù)的認(rèn)識”為例，講了計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換的概念，為了幫助學(xué)生更好地理解這部分課程的內(nèi)容，教師可以把腦海中的單位換算轉(zhuǎn)化為具體的實(shí)物操作。如可以將10根火柴棍捆成一小把，再保留一些分散的火柴，讓學(xué)生用火柴表示11、12、13……通過學(xué)生用一捆火柴代替10個，再加上零散的火柴來表示十幾，學(xué)生就能清晰地知道計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換的真正含義。這種通過直覺思維來導(dǎo)入知識的經(jīng)驗(yàn)，更有利于學(xué)生自然地去理解數(shù)學(xué)的實(shí)際意義，有效地建立數(shù)學(xué)概念。

2.邏輯清晰，理解本質(zhì)

在數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中，許多知識內(nèi)容是較為抽象的，需要學(xué)生自身進(jìn)行一定的邏輯思維推理，運(yùn)用自身的想象力，一點(diǎn)點(diǎn)領(lǐng)悟到知識的準(zhǔn)確要義，這一點(diǎn)在物體圖形或體積類的題目中更為明顯。以“認(rèn)識物體和圖形”為例，這一部分的數(shù)學(xué)內(nèi)容從小學(xué)低段開始就有了相關(guān)介紹，并且在后續(xù)初、高中的學(xué)習(xí)當(dāng)中都有涉及，甚至在許多大學(xué)的考試中也作為數(shù)學(xué)方面的常識內(nèi)容存在，說明這一部分知識具有整體性，需要常學(xué)常新，因此學(xué)生需要打下較好的基礎(chǔ)，才有利于今后的學(xué)習(xí)。

為了便于幫助學(xué)生理解知識內(nèi)容本質(zhì)，應(yīng)用可視化教學(xué)，教師可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相關(guān)知識的講解說明。例如，在平面圖形的拼合與形狀對比中，可以利用七巧板、折疊紙張等可視化的圖形進(jìn)行實(shí)際的演示，以達(dá)到較好的教學(xué)效果。在物體立體形狀的相關(guān)教學(xué)當(dāng)中，教師可以指導(dǎo)學(xué)生手動制作相關(guān)教具進(jìn)行演示。例如，對于正方體折疊問題，教師可以直接利用紙板進(jìn)行拼合，并且利用實(shí)物可以實(shí)際演示旋轉(zhuǎn)，可以顯示不同平面之間相互關(guān)系的特點(diǎn)，對學(xué)生進(jìn)行直接的展示與說明。在小學(xué)低段的數(shù)學(xué)教學(xué)當(dāng)中，有部分教學(xué)內(nèi)容其本身就是依賴可視化教學(xué)本身才能完成的。在關(guān)于長度單位的知識教學(xué)環(huán)節(jié)中，關(guān)于直線、射線、線段的語言描述并不足以幫助學(xué)生建立清晰的概念，但是在紙上畫線能夠直接看出不同形式的線條之間的區(qū)別與聯(lián)系。另外，通過直尺等實(shí)際教具的展示，也可以明確地體現(xiàn)出長度單位米、分米、厘米之間的大小進(jìn)位關(guān)系，這些都為最基本的知識掌握提供了便利。另外在關(guān)于長度學(xué)習(xí)中出現(xiàn)了少量的計(jì)算題，由于低年級學(xué)生容易出現(xiàn)加減混淆等錯誤，可以輔助以可視化方法，簡單地用視覺模型給出計(jì)算過程，使學(xué)生對相關(guān)的運(yùn)算有直接的認(rèn)識，有利于學(xué)生盡快掌握相關(guān)能力，并且避免計(jì)算中出現(xiàn)較為低級的錯誤。可視化的方法也可以擴(kuò)展到幾何概念教學(xué)的其他知識內(nèi)容上去，用幾何實(shí)體來解釋幾何概念，克服低年級學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不牢、幾何知識掌握不全等問題，幫助他們建立學(xué)習(xí)幾何的邏輯思維。

3.整理知識，總結(jié)提升

可視化的教學(xué)方法不僅能夠幫助學(xué)生理解、掌握數(shù)學(xué)知識，也能幫助師生對學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行總結(jié)和反思。例如，對于重點(diǎn)概念的掌握是否扎實(shí)、對知識點(diǎn)的理解是否到位等。師生共同通過可視化的方法進(jìn)行問題的清查和思路的修正，不僅能夠及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生掌握知識的薄弱環(huán)節(jié)，也能夠?yàn)榻虒W(xué)改進(jìn)及時給出建議，促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)的良好發(fā)展，要讓學(xué)生“看得見”本課知識點(diǎn)中的內(nèi)在聯(lián)系。

例如，當(dāng)下廣泛使用的“知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖”方法其實(shí)就是一種很好的知識可視化的方式，它順著學(xué)生知識產(chǎn)生的過程和思考的方式，同時能夠全面地涵蓋學(xué)生學(xué)到的知識，將它們構(gòu)成系統(tǒng)。知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖方法并不難理解，而且能夠鍛煉學(xué)生思考的邏輯性、聯(lián)想能力和表達(dá)能力，通過知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖這種可視化表達(dá)方式的運(yùn)用，能夠?yàn)閷W(xué)生養(yǎng)成數(shù)學(xué)思想，感知數(shù)學(xué)知識的體系性，主動探究式的學(xué)習(xí)方法養(yǎng)成都是十分有益的。通過繪制知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖可以幫助學(xué)生再次學(xué)習(xí)和思考新知識形成的過程，對于提升學(xué)生的數(shù)學(xué)能力非常有幫助。

二、數(shù)學(xué)可視化教學(xué)的實(shí)際方法

可視化教學(xué)并沒有統(tǒng)一的形式要求與規(guī)定，在實(shí)際運(yùn)用中教師的個人主觀能動性較強(qiáng)，每位教師都可以有自己的思路與發(fā)揮，但是在實(shí)際教學(xué)中，以下的部分方法是較為通用與常見的。

1.自制教具

利用較為簡單的材料自制相關(guān)教具。在與圖形相關(guān)的教學(xué)當(dāng)中，教師可以使用彩色卡紙、硬紙板、橡皮泥等常見的用品制作出相應(yīng)的圖形與形狀，直接應(yīng)用于教學(xué)當(dāng)中的展示，并且可以根據(jù)實(shí)際情況靈活改變。這種方法較為簡單直觀，大多數(shù)情況下都可以使用。

2.運(yùn)用課件教學(xué)

教師可以利用多媒體形式制作相關(guān)的幻燈片課件。隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，教師可以通過信息化教學(xué)手段制作相應(yīng)的展示幻燈片。這一方法同樣可以起到直觀的效果，并且通過音頻、視頻等新形式往往能較好地吸引學(xué)生的注意力，但一般只能講解設(shè)計(jì)好的課程內(nèi)容，因此多媒體教學(xué)并不是可視化教學(xué)的全部。

3.知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖

知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖的制作大致分為三個部分：識圖、做圖、用圖。識圖，就是教會學(xué)生如何理解一幅知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖，知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖對于低年級的小學(xué)生而言是比較陌生的，教師可以用多媒體的手段，將知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖的創(chuàng)作過程展現(xiàn)出來，從而使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)創(chuàng)作結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖的樂趣。做圖，對于低年級學(xué)生來說是一個難度較高的要求，教師可以從簡單的數(shù)學(xué)概念出發(fā)，先引導(dǎo)學(xué)生在書本上找出幾個數(shù)學(xué)概念，寫在紙上，然后逐一給它們建立連接，找一個合適的用詞形容它們的關(guān)系，最后形成概念網(wǎng)絡(luò)。用圖，其實(shí)就是一個將知識結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖內(nèi)化為學(xué)生自己的知識的過程，這一過程可以在復(fù)習(xí)課上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，讓學(xué)生用自己的語言來解讀自己所做的圖，等等。

4.其他方法

在課堂中教師應(yīng)當(dāng)靈活應(yīng)用可視化的教學(xué)方法，結(jié)合數(shù)學(xué)教學(xué)中“數(shù)形結(jié)合”等思想，以數(shù)表形，通過觀察、對比、抽象等方法，逐步引導(dǎo)學(xué)生趨向?qū)π轮R的理解。在數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)中，教師要堅(jiān)持開展發(fā)現(xiàn)式、探究式的教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用可視化的相關(guān)知識進(jìn)行認(rèn)知和思考。

可視化的教學(xué)手段能夠有效地幫助小學(xué)低段學(xué)生了解并掌握最基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識，也能夠進(jìn)一步促進(jìn)知識的生活化，在最基礎(chǔ)的教學(xué)中實(shí)現(xiàn)最新的教育理念，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，促進(jìn)其創(chuàng)造力的發(fā)展，因此在目前新課程的背景下大有可為。