以“思维可视化”策略促进小学数学课堂教学提质增效

林平芬

【关键词】思维可视化  提质增效  工具  希沃白板  思维导图

【中图分类号】G623.5  【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2022）05-0136-03

2021年“双减”政策落地，广大教师们更加聚焦于课堂教学的提质增效。改变“灌输型”“刷题式”教学方式势在必行，因为它们关注学会而不关注会学，主要采取死记硬背和题海战术，师生投入了大量的精力，收获甚微，更可怕的是导致学生产生厌学情绪及思维弱化，学生的理解能力和系统思维能力弱，不仅不会思考，甚至不愿意思考，而且习惯了不思考。“双减”后，广大教师更关注在课堂教学发展学生的思维，促进学生核心素养的提高。于是大家开始有意识、有策略地提升课堂的思维含量，让学生爱思考、会思考，并享受思考。但是，由于思维是看不到摸不着的，思维层次的教与学有一定的难度。为了解决这个问题，笔者结合课题《数学课堂教学中以思维可视化教学体系促进学生思维品质提升的研究》，尝试从以下几个方面入手，探索“思维可视化”教学策略，真正促进小学数学课堂教学提质增效。

一、什么是思维可视化

思维可视化（Thinking visualization）是指运用一系列图示技术把本来不可视的思维（思考方法和思考路径）呈现出来，使其清晰可见的过程。被可视化的“思维”更有利于理解和记忆，因此，可以有效提高信息加工及信息传递的效能。

随着信息技术水平的发展，实现“思维可视化”的技术工具也越来越多，它们在各领域的应用越来赿广泛，越来赿深入，比如：在商业领域出现的“可视化思考”会议;在教育领域出现的“思维可视化教学”;在科研领域出现的“思维可视化研究”等。笔者尝试将“思维可视化”应用于小学数学课堂教学中，并成立课题组，付诸于实践。

二、使用多种工具，实现师生交流可视化

1.应用希沃白板，课堂交流过程可视化

希沃白板是一款交互式教学平台，它以生本课堂为核心理念，是实现师生交流可视化的强有力的工具，有以下四大特点：

（1）云课件平台，为教师备课提供丰富素材

在希沃白板中创作的课件，均存储在云端，教师登陆希沃账号即可做到对课件随调随用。希沃白板中的“时间胶囊”是对当下“微课”的一次技术革新，不需任何环境部署，一键即可帮教师记录下教学过程。“时间胶囊”的传播、存储成本不到“传统微课视频”的十分之一，能真正意义上做到自然地记录并随时回溯教学过程，让教师、学生受益。同时云课件中教师也可以进行课件上传，与全国各地的教师形成资源共享环境。

（2）思维导图工具，梳理内容知识结构化

希沃白板的思维导图类型包括逻辑图、鱼骨图、组织架构图。通过这些思维导图，可以将知识点进行结构化的表达，进而让学习过程变得可视化，也可以让学生集思广益，有助于提升学生的学习效果，促进结构化思维的形成。

（3）多种学科资源，随取随用辅助数学学科教学

希沃白板内含有多种数学学科的备课、授课工具，如几何作图、函数、公式等专属学科工具，它的元素移动、克隆等功能可以助力课堂教学的有效实施，使抽象的数学问题变得简单、易懂，有利于学生建模。在“我的图形”中保存教师个性化制作的图形，便于制作课件及教学中使用，切实实现了最大程度的高效备课。“在线数学画板”中可以随取随用，动态的数形结合有利于课堂上学生对知识的理解，同时简化了教师制作动态课件的繁琐程序。

（4）白板画笔工具，随时随地标注实现交流可视化

希沃白板中的画笔工具，颜色多种，线条多样，在PPT播放、图片展示、投影展示等各种不同的交流环境中，随时可圈、可点、可写，为师生交流的有效性提供了极大的方便，师生交流的语言走到哪儿，画笔可以走到哪儿，为抽象的数学题、图形进行标注，以图示、图文结合的方式，使思维结构、思考路径及方法清晰呈现。被可视化处理的思维更容易被理解和接纳，我们根据学生思维过程，分析学生的思维过程，错了没关系，更重要的是分析错在哪儿，为什么错，通过错误促进成长;堵了没关系，更重要的是看见堵在哪儿，为什么会堵，通过分析使堵的思维变得畅通;想法不一样很好，好在哪儿，通过对比，进行分析，感受别人观点的不同，有利于取长补短，师生交流的可视化程度上升，有效性随之上升。

2.应用思维导图，学生梳理知识可视化

思维导图，是学生知识梳理时强有力的思维可视化的工具，笔者在日常的教学中，十分注重运用思维导图，引导学生将知识连成线，组成面，建构自己的知识体系，并通过联想，自主建立各知识点之间的链接，分析他们的思维导图，可以清晰看见学生思维发展的过程，看见他们知识形成的轨迹。同一单元主题，每位学生制作的思维导图都不同，看到的学生思维是个性化的、独立的，这样的操作，有利于每個学生构建自己的思维体系，形成结构化的知识系统，特别是在单元知识梳理、阅读时，应用思维导图，可以很好地引导学生自主构建知识结构，通过一幅幅的思维导图，可以看见学生眼中的知识结构，再现学生的知识构建过程，使学生的思维被“看见”。

三、数形结合说理，学生思考过程思维可视化

在日常的教学中，笔者发现，学生说理的难处是不知如何说，即不知用怎样的语言进行表达，因此，教给学生说理语言尤为重要。数形结合是一种数学思想，更是一种数学语言表达的重要方式。在日常教学中，学生应用数形结合进行说理，将道理用数形结合的方式表达出来，使自己的思考过程被老师、被学习伙伴看见。

如人教版三年级数学第七单元《长方形和正方形》，笔者在校本作业中设计了这样一道练习题，并让学生在方格图中画一画，意在引导学生在方格图中拼一拼：用 6 个边长为 1 厘米的小正方形，拼成两个形状不同的长方形，这两个长方形的周长相等吗？试着在下面的方格图（每个小方格的边长是 1 厘米）中画一画，并写出理由。

从图1、图2可以看出，用数形结合思想思考数学说理的学生，能将数据标注在图形的对应边上，解题的思路十分清晰、明了，通过在图上标注数据信息、计算、比较大小，应用数据进行说理，思维发展的空间很大， “用数据说话”的学生掷地有声，底气足，将数与形结合应用，学生的思考过程、思路得到清晰的整理，思考过程变得可视化。

这样，从学生的练习中，教师看见思考过程，分析一下，即可知他们会或不会，优点在何处，不会的堵在何处，有利于教师精准进行点拨、施教，教学效率自然提升。

四、营造轻松民主氛围，高效交流促进课堂思维可视化

2011 版《数学课程标准》指出：“教学活动是师生积极参与、交往互动、共同发展的过程，有效的教学活动是学生学与教师教的统一，学生是学习的主体，教师是学习的组织者、引导者与合作者。”在课堂教学中，如果能营造了一个轻松、民主的氛围，那么学生的思维就能尽情飞扬，智慧也会不断闪光。在课堂中，教师不仅要善于把握数学学科本质，聚焦于对知识本质的理解与交流，更要形成善于倾听的交流习惯，教师精准把握教学内容，适时追问，以问题为引导，使课堂交流更具有效性，让课堂真正成为师生协同成长的地方。同时，在民主、轻松的交流氛围中，注意引导师生对话、生生对话、生本对话，使学生自主建模，通过语言输出，构建思维可视化的交流体系，以便进行批判性思考，这样的高效对话，需要紧扣课堂教学内容的知识本质，不仅不会跑偏，还能大幅提升课堂的思维流量，促进学生的思维层次走向高阶。

五、精准设计分层作业，提供思维可视化发展素材

小学数学课堂教学提质增效，需要广大教师根据新课标理念，结合学习目标设计高质量的课时、单元等作业，作业内容具有层次性、综合性、开放性、应用性、探究性等，为学生提供思维可视化交流的优质素材，才能真正实现以“思维可视化”促进小学数学学习的提质增效。如以人教版三年级上册第八单元第 1 课题《认识几分之一》为例，笔者就设计了以下两种类型的练习：

1.结合本课教学重点，精心设计基础练习。

（1）明明用分数表示下面各图的涂色部分，正确的是（ ）。

这是一道改编题，根据课本 P94 练习二十第 1 题改编，意在考查学生对几分之一含义的认识，在不同的几何直观模型的支撑下，明确把一个图形平均分是分数形成的前提条件。

2.结合本课知识本质，适当设计提高练习。

（1）下面各图中的涂色部分，能用三分之一表示的是（ ）。

这是一道创编题，以一个小三角形为单位，形成平均分几份的条件，图 B 表示三分之一需要运用三角形格点进行切分，将涂色部分分割成 3 个小三角形，将下面白色部分分割成 5 个小三角形，整个图形分割成 9 个小三角形，涂色部分是 3 个，按每 3 个小三角形为一份，那么这个涂色的梯形占这个图形的三分之一。本题有一定的难度，属于分层作业的一星题。

（2）有理说理。

乐乐说：“我今天中午吃了六分之一个披萨。”亮亮说：“我也吃了六分之一个披萨。”乐乐说：“我们俩吃的可能一样多哦！”亮亮说：“我吃的可能比你少，因为我妈妈做的披萨很小！”

同学们，你们觉得乐乐和亮亮谁说得有道理呢？请想一想，画一画，并说说理由。

本题创设乐乐和亮亮吃披萨的生活情境，他们都吃了六分之一个披萨，吃的一样多吗？创设这样的“冲突”，意在引导学生思考是谁的六分之一，即分的是“谁”就是“谁”的六分之一 。同一个披萨的六分之一一样大，大小相同的披萨的六分之一也一样大，但不同物体、大小不同的物体的六分之一不一样大，通过对话，将不同观点呈现给学生，但这两种说法都是对的，只要学生的说理能支撑他的观点即可。这样的设计，意在引导学生在辨析、说理过程中对分数的本质产生深度思考，促进学生走向更有深度的学习。

综上所述，以“思维可视化”策略促进小学数学课堂教学提质增效，需要广大教师静下心来，努力学习，不仅需要掌握各种工具的用法，实现课堂教学高效交流，更需要思考如何使用这些工具，应用数形结合方法去标注、运算、比较等，使师生、生生的交流思维更为可视化，还需要精心设计分层作业、核心问题，驱动课堂思维的流淌，营造民主平等的交流氛围，使学生敢说、能说、爱说、乐说，在说的过程中看见不同的思考，并能取长补短，共同成长。

参考文献：

[1]赵国庆.思维可视化[M].北京师范大学出版社， 2016.

[2]晉玉霞.基于希沃白板的初中化学教学设计与实践[D].河南大学，2020.

[3]张齐华.“思维可视化”视域下小学数学课堂之重建[J].江苏教育，2017（4）.

[4]义务教育数学课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2012（1）.