小学低段数学知识的可视化教学

时间：2024-05-09

江苏苏州市吴江区盛泽实验小学教育集团夏悦

在学生长期的学习阶段当中，小学阶段是一个为今后学习打下基础的重要起点。在小学的学习阶段中，低年段的学习内容又是相对基础的部分。在这一阶段当中，学生还处于形象思维阶段，难以有效地掌握各学科知识，存在对于课程内容无法理解、无法掌握的现象，导致学生学习效果不佳，进而导致学习兴趣下降等结果。尤其是小学数学的教学，更容易出现此类现象。在小学低段的各个学科当中，数学学科的知识内容最抽象，学生需要通过数学的学习，理解和掌握数字之间的数量与计算关系，以及时间和空间上的基础知识。这对于小学低段学生来说，是一个长期而艰巨的任务。为了完成好数学教学，将抽象的数学知识更直观地展现在学生面前，教学方法的选择就显得极为重要，教师教学方法是否得当与有效对于教学效果有着直接的影响。

所谓可视化，指的是通过多种不同的手段，使用人的肉眼直接可见，并且具有实际内涵意义的图像内容，来表示原来抽象或者不可见的信息等内容的方法。其载体可以有图片、列表、视频等多种形式。将这一方法有效地运用到教学当中来，就可以形成可视化教学这一方法。具体来说，可视化教学指的是学校和教师采取相应可视化的工具和技术，以可视化的元素和形式作为相应载体，通过合理的方式组织起来的教学通道，实现信息从课堂教学和教材当中进入到学生的大脑当中。对于数学课程来说，可视化教学可以有效地将原本抽象的数学概念、公式、数值等具象化，并且可以直观地反映出小学低段教学当中常见的数学内容，因此是目前较为有效的教学方法。

一、数学可视化教学的实际应用

由于可视化教学并不局限于某种特定的内容与方法，因此在实际的教学过程中，可以有效地应用于小学低段数学课程的各个不同阶段。

1.联系生活，建立表象

小学低年级的学生在接受新知识时，脑海中不容易建立起清晰的概念，尤其对于数学这种抽象度极高的学科，以前没有进行可视化的数学概念，教师只能靠讲课来教学，现在利用可视化方式教授，不仅能迅速把学生带入到学习情境中，还有助于提高学生的思维能力和创新能力。因此需要协助学生用可视化的方式快速导入知识，在目前的新课程标准中，强调数学应当回归生活，体现出生活性，只有从亲身经历的事情和感受出发，才能更深刻地理解数学观念和方法。数学教学可以联系学生的生活经验，在学生头脑中迅速建立易于接受的表象，以使学生对数学知识有更直观的理解。

以目前苏教版小学一年级数学中的 “11～20各数的认识”为例，讲了计数转换的概念，为了帮助学生更好地理解这部分课程的内容，教师可以把脑海中的单位换算转化为具体的实物操作。如可以将10根火柴棍捆成一小把，再保留一些分散的火柴，让学生用火柴表示11、12、13……通过学生用一捆火柴代替10个，再加上零散的火柴来表示十几，学生就能清晰地知道计数转换的真正含义。这种通过直觉思维来导入知识的经验，更有利于学生自然地去理解数学的实际意义，有效地建立数学概念。

2.逻辑清晰，理解本质

在数学的教学过程中，许多知识内容是较为抽象的，需要学生自身进行一定的逻辑思维推理，运用自身的想象力，一点点领悟到知识的准确要义，这一点在物体图形或体积类的题目中更为明显。以“认识物体和图形”为例，这一部分的数学内容从小学低段开始就有了相关介绍，并且在后续初、高中的学习当中都有涉及，甚至在许多大学的考试中也作为数学方面的常识内容存在，说明这一部分知识具有整体性，需要常学常新，因此学生需要打下较好的基础，才有利于今后的学习。

为了便于帮助学生理解知识内容本质，应用可视化教学，教师可以根据实际情况进行相关知识的讲解说明。例如，在平面图形的拼合与形状对比中，可以利用七巧板、折叠纸张等可视化的图形进行实际的演示，以达到较好的教学效果。在物体立体形状的相关教学当中，教师可以指导学生手动制作相关教具进行演示。例如，对于正方体折叠问题，教师可以直接利用纸板进行拼合，并且利用实物可以实际演示旋转，可以显示不同平面之间相互关系的特点，对学生进行直接的展示与说明。在小学低段的数学教学当中，有部分教学内容其本身就是依赖可视化教学本身才能完成的。在关于长度单位的知识教学环节中，关于直线、射线、线段的语言描述并不足以帮助学生建立清晰的概念，但是在纸上画线能够直接看出不同形式的线条之间的区别与联系。另外，通过直尺等实际教具的展示，也可以明确地体现出长度单位米、分米、厘米之间的大小进位关系，这些都为最基本的知识掌握提供了便利。另外在关于长度学习中出现了少量的计算题，由于低年级学生容易出现加减混淆等错误，可以辅助以可视化方法，简单地用视觉模型给出计算过程，使学生对相关的运算有直接的认识，有利于学生尽快掌握相关能力，并且避免计算中出现较为低级的错误。可视化的方法也可以扩展到几何概念教学的其他知识内容上去，用几何实体来解释几何概念，克服低年级学生数学基础不牢、几何知识掌握不全等问题，帮助他们建立学习几何的逻辑思维。

3.整理知识，总结提升

可视化的教学方法不仅能够帮助学生理解、掌握数学知识，也能帮助师生对学习的效果进行总结和反思。例如，对于重点概念的掌握是否扎实、对知识点的理解是否到位等。师生共同通过可视化的方法进行问题的清查和思路的修正，不仅能够及时发现学生掌握知识的薄弱环节，也能够为教学改进及时给出建议，促进数学教学的良好发展，要让学生“看得见”本课知识点中的内在联系。

例如，当下广泛使用的“知识结构导图”方法其实就是一种很好的知识可视化的方式，它顺着学生知识产生的过程和思考的方式，同时能够全面地涵盖学生学到的知识，将它们构成系统。知识结构导图方法并不难理解，而且能够锻炼学生思考的逻辑性、联想能力和表达能力，通过知识结构导图这种可视化表达方式的运用，能够为学生养成数学思想，感知数学知识的体系性，主动探究式的学习方法养成都是十分有益的。通过绘制知识结构导图可以帮助学生再次学习和思考新知识形成的过程，对于提升学生的数学能力非常有帮助。

二、数学可视化教学的实际方法

可视化教学并没有统一的形式要求与规定，在实际运用中教师的个人主观能动性较强，每位教师都可以有自己的思路与发挥，但是在实际教学中，以下的部分方法是较为通用与常见的。

1.自制教具

利用较为简单的材料自制相关教具。在与图形相关的教学当中，教师可以使用彩色卡纸、硬纸板、橡皮泥等常见的用品制作出相应的图形与形状，直接应用于教学当中的展示，并且可以根据实际情况灵活改变。这种方法较为简单直观，大多数情况下都可以使用。

2.运用课件教学

教师可以利用多媒体形式制作相关的幻灯片课件。随着多媒体技术的发展，教师可以通过信息化教学手段制作相应的展示幻灯片。这一方法同样可以起到直观的效果，并且通过音频、视频等新形式往往能较好地吸引学生的注意力，但一般只能讲解设计好的课程内容，因此多媒体教学并不是可视化教学的全部。

3.知识结构导图

知识结构导图的制作大致分为三个部分：识图、做图、用图。识图，就是教会学生如何理解一幅知识结构导图，知识结构导图对于低年级的小学生而言是比较陌生的，教师可以用多媒体的手段，将知识结构导图的创作过程展现出来，从而使学生产生学习创作结构导图的乐趣。做图，对于低年级学生来说是一个难度较高的要求，教师可以从简单的数学概念出发，先引导学生在书本上找出几个数学概念，写在纸上，然后逐一给它们建立连接，找一个合适的用词形容它们的关系，最后形成概念网络。用图，其实就是一个将知识结构导图内化为学生自己的知识的过程，这一过程可以在复习课上进行实现，让学生用自己的语言来解读自己所做的图，等等。