小学数学“可视化”教学策略的运用
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小学数学“可视化”教学策略的运用
发布时间：2023-01-31T08:18:08.103Z 来源：《教学与研究》2022年18期 作者： 王宏伟
[导读] “可视化”教学策略的主要价值在于将抽象的数学知识以更加直观、
王宏伟
广东顺德德胜学校小学部 广东 顺德 528399
摘要：“可视化”教学策略的主要价值在于将抽象的数学知识以更加直观、具体的方式进行呈现，从而减少学生对知识进行记忆、理解、分析、应用的难度，指引学生以更加新颖、全面的视角去思考问题。本文拟以小学数学课堂教学实践为出发点，聚焦信息技术、动手
实践和图示表征三种“可视化”教学策略的运用，揭示其对于学生知识获得和运用的重要意义。
关键词：可视化 可视化教学 教学策略
一般地，“可视化”主要是指借助各种手段把本来不可见的思维形式与路径，以更直观与明确的方式展现在大众眼前，让思维有迹可循、有据可依。因为小学儿童学习的年龄特点和认知特征，在小学数学课堂中开展“可视化”教学，具有极其重要的价值，即通过借助一些
特殊的“可视化”教学策略，将抽象的数学知识以更加直观、具体的方式进行呈现，减少学生对知识进行记忆、理解、分析、应用的难度。
“可视化”的教学手段能够指引学生以更加新颖、全面的视角去发现、思考问题，有利于学生将头脑中的想法具象地呈现出来，激活学生思维的发散性、开阔性、灵活性和深刻性，从而形成良好的思维习惯，为长期发展奠定扎实的思维基础。在认识“可视化”教学价值的基础
上，教师需要在日常课堂教学中善于运用“可视化”教学策略，因势利导，恰如其分地引领学生开展课堂深度探究、聚焦深度思考、实现深
度理解，全面提升学生的数学核心素养。
一、运用信息技术，激活学习经验
在当前信息技术高度发展的背景下，信息技术已逐渐成为了实现“可视化”教学的第一手段，无论知识的样态、形式或结论，都可以通过信息技术处理，使其实现直观化、形象化。这种利用信息技术实现“可视化”教学的策略，不仅为学生提供了丰富的学习资源，充实了教
学活动的方式，更在很大程度上改变了儿童的学习样态，从传统的依赖于线下课堂学习逐渐转变为线上、线下相结合的混合式学习方式。
依托混合式学习环境，学生有了更多机会投入前置学习，投身于课后实践探究，主要方式包括微课、“互联网+”仿真技术等等。
例如在进行北师大版教材二年级下册《奥运开幕——认识分》一课的教学中，教师就可以借助动态的“微课”帮助学生自主开展前置学习，激活、梳理已有学习经验。因为在一年级，学生已经初步认识时间单位、认识钟面、会认读时间，但时隔一年，部分学生已经对这部
分知识相继遗忘。所以在教学处理上，教师以尊重学生已有数学认知结构为基本原则，将时间单位、钟面、认读时间的方法等知识制作成
“微课”，并以前置学习任务单为指引，引导学生通过观看“微课”，将相关知识复述、整理到前置学习任务单中，从而完善对精细化“认识分”起着关键作用的重要学习经验，扫除学生的认知障碍，实现教、学趋向同步，提高课堂学习效率。
以“微课”作为“先行组织者”，将学生的已有学习经验通过可视化的“微课”进行激活的方式，摆脱了传统教学耗时、繁琐的特点，规避了课堂以教师为主体的弊端，充分尊重了学生的认知特点，为学生建构新知提供了学习支架，激发了学生的学习兴趣，为学生全面参与课堂
学习提供了经验基础。
二、巧借动手实践，促进意义理解
数学学习是学生主动参与的过程，认真听讲、独立思考、动手实践、自主探索、合作交流等都是学习数学的重要方式[1]。其中，动手实践、自主探索、合作交流都属于动态的学习方式，在此过程中都需要解放学生的双手、眼睛和头脑。但是，于实施过程而言，动手实践
则有别于自主探索与合作交流，动手实践往往能够直接实现学生学习过程中思维的可视化，自主探索与合作交流则需要借助于其他手段方
能达成这一目的。借助于动手实践这一“可视化”策略，学生经历知识的发现、理解、吸收和内化过程，能够有效实现对数学概念、原理、
规律的具象建构、视觉表征和关系性理解。
小学生学习数学，通过动手实践获得的直接经验对新知建构的积极作用远大于间接经验的影响，这种影响尤为突出表现在小学低、中年段。例如，在北师大版教材二年级下册《搭一搭（一）——认识余数》一课中，学生就需要借助搭正方形的实际操作过程，认识余数，
并探索余数和除数之间的关系，理解有余数除法的意义。教学时，教师就需要为学生准备好可供操作所用的足够的小棒，指引学生通过用
13根小棒、14根小棒、15根小棒、16根小棒......搭正方形的过程认识余数并感受余数的变化规律以及余数和除数之间的关系。结合动手实践的全过程，将抽象的“余数”概念以及“余数一定比除数小”的规律进行直观揭示，帮助学生形成对于余数和除数等概念的关系性理解，实现
意义建构。
当然，这一动手实践过程不能简单地将其理解为摆一摆、做一做的单一操作活动。因为数学自身高度抽象性的特点，所以在整个动手实践过程中都要突出“操作活动的内化”，即用小棒摆一摆只是实现学生思维“可视化”的一种辅助手段，其真正价值在于深化、活化学生的
数学思考，形成对“余数是什么？表示什么意思？”、“剩下的小棒是否还能再摆一个正方形？”、“剩下的小棒和摆的正方形个数之间是什么
关系？”等问题的深度思考。思考与操作是动手实践的两条主线，彼此互相影响，缺一不可。有鉴于此，实际教学中，教师需要在夯实学生
直接活动经验的同时，更要关注于学生思维经验的不断累积与升华。
三、善用图示表征，引发思维可视
图示表征是实现“可视化”教学的又一个重要策略，主要表现为“画图”。谈及数学学习，总是需要涉及到数和形两方面，而图示表征正是有效沟通数和形的最重要的方式。我国著名数学家华罗庚先生有句名言：“数缺形时少直观，形少数时难入微。”这句名言很深刻地揭示
了数学中数与形之间相互依存的关系。也正是因为图示表征的简洁性、直观性等特点，历来成为了帮助学生理解数学概念、发现数量关
系、总结数学规律的最重要的工具之一。
图示表征，有诸多好处，既在获取数学知识的过程中随处可以见，也在解决数学问题的过程中俯拾皆是。比如画“概念图”能够帮助学生理解概念；画“解题路径图”能够帮助学生明晰解题过程；画“线段图”能够帮助学生快速找到数量关系，明确已知和未知；画“思维导图”能
够帮助学生梳理知识之间的关联，实现知识整体建构。当然，图示表征在“图形与几何”板块的应用更是广泛，但其最终价值诉求都是在于
借助“画图”的策略，实现学生思维过程的“可视化”。
下面，以一道稍复杂的行程问题为例，来说明图示表征的具体做法及其优势。 例[2]：跑道长400米，甲、乙两人同时从起点出发，跑到终点立即返回。甲每分钟跑90米，乙每分钟跑110米，经过多少分钟两人首次相遇？这时距离终点多少米？经过多少时间，两人第二次相遇？这时距离终点多少米？
如果不借助“画图”的策略，只凭想象，首次相遇的时间和距离终点的距离绝大部分学生都能够解决，但是第二次距离终点的距离却比较难通过想象得到。因此，在教学中，可以引导学生采用画线段的方法，将甲、乙的行程问题在图中直观表示出来（如下图）。
通过图示表征，变静为动，从图中可以清晰地看到首次相遇，两人所跑的路程和就是2个跑道的长度和，所以用的时间就是：400×2÷（110+90）=4（分）；距离终点是：400-90×4=40（米）。而最难的第二次相遇从图上也可以清晰看出所跑的路程和是4个跑道的长度和，
那么时间就是：400×4÷（110+90）=8（分）；
距离终点的距离就是：90×8-400=320（米）。
这样的例子在小学数学教学中不胜枚举，尽管在画的过程中，只是运用了静态的线段来表征题中的信息，但是最终却可以达到动态的效果，揭示甲、乙运动变化的过程，有利于帮助学生正确把握数量关系，将抽象的问题变得可观、可见，从而找到解决问题的途径和方
法。
总之，“可视化”教学的主要目的是为了实现知识的可视化和学习过程中学生思维的可视化。借助信息技术和图示表征，实现知识“可视化”，让静态的知识动起来，使抽象的知识形象化、具体化；借助动手实践和图示表征，实现思维“可视化”，能够让隐藏于学生头脑中的想
法显化、可见。基于“可视”，让学习过程有迹可循，从而引发学生课堂深度探究、深度思考、深度理解的有效发生以及思维的高品质发
展。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育数学课程标准（2022版）[M].北京：北京师范大学出版社，2022.
[2]曹培英，顾文.跨越断层，走出误区.小学数学深度学习教学研究[M].上海：上海教育出版社，2022.
