信息技术支持下实现小学数学思维可视化教学分析
摘要：随着社会的进步与科技的发展，信息技术已经逐渐渗透到生活中的各个领域，当然教育领域也不例外。目前，在信息技术的支持下，小学数学实现了“思维可视化”教学，打破了传统教学模式的弊端，更加注重答案的生成过程和思维过程，[1]符合教学改革对人才应用性和综合性的培养需求，更符合核心素养的培养目标。本篇将从思维可视化的内涵与思维可视化教学相对于传统教学的优势着手，进一步探究在信息技术支持下实现小学数学思维可视化教学策略，希望给小学数学教学的改革与发展带来参考。
关键词：信息技术；小学数学；思维可视化；教学分析；
引言：小学是培养学生思维能力的关键时期。思维可视化的教学方式能够站在长远发展的角度开发学生的潜力，拓展学生的思维，是培养学生基础知识和关键能力的有效手段。而在信息技术的支持下，思维可视化的教学更具有可行性与实效性，是非常适合小学数学课堂教学的教学途径。
一、思维可视化的内涵
数学需要强大的思维能力，解决问题是关键。而在解决问题的过程中，思维方式则是能够高效、准确解题的重要因素。思维可视化，顾名知意，是将学生的解题思维和过程呈现出来，成为可以被看见的数据或者是可以被分析和总结的形式。[2]在某种意义上来说，思维方式可以直接决定解题的成败。但是，在传统的教学模式下，学生的思维是不可见的，有时候教师只能通过问题的答案正确与否来判断学生对知识的掌握程度。但是，答案的正确并不能够说明学生解决问题的思维是正确的，有时候这只是学生答题经验的积累，并不能准确的说明问题。思维可视化注重答案生成的过程，将看不见的思维过程和思维方式清晰地呈现出来，让学生真正掌握解决问题的能力，可以在变化莫测的题目中将解题方法融会贯通。
二、信息技术支持下实现小学数学思维可视化教学策略
（一）、运用课前导入，结合可视化思维创造学生思维预设
课前导入是基于思维可视化教学的一种重要策略，基于信息技术的小学数学教学课堂能够大幅度优化课前导入的效果。课前导入是小学数学教学课堂的开端，能够在这3-5分钟吸引学生的注意力将直接影响这节课的教学有效性。利用信息技术可以使数学课堂的课前导入
伴有情景、音乐、画面、视频等可以吸引学生眼球的元素，再加上制作效果可以使数学课堂的课前导入条理更加清晰、内容重点鲜明、逻辑层次紧密，可以最大程度的提高教学效率，是实现思维可视化教学的关键途径。而且，教师可以在基于信息技术的微课视频中将零散的知识点有思维逻辑的串联起来，使后续的教学内容能够实现一体化、集中化，进而使得小学数学教学的重难点能够得到凸显，思维重点鲜明，提前为学生做好思维预设。
（二）、创设问题情境，结合可视化思维激发学生学习兴趣
在信息技术的支持下可以创设具有一定情感色彩和生活趣味的问题情境，可以在可视化思维条件下激发学生对数学的学习兴趣。利用信息技术可以制作具有可视化思维的短视频动画，例如在学习“位置与方向”课程内容的时候，可以制作一个问题情境的微视频动画。在动画中，有几个标志性的建筑物，学校、家、图书馆，在地图上它们的位置顺时针排布刚好成一个正三角形。问题由一只可爱的狐狸提出：“我想从家出发去学校，我该往哪个方向走呢？”看到这，学生也同时陷入思考，纷纷拿出笔按照地图上的位置计算起来。这时可以停下视频的播放，等待大多数学生基本计算出答案后再继续播放。狐狸妈妈回答说：“你应该向南偏东30°的方向走。”然后播放出狐狸妈妈为什么这么说的原因，即整个思维过程的
展示。这样，学生在听完视频后会更容易明白这个思维过程，从而达到思维可视化教学的目的。而且这个教学形式能够让学生对数学课堂保持更为持久的注意力，并愿意跟着视频的节奏积极参与其中，进行思维的深度思考。
（三）、采用小组合作，结合可视化思维促进学生探究意识
小组合作学习方式是小学数学教学中非常有效的教学手段，可以训练学生相互之间的协作能力，还培养他们对信息的提取、辨别、推理、探究、分析和质疑能力，对学生数学思维的形成具有很好的促进作用。在信息技术的支持下，学生可以不拘泥于空间，而是针对问题的不同、思路的不同，进行思维和观点的碰撞，进行探究性的合作学习。利用云课堂建组讨论，利用耳机就可以实现面对面互动交流，而且还可以在提升课堂教学氛围的情况下保证课堂秩序。进而让课堂小学数学在解决和探究问题的过程中开始注重探究性学习的实践教学形式，从而培养学生的综合能力和核心素质。[3]
例如：在学习统计和概率知识的时候，为了增加学生对统计知识的理解和运用，就可以采用小组合作的学习方式。利用云课堂随机创建学习分组，教师在计算机上发布学习任务：“1、选择生活中一种常见的信息进行统计。2、进行信息的收集、整理、分析、计算。
3、选择一种适合的统计方式做出统计图。4、设置几个有价值的题目，算出在某种条件下的概率。”收到任务后，小组学生展开激烈的讨论，先确定统计的方向，然后在计算机上绘制出本次学习任务的思维导图，按照步骤实施。有的小组选择的统计方向是：“班级中的男女生比例”，根据统计特点选择扇形统计图，并计算出男女生的概率。还有的小组选择的统计方向是：“班级学生成绩的优良中及的数量统计”，根据统计特点选择条形统计图。另外还有小组选择统计近几天的气温变化规律,小组讨论后最终确定利用折线统计图，更加直观。最终，教师可以要求各小组在云课堂平台上提交各组的任务，并附加一份详细的流程图，呈现出任务完成过程中的基本思路。在这个过程中，小组成员之间互相帮助，团结协作，实现优势互补，能够促进学生的思维进行深度探究，而且教师也能够在作业呈现中找到不足之处进行针对性的教学辅导，培养学生更为完善的数学思维。
（四）、实现人机互动，结合可视化思维进行实时数据反馈
基于信息技术的小学数学思维可视化教学课堂提供了“人机互动”的教学模式，可以采用信息化的手段创造智能设备与学生之间的互动条件，在启发、探索、解答、理解的过程中培养学生的思维能力，保证在课堂有限的时间内让每个学生都得到最大程度的教学体验。最
主要的是，可以让学生成为数学课堂的主体，提高实践能力与应用能力。人机互动可以提供计算机自动批改和解答功能。
例如：在学习小数乘法的章节时，因为增加了小数点的概念，导致很多学生的计算很容易出错。具体的出错原因有很多，可能是小数乘法竖式与加减法竖式混淆，也可能是小数点位置错误，还可能是计算过程错误，计算过程不仔细或者某个乘法口诀不熟练导致的错误等等。在传统的教学模式下出错的原因我们当然不得而知，但是在信息技术的思维可视化课堂，可以利用人机互动将每个题型都作为测试题目，学生在智能终端上即可，系统会自动录入答案并利用大数据、云计算等技术统计分析。当然，教师可以在设备总机观看到学生的练习情况，并进行有效的指导和监督。这样，在数学课堂中通过“人机互动”的教学形式就可以构建一个实时反馈的互动教学平台，可以真正实现思维的可视化，方便教师结合数据进行针对性的教学指导。
总结：
在信息技术支持下的小学数学思维可视化教学更加重视对学生思维能力的培养，将传统教学模式下不可见的思维转变为可视化的思维方式和思维过程教学模式，能够极大程度的增
进学生对知识的理解。而且，在思维可视化教学的过程中，会更为重视对问题的思考方式和思考过程，这正是培养学生解决问题能力的关键。信息技术给思维可视化的教学课堂提供了更大的实现可能性，在培养学生强大思维能力的同时，也能够极大程度的提高学生的综合能力与核心素养。
参考文献：
[1]刘濯源.思维可视化与教育教学的有效整合[J].中国信息技术教育,2015,21:5-7.
[2]刘濯源.基于“思维可视化”的小学数学核心素养发展策略[J].江苏教育,2016(5):7-9.
[3]赵瑞军.基于外来课堂思维可视化教与学策略设计[J].广西广播电视大学学报,2016,27(2):19-22.

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