李愛

【摘? 要】由于小學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)存在“碎片化”特征，學(xué)生對(duì)各版塊的知識(shí)點(diǎn)認(rèn)知不完全，預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)都存在一定的困難，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解也不夠深入。本文主要研究了在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中如何應(yīng)用可視化工具進(jìn)行教學(xué)，整理小學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)中的零碎部分，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)形成系統(tǒng)化的認(rèn)知，從相關(guān)內(nèi)容的概述和必要性出發(fā)，提出了一些有效的教學(xué)方法。

【關(guān)鍵詞】知識(shí)可視化工具;小學(xué)數(shù)學(xué);教學(xué)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G623.5? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：0493-2099（2021）08-0004-03

【Abstract】Due to the "fragmentation" characteristics of elementary school mathematics knowledge， students have incomplete knowledge of the knowledge points in each section， and there are certain difficulties in preview and review， and their understanding of the knowledge points is not deep enough. This article mainly studies how to use visualization tools in elementary school mathematics teaching， sorts out the fragmentary parts of elementary school mathematics knowledge， and guides students to form a systematic cognition of elementary school mathematics. Starting from the overview and necessity of the relevant content， it proposes some Effective teaching methods.

【Keywords】knowledge visualization tool; elementary school mathematics; teaching application

一、知識(shí)可視化工具的相關(guān)內(nèi)容概述

（一）知識(shí)可視化工具的內(nèi)容

所謂知識(shí)可視化，即在科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)或信息等方面的可視化研究之后，這一形態(tài)應(yīng)用于知識(shí)教學(xué)中，而國(guó)內(nèi)外的學(xué)者依據(jù)自身的理解，對(duì)這一概念也作出了不同的解讀。

（二）知識(shí)可視化工具的類型見解

1.思維導(dǎo)圖

思維導(dǎo)圖最早由英國(guó)人Tony Buzan開發(fā)，最初Tony Buzan只是將思維導(dǎo)圖作為記筆記的方法，逐漸發(fā)現(xiàn)其可視化的優(yōu)勢(shì)，并將其發(fā)展為思維展現(xiàn)的工具。構(gòu)建思維導(dǎo)圖時(shí)，需要先將圖像的中心點(diǎn)處描繪一個(gè)主題概念，再由中心向四周呈“發(fā)散狀”部署樹狀的分支概念，可利用彩色圖案或線條、符號(hào)等，使原本單調(diào)的信息更為直觀、清晰，而思維導(dǎo)圖的方法能夠有效提升記憶力和創(chuàng)造力，與人類的大腦思維模式相似。其中，“中心概念”是思維導(dǎo)圖較為明顯的特征，由中心概念向周圍散發(fā)的概念主題，再由一級(jí)主體發(fā)散二級(jí)主題，層次類推最終形成“樹狀”的結(jié)構(gòu)圖?，F(xiàn)如今隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)達(dá)，人們可以使用計(jì)算機(jī)的形式構(gòu)建思維導(dǎo)圖，常用的制圖軟件有X Mind及Inspiration等。

2.概念圖

概念圖是由J.D.Noysk博士等人發(fā)明，以教育心理學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合圖示理論及概念網(wǎng)絡(luò)理論，概念圖凸顯出明顯的教育作用，作為一種輔助教學(xué)技術(shù)，概念圖能夠更加清晰地呈現(xiàn)出知識(shí)體系。一般來說，概念圖主要由概念、箭頭等元素組成，其中最為主要的命題置于圓圈中，再以箭頭或線條的方式將概念命題聯(lián)系在一起，使概念之間的關(guān)系能夠通過這種方式組成層次化的結(jié)構(gòu)。概念圖的知識(shí)可視化特點(diǎn)較為明顯，可凸顯出知識(shí)體系的層次化結(jié)構(gòu)，常用的制圖軟件有Inspiration等。

3.思維地圖

思維地圖是由David Hyerle博士發(fā)明，其本質(zhì)是語義學(xué)及認(rèn)知心理學(xué)的原理，屬于一種模擬思維的工具，能夠幫助使用者構(gòu)建出完整的知識(shí)體系，常見的思維地圖有圓圈圖及雙氣泡圖等八種形式，由此可以看出，思維地圖的形式較多，與思維導(dǎo)圖存在明顯的不同，而思維地圖的每種形式都有各自的功能，也對(duì)應(yīng)著人類大腦處于思考過程中時(shí)對(duì)應(yīng)的八種思維形態(tài)，思維地圖的應(yīng)用可提升學(xué)生對(duì)知識(shí)信息的分析及比較能力，使學(xué)生具備構(gòu)建知識(shí)體系的素養(yǎng)。

4.韋恩圖

韋恩圖主要應(yīng)用于兩個(gè)或多個(gè)元素的可視化現(xiàn)象中，如兩種事物的特征較為鮮明，教師就可構(gòu)建兩個(gè)相互交錯(cuò)的大圓，將事物的共同特征填于大圓中的重疊部分，使各自的特點(diǎn)與各自的區(qū)域?qū)?yīng)，而不同的特點(diǎn)可寫在不重疊之處。韋恩圖具有比對(duì)差異的明顯優(yōu)勢(shì)，在事物的特性對(duì)比方面給人以更加直觀的視覺顯現(xiàn)。

二、知識(shí)可視化工具在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的必然性

（一）小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀分析

在當(dāng)代小學(xué)數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中，教師通常采用“內(nèi)容引入-知識(shí)梳理-難點(diǎn)教學(xué)-訓(xùn)練總結(jié)”的方式進(jìn)行知識(shí)教學(xué)，由于小學(xué)生的認(rèn)知能力有限，自身對(duì)知識(shí)體系的梳理能力并不強(qiáng)，若教師未能在“知識(shí)梳理”環(huán)節(jié)中采用直觀性更強(qiáng)的展現(xiàn)方式，學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)知必然會(huì)存在誤區(qū)，長(zhǎng)此以往，學(xué)生也會(huì)對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)喪失興趣。究其原因，是教師采用的知識(shí)梳理方法不當(dāng)，現(xiàn)代教育體系講求科學(xué)的教育形式，知識(shí)可視化工具在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用是十分必要的，對(duì)此，教師要積極改變當(dāng)下的知識(shí)梳理方式，采用多種可視化工具的形式，帶領(lǐng)學(xué)生在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中形成完善的知識(shí)體系，以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)思維活躍度，避免學(xué)生因單一重復(fù)的思維發(fā)展模式而導(dǎo)致思維固化，將圖形與知識(shí)相結(jié)合，可重新啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的效率。

（二）知識(shí)可視化工具在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的必然性

1.知識(shí)可視化工具與學(xué)生思維發(fā)展特征相似

小學(xué)生的年齡階段較小，其思維形式主要以形象化思維為主，在面對(duì)一些較為抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí)，學(xué)生的理解能力就會(huì)稍顯不足，這些并非智力方面的問題，而是思維方式的差異，是必然存在的客觀事實(shí)。故對(duì)于小學(xué)生的數(shù)學(xué)教育需要從形象化思維的特征入手，立足學(xué)生的思維模式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的數(shù)學(xué)知識(shí)教學(xué)，化抽象為形象，才能提升學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解能力，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的數(shù)學(xué)知識(shí)體系，正確辨別知識(shí)之間的聯(lián)系性與差異性，推進(jìn)學(xué)生的主觀能動(dòng)性與學(xué)習(xí)活動(dòng)相結(jié)合。知識(shí)可視化工具在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的應(yīng)用中，教師應(yīng)熟練掌握各種可視化工具的應(yīng)用方法，通過對(duì)學(xué)生思維方式的研究，正確運(yùn)用各類可視化工具，將各類可視化工具的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來，促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解程度更為深入，切實(shí)提升小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量。

2.知識(shí)可視化工具與學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)程相互適應(yīng)

數(shù)學(xué)教育在小學(xué)教育體系中十分重要，關(guān)系到學(xué)生整體學(xué)習(xí)水平的提升，對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)的知識(shí)進(jìn)行梳理是十分必要的，構(gòu)建完善的知識(shí)系統(tǒng)可有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，幫助學(xué)生熟練應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)，并形成技能化的學(xué)習(xí)狀態(tài)，提升學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問題的解決效率。從本質(zhì)上說，教師帶領(lǐng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中應(yīng)用知識(shí)可視化工具，也等同于從練習(xí)中逐步提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。在課堂教學(xué)中運(yùn)用知識(shí)可視化工具，能夠提升學(xué)生的組織記憶力，使學(xué)生對(duì)知識(shí)更易理解。教師也可將一些典型例題融入教學(xué)中，使用可視化的方法逐步呈現(xiàn)出知識(shí)梳理的過程或計(jì)算的過程，在這個(gè)過程中，教師也可對(duì)重點(diǎn)予以特殊標(biāo)記，以凸顯其重要性。而教師對(duì)知識(shí)可視化工具的使用與學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程是可以相互適應(yīng)的，依據(jù)不同階段學(xué)生對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的不同需求，教師可以采用不同類型的可視化方法來梳理知識(shí)，并獲得理想的教學(xué)效果。

三、知識(shí)可視化工具在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究

（一）思維導(dǎo)圖梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)

在小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)中，每一章節(jié)的知識(shí)之間都具有科學(xué)性的布局和結(jié)構(gòu)，對(duì)章節(jié)的知識(shí)進(jìn)行梳理，可對(duì)全局起到統(tǒng)領(lǐng)的作用。思維導(dǎo)圖的在小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)中的應(yīng)用，應(yīng)先設(shè)定一個(gè)中心主題，并圍繞這一中心逐步向外發(fā)散，構(gòu)建總結(jié)性的知識(shí)思維導(dǎo)圖，以全冊(cè)教材目錄為“樹枝”，將“葉”落實(shí)到每一章節(jié)的知識(shí)內(nèi)容中。在教師教學(xué)思路的引領(lǐng)下，學(xué)生可以通過合作完成對(duì)思維導(dǎo)圖的繪制，自主梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)，并對(duì)畫圖過程中的收獲進(jìn)行交流和分析，再由教師對(duì)思維導(dǎo)圖繪制過程中的難點(diǎn)和疑點(diǎn)進(jìn)行解答。教師帶領(lǐng)學(xué)生完成了圖中所示的知識(shí)梳理，并以此為模板，讓學(xué)生進(jìn)行深入的研究和拓展，豐富這一知識(shí)可視化的思維導(dǎo)圖。

（二）流程視圖復(fù)習(xí)算法思路

在有關(guān)于數(shù)的算法知識(shí)中，教師要先對(duì)算法的步驟及思考流程進(jìn)行梳理，此時(shí)使用流程視圖的方法最為適宜，在小學(xué)三年級(jí)的數(shù)學(xué)教學(xué)中，關(guān)于“兩位數(shù)的乘法”教學(xué)部分，豎式是較為重要的知識(shí)點(diǎn)，教師要通過流程視圖的方法，將其計(jì)算流程逐步勾畫出來，并使其中的算法更為清晰，學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的理解也會(huì)更加深入。

（三）橋形示圖整理面積公式

在思維地圖的八種類型圖中，橋形示圖是其中之一，其優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)⑾嗨频脑剡M(jìn)行比較和推導(dǎo)，通過橋狀圖的對(duì)比，這些相似元素的差異性會(huì)更為明顯。繪制橋形示圖的方法為：先將需要比較的事物或元素寫在“橋”的左側(cè)，將類推的相關(guān)事物寫作“橋”的右側(cè)。

（四）韋恩圖比較圖形的差異

韋恩圖在知識(shí)可視化工具中最為常用，能夠?qū)κ挛镏g的相同性予以重疊化明示，其優(yōu)勢(shì)也在于可以通過重疊顯示出事物之間的特性。關(guān)于韋恩圖的畫法為：先畫出兩個(gè)存在相交的圓形，這兩個(gè)圓形代表被比對(duì)的兩個(gè)事物，而事物中的共同點(diǎn)則屬于重疊的區(qū)域，不同點(diǎn)則在于不重疊的部分。在比對(duì)長(zhǎng)方形與正方形的差異時(shí)，教師采用韋恩圖的方法，將二者的共同特征與不同點(diǎn)清晰地展示了出來，這一種整理的方法為學(xué)生在數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中打開了思路，促使學(xué)生對(duì)已學(xué)的知識(shí)進(jìn)行深入的思考，教師所勾畫出的韋恩圖也可作為學(xué)生自我復(fù)習(xí)時(shí)的使用工具。

四、結(jié)語

知識(shí)可視化工具是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的一種新型的手段，在實(shí)際的教學(xué)中仍需要教師進(jìn)行實(shí)踐和探究，開發(fā)出更多的應(yīng)用路徑，優(yōu)化教學(xué)效果。教師要根據(jù)教學(xué)的實(shí)際情況選擇適宜的教學(xué)工具，歸納知識(shí)點(diǎn)，通過多樣的教學(xué)形式構(gòu)建視圖，而教師可以在教學(xué)中邊畫邊講，助力學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)知識(shí)。

注：本文為甘肅省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度一般課題“知識(shí)可視化技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究”（課題立項(xiàng)號(hào)：GS[2020]GHB4028）的研究成果。

參考文獻(xiàn)：

[1]戴俊凱，陳麗.基于思維導(dǎo)圖的小學(xué)數(shù)學(xué)微課設(shè)計(jì)研究[J].智庫(kù)時(shí)代，2017（12）.

（責(zé)任編輯? 范娛艷）