摘 要：数学知识一直都是以抽象度高、逻辑性强等思维特点著称的，小学生也因此经常陷入思维瓶颈，难以全面整合数学材料，无法自主解决数学问题。为此，小学数学教师便要尝试构建可视化课堂，让数学道理、数学思维与数学思考都变成可视化资源，由此培养学生的数学思维能力，使其积累有效学习经验。文章将从通过动手操作展现数学道理、借助思维导图呈现思维过程、利用多媒体资源转变知识形式三个角度来分析小学数学教师应该如何构建可视化课堂，由此提高学科教学效率。
关键词：小学数学;可视化课堂;构建方法
从原始角度来说，可视化教学是指通过计算机的图像处理技术，将单一的文字、数据等资源转化为图形、图像形式，通过投影仪展现相应的内容，由此引导文本、学生与教师三方之间实现交互互动的一种现代化教学模式。后来，通过拓展与发展，可视化教学也是指一种能够看得见、摸得着的教学形式，具体到数学教学领域，便是指数学道理的可视化、数学思维的可视化与数学思考的可视化，应该将图像资源与数学概念结合起来，利用可视化工具去引导学生展开数学思考、数学探究，使其在此过程中内化数理，生成数学思维。因此，小学数学教师要积极打造可视化课堂，由此优化学科教学结构，以便进一步优化学生的数学思维结构。
一、 通过动手操作展现数学道理
动手操作活动本身就是十分重要的可视化教学策略，因为小学生可以全面观察各类素材，分析这些材料的操作方式，然后根据具体的学习任务展开相应的叠一叠、摆一摆、剪一剪、拼一拼等实践活动，使其在此过程中生成数学概念，通过直观操作来提炼具体的数量关系与空间形式。因此，小学数学教师要组织丰富的动手操作活动，切实发挥学生的动手能力，让学生通过直观的操作活动去分析、建构数学道理，由此保证数学道理的可视化。如此，则可让小学生亲身经历数学概念的生成过程，更易于优化学生的数学思维结构，使其有效内化数学知识，切实提高教学效率。
就如在“课桌有多长”一课教学中，笔者就在数学课上组织了动手实践活动，由此提供可视化的数学道理。首先，笔者让学生观察课桌的长度，让学生利用生活经验去形容课桌的长度。其中，大多数学生都会用两只手比一比课桌的长度，通过双手之间的距离来描述课桌的长度。少部分学生会通过手掌测量课桌的长度，用手掌来形容课桌长度，但是由于学生的手掌大小不同，所得出的具体结论也会存在客观差异。由此，学生则可及时意识到统一长度单位的重要性。接着，笔者就引导学生观察了直尺，使其自主分析了直尺的基本结构，如长度单位、刻度尺、数字，使其通过观察与分析掌握了直尺的使用方法。接下来，笔者就组织了“测量课桌长度”的动手实践活动，让学生利用直尺去测量课桌的实际长度，由此引导学生认识厘米这一长度单位。虽然最终的测量结果存在客观的数据误差，但是误差范围却不大，学生也能通过测量活动形成直观的认识，准确把握“1厘米”的长度。这样一来，小学生则可掌握与长度单位有关的数学道理，及时内化本课新知。而且，这一动手操活动也可及时发展学生的空间观念，使其及时进行直观想象。
然后，笔者就继续介绍了生活中常见的长度测量工具，引导学生观察了这些长度测量工具的结构、特点，使其自主分析这些长度测量工具的优劣势，希望学生能够在特定情境下选择不同的长度测量工具进行数学探究。接下来，小学生便要参与生活体验活动，积极测量生活中各类事物的长度，从而进一步优化学生的空间意识，促使学生形成良好的空间观念。如此，则可切实丰富学生的感性认识，及时发展学生的形象思维能力。而且，通过丰富的长度测量，本班有部分学生及时形成了估量意识，能够较为准确地估量物体长度，由此进行数学表述。这个学习成长变化切实激励了学生、鼓舞了学生，让学生产生了强烈的学习自信，使其产生了良好的数学学习情感。
二、 借助思维导图呈现思维过程
思维导图是一种通过模仿人类大脑的工作运转规律来整合抽象资源、直观资源，借助丰富的文字、符号与图画来展现知识结构的一种思维工具，本身便是反映着制作者的思维结构。因此，如果可以利用思维导图来组织数学教学活动，那么则可直接促使数学思维可视化，更易于启发学生，全面发散学生的数学思维，使其形成完善的知识结构。因此，小学数学教师要积极利用思维导图来构建可视化课堂，由此展现学生的数学思维，使其积极思维探究，及时改善学生的数学思维能力。值得一提的是，思维导图工具除了可以促使数学思维变得可视化之外，也可让学生养成总结的好习惯，使其通过一个关键词辐射已有认知经验，准确把握数学知识的内在结构。由此，也可让数学道理变得可视化，可有效培养学生的数学素养。
就如在“快乐的动物”一课教学中，笔者就通过一些具有特殊数量关系的数字组合引导学生分析了倍数的概念，使其初步认识了“倍”这一数学概念。在本节课上，笔者首先利用一些图片组织了数一数活动，让学生认真观察每一组图片中的动物数量，由此引导学生使用“谁是谁的几倍”这一说法进行数学表达，通过可视化资源去引导学生分析倍数概念，使其及时内化数理知识。接着，笔者就引导学生一同制作了思维导图，以“倍数概念”这一主题作为思维导图的一级关键词，引导学生归纳课堂学习经验，使其及时进行数学思考。然后，学生便要通过二级关键词写下倍数的意义、判断一个数是一个数几倍的计算方法，由此拓展思维导图的层次结构与具体内容。然后，笔者还及时启发学生，引导学生观察求解倍数知识的计算思维，使其重新复习了除法知识，并由此拓展了思维导图的具体内容，使其自主整理了除法意义。其中，少部分学生又指出乘法与除法之间也存在不可忽视的联系，所以提倡在思维导图中进一步补充关于乘法与除法关系的内容。如此，则可不断完善学生的数学知识结构，使其自主将与倍数知识有关的数学概念整合为一体，可切实改善学生的数学认知状态。
另外，在利用思维导图来呈现数学知识结构时，笔者也会尽量跳出单元框架，尽量将有关联的数学知识整合为一体，希望学生可以及时内化数学概念，使其逐步形成完善的数学认知结构，让学生积累有效学习经验。比如，在初步引导学生学习乘法知识时，笔者就利用同一个数多次相加这一数学问题引导学生列出了加法算式，由此引出了乘法概念，同时介绍了简单的乘法计算算法，引导学生自主识记九九乘法表。在数学课上，笔者就使用思维导图展现了加法、乘法之间的内在关联，重点呈现了通过加法知識去推理乘法算理、算法的思维过程，由此构建了完整的数学认知结构，也希望学生能够真正把握加法知识与乘法知识的内在关联，希望学生可以及时了解数学概念，让学生真正实现有效学习。
三、 利用多媒体资源转变知识形式
最初，计算机的图像处理技术便是构建可视化课堂的基本技术载体，而随着计算机技术的快速发展，构建可视化课堂的智能软件开始增多，其中最为基本的一个媒介素材便是多媒体资源，即融合了文字、图画、动图、视频、音频等多种形式的媒体。由此，则可通过多种形式来展现数学道理、数学现象，更易于促使学生形成良好的数学思维能力，使其学会思考、学会抽象。因此，小学数学教师要积极利用多媒体资源来转变数学知识的呈现方式，由此构建可视化课堂，利用视听丰富、图文并茂的多媒体资源促使学生自主探究数学概念，使其积累有效的数学学习经验。
就如在“认识图形”一课教学中，笔者首先利用一些静态的实物照片引导学生观察了生活中的几何体，比如魔方、足球、篮球、课桌、升旗台等，利用这些实物发散学生思维，使其及时复习关于几何体的数学知识。如此，则可及时调动学生的直观想象意识，更易于促使学生进入数学思考状态。接着，笔者就利用flash动画软件“剥离”了各个几何体，即将几何体的各个面转化成平面图形，由此展现“面在体上”这一数学概念，使其及时从三维认知状态过渡到二维认知状态，由此优化学生的数学思维能力。接着，笔者便会通过动态的画面去展现长方形、正方形、三角形、圆的图形特点，标注边长、角的度数。当然，本班学生也可直接测量具体的平面图形，由此分析长方形、正方形、三角形、圆的图形结构，自主内化数学概念，拓展数学思维。如此，则可通过可视化教学活动引导学生自主建构数学知识，使其类有效的数学学习经验，从而切实提高课堂教学效率。
客观来讲，多媒体技术本身就是构建可视化课堂的重要技术力量，且它可以提供极为真实的画面，而且随着数学知识的具体教学需求去呈现或静态、或动态的可视化资源，而这就可直接改善小学生的数学认知状态，使其积累丰富的感性认识。因此，笔者会客观分析利用多媒体设备展现可视化资源的有效方法，以便顺利引导学生自主建构数学知识。举个例子来说，在“数学广角——植树问题”一课教学中，笔者就利用希沃白板展现了植树的动态过程，由此演示了植树的科学常识，让学生自主分析植树问题中的数量关系，使其自主构建数学公式。通过动画演示，小学生也能自主归纳树与树的间隔距离、树木数量以及植树总距离之间的关系等式，由此实现数学建模。
总而言之，在小学数学教学过程中构建可视化课堂可以切实优化学生的思维认知状态，更易于发展学生的数学素养。因此，小学数学教师要综合分析计算机图像处理技术的操作要点，结合具体的教学内容，组织丰富的动手操作活动，利用思维导图与多媒体资源来展现可视化的数学道理、数学思维，及时调动学生的思考积极性，使其有效建构数学概念，由此优化学生的数学学科素养。
参考文献：
[1]张晓芳.几何直观：构建“可视化”的数学教学[J].数学教学通讯，2018（22）：35-36.
[2]张超.让学程因可视而精彩：可视化思维视域下小学数学教学的实践与思考[J].江苏教育，2018（1）：35-38.
[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（25）：48-50.
作者簡介：
许文雯，福建省晋江市，福建省晋江市实验小学。
