小学数学“图形与几何”教学中思维可视化策略研究

小学数学“图形与几何”教学中思维可视化策略研究

杨燕燕

福建省晋江市安海镇养正中心小学362261

摘要：本文探讨了在小学数学"图形与几何"教学中运用思维可视化策略的意义、存在的问题及对策。思维可视化能够帮助学生直观理解抽象的几何概念，提高空间想象力和逻辑思维能力，但当前教学中存在可视化程度不足、学生参与度低、评价方式单一等问题。针对这些问题，教师应合理运用可视化工具，创设探究情境，引导学生动手实践，并构建多元评价体系，促进学生思维能力的全面发展。

关键词：小学数学 图形与几何 思维可视化 教学策略

引言：思维可视化是指通过直观的图像、符号、动画等方式，将抽象的数学概念与原理形象化地呈现出来，促进学生理解和内化。在小学数学"图形与几何"教学中合理运用思维可视化策略，对提高教学质量和效率具有重要意义。几何知识具有高度的抽象性和逻辑性，学生理解起来有一定难度。

一、在小学数学"图形与几何"教学中运用思维可视化策略的意义

空间想象力和逻辑推理能力是学生几何思维的核心要素。在教学中，教师可以利用丰富的可视化素材，通过平面图形到立体图形的转化、不同角度的观察分析、图形的剖分与拼合等活动，有效训练学生的空间想象力。例如，在学习长方体的表面展开图时，学生需要在脑海中想象长方体沿着某些棱切开并摊平的过程，再将不同的展开图与长方体对应起来，这一系列想象与匹配的过程能够很好地锻炼学生的空间思维能力[1]。

小学生普遍对图像化的事物感兴趣。将枯燥的几何知识转化为生动形象的图像，能有效吸引学生的注意力，激发学习兴趣。教师在几何教学中，可以充分利用多媒体技术制作内容丰富、形式多样的可视化学习资源，如趣味几何动画、拼图游戏、真实情境模拟等，调动学生的多种感官参与学习，让学生在轻松愉悦的氛围中探索几何世界，感受几何的趣味性和实用性[2]。

二、小学数学"图形与几何"教学中运用思维可视化策略存在的问题

（一）可视化程度不足，抽象概念呈现不够直观

在几何教学实践中，一些教师对几何概念的可视化呈现还不够深入，流于表面化。比如，在教学"面积"概念时，有的教师只是在黑板上画出图形，标出数据，进行公式化的讲解，而缺乏必要的分割、拼组、填充等直观的操作演示，导致学生无法直观感知面积的本质，难以真正理解面积公式的来源。教师缺乏利用实物模型等开展教学的意识，多媒体课件的几何画面也比较简单，很少融入动画演示推理论证的过程，使得抽象的几何知识呈现不够直观、具体，学生学习起来较为吃力，影响了学习效果。

（二）可视化模型单一，学生参与度低

目前，许多教师在几何教学中采用的可视化模型比较单一，以教师演示的静态平面图形为主，学生缺乏实际动手操作和探究的机会。这种可视化模型虽然在一定程度上帮助学生直观感知几何图形，但学生只是被动地接受知识，缺乏与模型的互动和探索，难以充分调动学生的学习兴趣和积极性，导致学生参与度不高。

（三）可视化评价欠缺，忽视学生思维能力考查

当前，教师对学生几何学习的评价主要着眼于对几何知识的掌握情况，侧重考查学生的记忆和计算，而较少考查学生运用可视化策略分析问题、解决问题的能力。一些教师在评价时注重结果而忽视过程，只看学生是否画对图形、写对公式、算对答案，而没有考察学生是否能使用恰当的可视化方法解决问题，是否能对解题过程和思路进行清晰的表述和解释。

三、在小学数学"图形与几何"教学中运用思维可视化策略的对策

（一）合理选用可视化工具，深化概念理解

几何教学内容不同，学生认知特点和学习基础也各不相同，教师应根据具体情况，灵活选用多种可视化工具，以帮助学生更好地理解和掌握几何概念。对于"点、线、面、体"等最基本的几何概念，可以直接使用实物模型进行演示，让学生直观感知它们的形态特征。对于"全等、相似"等抽象程度较高的概念，可以借助几何画板、动态几何软件等，通过动态变换清晰地展现概念的内涵。对于"周长、面积、体积"等计量概念，可以通过分割、拼组、嵌填等操作，帮助学生探索它们与图形特征的内在联系。此外，教师还可以充分利用多媒体课件、微视频等形式丰富的电子资源，为学生创设生动的几何情境，用形象直观的方式帮助学生深化对几何概念的理解，内化和巩固几何知识。

（二）创设探究情境，引导学生实践操作

几何知识源于生活，又服务于生活。教师应努力创设贴近学生生活实际的问题情境，激发学生的探究欲望，引导学生运用可视化策略主动探索几何规律。例如，在教学"组合图形的面积"时，可以请学生想象自己是一名设计师，运用拼板摆出不同房间的样子，并计算房间的面积，让学生在具体情境中感受几何的应用价值。教师要为学生提供丰富的操作材料和探究机会，鼓励学生通过测量、评价、绘制、拼贴、剪裁等实践活动去主动感知几何图形的特征，发现隐藏在几何世界里的奥秘，在"做中学"和"学中做"的过程中提高实践能力和创新意识。同时，教师要注重培养学生的合作意识，适时组织小组探究活动，让学生通过与同伴的讨论与合作完成几何任务，在头脑风暴和集体智慧的碰撞中实现能力的提升。

（三）构建多元评价体系，重视思维能力考查

教师应转变评价观念，建立科学的几何学习评价标准，采用多元化的评价方式，着眼于对学生运用可视化策略分析解决问题的能力的全面考查。要制定可视化思维的评价量规，从直观表征、逻辑推理、创新应用等维度去考察学生在几何问题解决中的表现。评价方式上要打破单一化的限制，采取学生自评、生生互评、师生共评等方式，全方位、多角度地了解学生几何思维的优势与不足。评价过程中，教师要引导学生回顾和反思问题解决的过程，向学生提出"你是如何想到用这种方式的？""还有没有别的可视化方法？"等启发性问题，促使学生优化思维过程，提升思维品质。要注重评价的诊断功能与激励功能，帮助学生找准学习中的薄弱环节，营造宽松、民主的评价氛围，让学生敢于展现、善于思考，不断进步。

结语：

思维可视化为小学几何教学开辟了一条新的途径。它通过视觉化的方式将抽象的几何知识形象地呈现给学生，有利于学生建构清晰的几何表征，提高学习兴趣，发展形象思维与逻辑思维，为进一步学习奠定基础。

参考文献：

[1]朱非.小学数学“图形与几何”教学中思维可视化策略研究[J].当代家庭教育,2024(1):176-178.

[2]唐咸新.小学数学中思维可视化教学应用策略研究[J].中文科技期刊数据库（文摘版）教育,2024(2):0099-0102.