巧用可视化思维 培养核心素养
——以小学数学教学为例

李玉玲

一、 引言

数学是处在小学阶段的学生所需学习的基础学科,学生需要学好这门学科,更好地应对之后的知识学习,解决生活中所遇到的与数学相关的问题。当下,在小学数学学习中,教师不仅要引导学生关注知识的学习,还需要注重对他们素养的培育,让学生具备扎实的理论基础的同时,还具备扎实的数学能力。但是,在当下的小学数学教学中,很多教师忽视对学生核心素养的培育,有些教师虽重视对这些素养的培育,但是所采用的方法不当,导致核心素养的培育成为无用功。在这种背景下,笔者将深入探究可视化思维这种比较新兴的思维,谈一谈用可视化思维培养学生数学核心素养的具体策略。

二、 可视化思维概念分析

可视化思维是一种强大的思维工具,该思维模式往往会利用一系列的图示展示我们的思维过程和思路。可视化思维强调内在思维的展现,该思维模式能够让思维者更好地展现自己的思维,并充分地了解自己的思维所存在的问题,从而有效聚焦问题,针对性解决,优化自身的思维模式,提高思维水平。

三、 核心素养概念及存在意义分析

要想用可视化思维培养学生的核心素养,小学数学教师就有必要对核心素养概念及存在意义进行深入了解。唯有如此,才会更重视核心素养的培育,才能有效实施相关教学对策,提高教学效果。接下来,笔者将对核心素养的概念以及存在意义进行探讨。

(一)核心素养概念分析

所谓核心素养,顾名思义,主要是指能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。核心素养具有科学性、时代性和民族性的特征。在教育中,不同学科所需培养学生的核心素养不同,每个核心素养都是基于学科知识而抽象出来的。在小学数学学科中,核心素养涉及数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析观念、运算能力、推理能力、模型思想、应用意识和创新意识等诸多方面。学生在学习数学知识时,可以在教师的教育和引导下,不断的训练和发展这些核心素养。

(二)核心素养的存在意义分析

在教育中,发展学生核心素养是落实立德树人根本任务的一项重要举措,也是适应教育改革发展的迫切要求。小学数学教师根据数学学科所具备的诸多核心素养,针对性地展开对学生的教育,具有多方面的意义。例如,数感是一种理解数、理解抽象和具象之间关系的能力,具备这一基本核心素养,能够训练学生对数的敏感度,帮助他们更好地理解抽象的数学理论知识,进而将数学知识更好地应用于现实生活中,方便自己的生活。符号意识则是一种感悟数学符号的能力,具备良好的符号意识,能够使学生对加减乘除等诸多符号产生良好的敏感度,在这种敏感度的推动下,加深对数学知识的认识,打牢数学知识学习基础。在数学中,不得不令人关注的一种素养,则是空间观念素养。所谓空间观念素养,主要指的是对空间物体或图形的形状、大小及位置关系的认识。学生具备这种素养,可以更好地解决与数学相关的难题,并可以更好地应对在现实生活中所遇到的诸多问题,有效感悟物体的空间方位和互相之间的位置关系。

四、 在小学数学中用可视化思维培养学生核心素养的策略探究

在数学教学中,科学实施教学对策,能够使教学呈现出良好的效果。小学数学教师要想用可视化思维有效培养学生的核心素养,就有必要对具体的实施策略进行深度分析和研究。接下来。笔者将从以下五个方面,结合自身的教学实践经验,对用可视化思维培养学生核心素养的具体策略进行深入探讨。

(一)巧用可视化思维,培养学生推理能力

推理能力是小学数学核心素养中尤为关键的一种素养,良好的推理能力可帮助学生更好地解决数学难题,加深知识认识。此外,良好的推理能力不仅可以解决数学方面的难题,也可以应用于实际生活中,引导学生解决一些现实问题。因此,对学生来讲,奠定推理能力的基础尤为关键。当然,形成良好的推理能力是一件比较困难的事情,此过程中,学习者需要具备恒心和耐心,也需要学习这种能力的悟性。可视化思维可以将推理的思维直观形象地展现出来,帮助学生更好地了解推理过程,明晰正确的推理思维。因此,小学数学教师在实施具体教学策略时,可以灵活运用可视化思维,有效培养学生的这种推理能力。

如,在讲授“冰激凌盒有多大——圆柱和圆锥”这部分知识时,笔者便会灵活运用可视化思维,培养学生的推理能力。在课堂上,为了引导学生根据圆柱的算式推理出圆锥的算式,笔者会准备出底面与高相同的圆柱和圆锥模型。在课堂上,讲授完圆柱算式后,让学生利用这两个模型,仔细探讨与推理圆锥的算式。推理的过程也是对知识进行探究的过程,学生需要积极思考,充分地发挥出自己的思维主动性。课堂上,有的学生会用尺子测量两个模型,有的学生会通过装东西的方式探讨二者之间的关系。学生所采用的探究方法不同,在探究的过程,笔者会鼓励学生将每个探究步骤都写下来,以此让思维可视化。写探究步骤的过程,也是对自己的推理思路进行思考与反思的过程。在探究实践结束完毕后,笔者便会让学生说出他们所探究的结果,并展现出自己探究二者体积关系的思维导图。思维导图可以直接展现出学生探究相关知识的整个过程,笔者会认真看学生的思维导图,并直接展现出简短、科学、有效地探究二者体积关系的思维过程。通过思维方式的对比,学生能够充分地发现自己的思维所存在的不足之处,并积极改正。这种思维纠正的过程,也是不断革新自身思维的过程,这样,在不知不觉中,学生的推理能力便会获得一定的发展与提升,笔者也因此可以顺利达到教学的目的。

总之,小学数学教师在教学时,有必要充分地认识到培养学生推理能力的重要性,有必要关注应用可视化思维培养学生推理能力的具体策略,结合小学数学教材内的知识,有针对性地展开对学生的教学,让学生逐渐地形成良好的推理能力,并因此获得更好的发展。

(二)巧用可视化思维,培养学生运算能力

要想学好数学知识,掌握良好的运算能力尤为关键,毕竟,无论是在数学教材中,还是在数学试卷解答中,都要考验学生的这一基本能力。在现实生活中,涉及诸多与数学相关的问题,这些问题需要我们应用运算能力解决。小学数学教师在教学时,自然需要关注对学生运算能力的培育。可视化思维可以将数学运算的具体过程直观展现出来,学生通过这种思维过程,可以加深对运算流程的了解,从而提高自身的运算能力。因此,小学数学教师在教学的过程中,可以结合相关数学知识点,有针对性地培养学生的运算能力。

如,“大海边——100以内数的加减法(二)”这部分知识,主要的知识教学目的就是让学生掌握两位数加减两位数的口算和笔算方法。在此过程中,学生需要了解小括号的作用,需要进行加减法的混合运算。与之前所学习的运算知识不同,这种运算知识难度更大了,学生学起来也更为吃力。在课堂上,为了让学生更为直观地了解这种计算方式的具体方法,笔者便会将思维可视化,一步步地带领学生计算两位数加减两位数并以此展示计算过程的方式,帮助他们更好地了解具体的运算方式,形成良好的运算思维。在讲完基本的知识后,笔者则会展现诸多算式,引导学生进行实践操作演练。在学生进行运算时,笔者会鼓励他们将具体的运算步骤展现出来,以此更好地明晰他们运算这些算式的思维。在此过程中,由于很多学生尚未了解相关知识,出现了计算结果错误的问题。针对这种问题,笔者便会引导学生对自己的计算过程进行回顾,一步步地了解自己的思维过程,发现计算错误的地方,积极改正。当然,笔者也会亲自查看学生的具体计算过程,充分地了解其中计算错误的地方并强调指出,有针对性讲解课本上的知识。这种知识讲述的方式,能够更好地提高学生的运算能力,帮助其查漏补缺。

总之,运算能力是小学生应具备的一种较为基础的能力。小学数学教师在教学的过程中,有必要充分地关注对学生这种能力的培养,充分地应用可视化思维的形式,逐渐引导学生了解运算过程,从中逐渐地发展并提升学生的运算能力,从而更好地达到核心素养培育的教学目的。

(三)巧用可视化思维,培养学生模型思想

模型思想主要指的是运用数学建模去解决问题的一种思想。模型思想是构建数学与现实生活桥梁的思想,能够推动学生用数学语言讲述现实生活中的事情。模型思想的形成是一个比较艰难的过程,学生不仅需要了解数学理论性知识,还需要将所学习的课本上的知识与实际生活建立真实的链接。小学数学教师在教学的过程中,有必要充分地关注学生所需形成的这种素养,将可视化思维充分地应用起来,以有效培养他们的这种素养。

如,“欢乐农家游——百分数(二)”这部分知识,主要的教学目的就是让学生了解百分数的意义,正确读百分数,体会百分数与日常生活的关系。在讲授这部分知识时,为了让教学拔高,笔者也会将百分数与具体的应用链接在一起,培养学生的模型思想,使其能够更好地利用理论性知识应对现实生活问题。课堂上,讲完基础的知识后,笔者便会创设出具体的情境,即展现出小明所在班级数学成绩的成绩单,让同学以60分为及格线,计算出这个班级的及格率。应对该情境,学生不仅需要充分地应用之前所学习的知识,也需要对刚刚学习的知识进行深度思考,并通过这两种思维方式,更好地完成情境中的任务。当然,在完成任务的过程中,笔者会让学生将整个思维过程以直线性思维导图的形式呈现出来。在学生完成任务后,笔者则会仔细观察整个思维导图,并对他们所展现的思维导图进行优化。优化完毕后,则会创造出下一个问题情境,让学生以刚才所创造的思维导图为模型,解决这个情境中的问题。此过程中,学生会逐渐地建立起良好的模型思想,笔者也因此有效地达到了教学的目的。

总之,模型思想要求学生能够对生活事理进行简单、提炼、概括和数学化的表达,这种思想并不像具体的知识点,不能单独作为一个教学内容而教学。小学数学教师要想培养学生的这种思想,就有必要将相关教学内容与现实生活相联系,引导学生掌握一套解决实际问题的模型,有效推动学生的发展。

(四)巧用可视化思维,培养学生数据分析观念

在现实生活中,我们要想更好地掌握某件事情的规律,有效解决问题,就有必要对相关事物进行调查研究,通过收集并分析数据的方式,更好地了解到其中所蕴含的信息。这种具体教学方式,能够帮助学生寻找并探索到规律,更好地解决相关问题。小学数学教师在实施数学教学的时候,就有必要关注对学生数学分析观念的培育。可视化思维可以帮助学生更好地了解分析事物、收集数字信息、分析数据等诸多与数据分析相关的流程。小学数学教师在教学的过程中,便可以充分地运用可视化思维,以此有效培养学生这种数学分析观念。

如,“爱护眼睛——复式统计图”这部分知识包含复式条形统计图的知识点,主要的教学目的就是让学生用简单的复式统计图描述数据。在讲述这部分知识时,为了培养学生的数据分析观念,笔者将学生分为几个小组,让他们以小组为单位,对笔者所布置的数据进行统计,设计成复式统计图,并根据该图谈一谈该数据所呈现出来的特点。在布置小组合作任务时,笔者会尽量让任务贴近生活,即引导学生统计并分析班级上学生各学科成绩的数据、喜欢的电影类型等。当然,在学生以小组为单位完成任务后,笔者也会让他们将完成整个任务的过程以思维导图的形式呈现出来,从而更好地明晰整个数据分析的操作步骤。通过这些贴近生活的数据统计,帮助学生更好地了解一些客观现象,从而更好地明晰数据分析的意义,使学生形成基本的数据分析观念。

总之,小学数学教师在教学时,可以深入分析可视化思维,灵活应用这种思维模式,培养学生的数学分析观念。教师通过帮助学生建立起这种良好的数学分析观念,引导他们更好地解决现实生活中所遇到的一些问题,从而助力他们获得更好的发展。

(五)巧用可视化思维,培养学生应用意识

教学的最终目的就是让学生将所学习的知识更好地应用于实际中,解决现实生活中的问题。因此,培养学生的应用意识尤为重要,唯有如此,学生才可以下意识地利用理论知识解决问题,自身的知识储备也会得到有效的应用。小学数学教师在教学的过程中,则可以充分地应用可视化思维,有意识地培养学生这种应用意识。

五、 结论

综上,教育需要引入新的内容、融入新的方式,呈现出新的形式,助力教学提升效率,并达到立德树人的教学目的。培养学生的核心素养是立德树人教学目的之一,文章聚焦小学数学核心素养培育这一根本的教育目的,采用可视化思维这一新兴的思维,深入分析了可视化思维的概念,深入探讨了核心素养概念及存在意义,从培养学生推理能力、运算能力、模型思想、数学分析观念和应用意识这几个方面,深入探究了用可视化思维培养学生核心素养的策略。希望内容可以给教师一定的参考,使其能够科学施策,展开有效的教学,使学生能够因此获得更好的发展。