摘要：在教育信息化深入发展的当下，小学数学教学亟需创新以培养学生创造性思维。本文聚焦信息技术支持下的小学数学创造性思维可视化，深入解析创造性思维可视化在数学教学中的核心价值，系统提出借助数字工具、构建互动模式、融合教学内容实现思维可视化的策略，并分析其对师生发展的积极影响，为小学数学教学改革与学生思维能力提升提供切实可行的方案。

关键词：信息技术；小学数学；创造性思维；思维可视化

引言

随着教育信息化进程加速，信息技术与学科教学的融合成为必然趋势。小学数学作为培养学生逻辑思维与创新能力的基础学科，在素质教育体系中占据重要地位。创造性思维是学生解决数学问题、探索数学规律的关键能力，而思维可视化能够将抽象的数学思维转化为直观的表达形式。信息技术凭借其强大的功能，为小学数学创造性思维可视化提供了新的可能。研究信息技术支持下的思维可视化实践，对推动小学数学教学创新、落实核心素养培养目标具有重要意义。

一、小学数学创造性思维可视化的理论基础

1.1 小学数学创造性思维的内涵与特征

小学数学创造性思维是学生在数学学习过程中，突破常规思维模式，以新颖、独特的方式发现问题、分析问题和解决问题的思维能力。其内涵包含敏锐的数学观察力，能够捕捉数学现象中的关键信息；丰富的数学想象力，在抽象概念与具体实例间建立联系；灵活的数学思维转换能力，从不同角度思考数学问题。其特征表现为独特性，学生能提出与众不同的解题思路；流畅性，迅速产生多种数学解决方案；变通性，根据实际情况灵活调整解题策略。

1.2 思维可视化在小学数学教学中的价值

在小学数学教学中，思维可视化具有多重价值。对学生而言，它将抽象的数学概念、解题思路转化为直观的图形、符号或动态演示，帮助学生梳理思维脉络，理解数学知识间的逻辑关系，降低学习难度。例如，通过线段图分析应用题中的数量关系，能使复杂问题简单化。对教师而言，思维可视化便于了解学生的思维过程，发现学生的思维误区，从而进行有针对性的指导。

1.3 信息技术支持思维可视化的理论依据

信息技术支持思维可视化具有坚实的理论依据。建构主义学习理论强调学生在学习过程中的主动建构，信息技术提供的多样化工具能让学生自主构建思维模型，实现知识的内化。多元智能理论认为每个学生具有不同的智能优势，信息技术可通过图像、声音、动画等多种形式，满足不同学生的学习需求，激发学生的多元智能。此外，认知负荷理论指出，合理的信息呈现方式能降低学生的认知负荷，信息技术能够优化思维可视化的呈现形式，使学生更高效地处理信息，促进创造性思维的发展。

二、信息技术支持下小学数学创造性思维可视化的实践策略

2.1 利用数字工具实现思维过程具象化

数字工具为小学数学创造性思维的具象化提供了丰富手段。几何画板可动态展示几何图形的变化规律，学生通过操作工具，观察图形的平移、旋转、缩放等过程，直观理解几何概念与定理，将空间想象思维转化为可视化的图形操作。思维导图软件能帮助学生梳理数学知识体系，以中心主题发散出各个知识点，清晰呈现知识间的层级关系，便于学生构建完整的知识网络。编程工具如 Scratch，学生通过编写简单程序解决数学问题，将算法思维以代码形式呈现，实现思维过程的可视化与逻辑化，提升创造性思维能力。

2.2 基于信息技术的互动式思维可视化教学模式构建

构建基于信息技术的互动式思维可视化教学模式，能够充分调动学生的学习积极性。在课堂教学中，教师利用电子白板展示数学问题，引导学生通过触控操作在白板上进行解题演示，其他学生可以实时发表见解、提出修改建议，实现思维的碰撞与交流。借助在线学习平台开展小组合作学习，学生分组完成数学探究任务，通过平台共享思维过程与成果，教师及时给予反馈指导。同时，利用虚拟现实（VR）、增强现实（AR）技术创设沉浸式数学学习场景，学生在虚拟环境中探索数学问题，与虚拟对象进行互动，使思维可视化更加生动、直观，激发学生的创造性思维。

2.3 信息技术与数学教学内容深度融合的可视化设计

信息技术与数学教学内容的深度融合，需要进行精心的可视化设计。在数与代数领域，利用动态图表展示数据的变化趋势，帮助学生理解函数关系、数量变化规律；在图形与几何教学中，运用3D 建模软件呈现立体图形的结构特征，让学生从不同角度观察图形，培养空间观念。在数学实践活动中，借助传感器采集实验数据，并通过数据分析软件进行可视化处理，引导学生从数据中发现数学规律。

三、信息技术支持下思维可视化实践的成效与展望

3.1 对学生数学学习效果与思维发展的影响

信息技术支持下的思维可视化实践显著提升了学生的数学学习效果与思维发展水平。学生通过直观的思维可视化呈现，对数学知识的理解更加深入，解题能力得到有效提高，在数学考试中的成绩有明显进步。在思维发展方面，学生的创造性思维得到激发，能够主动尝试新的解题方法，提出创新性的数学问题解决方案。

3.2 对教师教学方式与专业成长的促进作用

这种实践促使教师教学方式发生深刻变革。教师从传统的知识传授者转变为学习引导者，更加注重学生的思维过程与个性化发展。教师通过信息技术设计可视化教学内容，运用互动式教学模式组织课堂，教学方法更加多样化、灵活化。在实践过程中，教师不断学习新的信息技术工具与教学理念，提升自身的信息技术应用能力与教学设计能力，促进了专业成长。

3.3 未来信息技术支持思维可视化的发展方向

未来，信息技术支持思维可视化将朝着智能化、个性化方向发展。人工智能技术的应用将实现对学生思维过程的智能分析与诊断，为学生提供个性化的学习建议与思维训练方案。大数据技术能够整合学生的学习数据，深入挖掘学生的思维特点与学习规律，为教师的教学决策提供数据支持。同时，随着元宇宙概念的兴起，沉浸式、交互式的学习环境将进一步升级，学生可以在虚拟空间中进行更加真实、丰富的数学思维探索，思维可视化的形式与内容将不断创新，为小学数学教学带来更多可能性。

四、结论

本研究系统探索了信息技术支持下小学数学创造性思维可视化的实践路径。通过理论分析与策略构建，明确了思维可视化在小学数学教学中的重要价值与实现方式。实践表明，该探索有效提升了学生的数学学习效果与创造性思维能力，促进了教师教学方式的变革与专业成长。未来，应持续深化信息技术与思维可视化的融合，不断创新实践策略，为小学数学教学改革与学生核心素养培养提供更强有力的支持。

参考文献

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本文系山西省教育科学规划课题，“十四五”规划课题“2022版课标引领下学生数学思维培育的实践研究”子课题“数学教学中发展学生创造性思维的实践研究”（立项编号：GH-230042-159）的研究成果。