摘要：2022年版数学对义务教育小学阶段的数学思维既提出了新挑战，也提供了深入研究和实践课程理念的良好契机。小学生处于具体形象思维到抽象逻辑思维的过度阶段，抽象思考的能力较弱，借助直观的图示可以生动形象地展示出思维路径。认知负荷理论和奥苏贝尔有意义学习理论证明了思维可视化的积极作用。在小学数学教学中，可以采用设计知识导向型、问题导向型、课件设计型的图示实现思维可视化。

关键词：小学数学教学；思维可视化；图示

在当前“双减”政策背景下，教育理念发生转变，已然不再仅仅满足于知识的传授，而是更进一步地关注学生的综合素养。《义务教育数学课程标准（2022年版）》明确了数学核心素养为“三会”，即会用数学的眼光观察世界、会用数学的思维思考世界、会用数学的语言表达现实世界[2]。但小学生还处于具体形象思维到抽象逻辑思维的过度阶段，抽象思考的能力较弱，这就需要借助直观手段，把思维路径以图示或图示组合的方式呈现出来，利用“思维可视化”的策略提高学生的核心素养。

一、思维可视化教学的理论基础

（一）认知负荷理论

澳大利亚认知心理学家约翰·斯威勒（John Sweller）于1988年提出了认知负荷理论[3]。对于教学而言，认知负荷理论阐述了学生的认知总容量是有限制的，应尽可能地在教学设计的环节就避免给学生带来额外的负荷。

小学数学思维可视化教学借助各种图示，使用各种图表建立数量关系和变化来表示数学问题并求出结果，呈现出简单明了的思维路径。

（二）奥苏贝尔有意义学习理论

从学习材料与学习者原有知识之间的关系角度来说，美国当代著名教育心理学家奥苏贝尔提出了有意义学习理论。学习不再是一个个单独的模块，知识像枝条一样使大树生长得越加繁茂，更容易保留在长期记忆中。

在小学数学中，抽象思维的发展成为首要任务，学生需要学习掌握有意义的读写能力。因此，教师可以利用思维可视化来引导学生利用已有的背景知识来推理他们还不知道的东西，不断丰富他们的知识，同时在学习过程中培养推理能力，建立网络化的知识结构。

二、思维可视化教学的具体应用

（一）知识导向型可视

由于数学知识，特别是数学概念，本身具有较强的抽象性，所以对于小学生而言，把知识“抽剥”分析，利用图示清晰表达出知识背后的思维结构，这使学生能够尽快地在现学概念和以往所学的概念之间建立联系，进行探究性学习，从而在他们的头脑中建立一个有序的知识结构。

在小学阶段学习图形与几何章节中，学生需要掌握大量的概念，教师应关联知识结构，梳理知识体系。例如，学习平面图形四边形时，教师可让学生基于对以往边、角、平行的知识来对正方形、长方形、平行四边形和梯形的特点进行自主探究，引导学生从以下四个纬度思考：是否都有四条边？是否对边平行？是否对边相等？是否对角相等？通过分析的结果来梳理他们的关系，可以发现“如果长方形的四边相等就是正方形”、“如果平行四边形有一个角是直角就是长方形”，再引导学生绘制思维导图，该思维导图的整体架构可遵循这样的思路：首先，画一个四边形；然后，根据“只有一组对边平行”和“两组对边分别平行”这两个条件划分出梯形与平行四边形；根据“有一个角是直角”这一条件得出矩形，根据“四边相等”得出正方形。这样创建思维导图，不仅能够使学生将知识结构联系起来，将概念之间的关系可视化。而且，每个概念都可以形成一个节点并得到进一步发展，这对培养发散性思维非常有用。帮助学生在头脑中的构建知识结构的同时了解并掌握住这些图形的特点。

每章新知授课结束后，章节复习必不可少，借助思维导图的形式可以清晰建立知识框架。教师首先应该和学生一起对整章的数学教学内容进行回顾，指导学生对章节进行总体概括，再提炼出每一个知识重点，对每一个概念和公式进行整理汇总，形成思维导图设计的基本元素。然后，指导学生可以借助不同形状或颜色的图标代表不同意义，将章节中学习的每一个知识点进行记录，并设计留出为下一步深化复习的位置[4]。通过绘制思维导图的方式建立知识框架，可以让学生在绘制的过程中对教材中内容进行更加细化的学习，对章节教学内容进行梳理时，也会延续性地进行知识难度的提升。

（二）问题导向型可视

小学数学学习中对于一些较为复杂的题目，尤其是应用题，学生初次看题后一下子没有解题思路，可以用图示方法分析，找出其中蕴含的数量关系。运用图示法解析应用题，是培养孩子思维能力的有效方法之一。图式法不仅直观地反映了应用问题的数量关系，启发了学生的思路，帮助他们找到解决问题的方法，而且调动了学生用画图思考问题的意愿，提高了他们分析和解决问题的能力。在解决应用题时，可以先将已知的条件和所要解决的问题绘制成图，然后利用图式来寻找解决应用问题的方法。

（三）课件设计型可视

多媒体网络技术的快速发展对教学提供了很大的便利，课件的设计也是当今课堂教学必不可少的一部分。借助多媒体技术制作的课件可以为教师授课提供形象的表达方式，能有效地克服教学难点，方便教学，激发学生的学习兴趣，给传统单调的教学带来真正的改变，实际做到更愉快地学习。数学的解题思维可以有效借助动态画面呈现出来，加上传统静态画面，动静结合，清晰展示出思索的步骤，增强课堂教学的效果。

结语

总之，借助图示达到思维可视化的方式有助于小学数学的教与学。2022年版数学新课标的发布和实施对义务教育小学阶段的数学既提出了新挑战，也提供了深入研究和实践课程理念的良好契机。新课程改革下的课堂教学，给我们教师提出了新的挑战。我们必须正确并深入地理解新课标思想，把握课堂教学的基本要求，改进教学方法，提高专业功力，多动脑筋，多想办法，调动学生的积极性，让学生学会学习。

参考文献：

[1]李玲，王宝霞，付惠.“思维可视化”在小学数学教学中的实践与思考[J].教育理论与实践，2021，41（35）：57-59.

[2]朱立明，秦丹.新课标下小学生数学核心素养的架构研究[J].课程.教材.教法，2022，42（07）：12-18.

[3]张学林，任全红.基于外部认知负荷理论下数学符号逻辑认知顺序探究[J].绵阳师范学院学报，2022，41（11）：14-19.

[4]李红.巧用思维导图教学提升初中数学复习课效率[J].学周刊，2021（30）：101-102.

[5]沈利玲.数学思维可视化工具的类型及其应用[J].教学与管理，2020，（17）：48-51.

[6]黄丽丽. 思维地图在小学数学教学中的应用研究[D].集美大学，2017.

[7]束佩芳.借助思维导图，提升数学思维——以苏教版一年级小学数学教学为例[J].数学教学通讯，2019，（34）：40-41.

[8]董文彬.基于几何直观的思维可视化策略[J].教学与管理，2019，（26）：46-48.

[9]禹宏征.思维导图：发展数学核心素养的有效工具[J].数学教学通讯，2019，（13）：28-29.

[10]宋宜秀.基于“思维可视化”理论的小学数学课堂重建分析[J].中国教育刊，2019，（S1）：49-51.

[11]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（01）：35-38.

[12]陈志军.思维导图：让课堂更具思维含量[J].教育研究与评论（课堂观察），2015（09）：14-16.