Page 23 - 核心素养视角下构建中小学数学教学研究

第一章 基于思维可视化的小学数学教学设计

出来，使其可视化。思维可视化的核心任务就是将不可见的思维可见化，通过言
语、行为、图示或图示组合等方式将学习者本不可见的思维结构及规律呈现出来，
使教师及学生清晰可见。基于思维可视化的小学数学教学设计的最终归宿是提高

学生思维水平，发展高阶思维能力。心理学研究表明，处于不同数学思维水平的
学生所掌握的知识结构是不同的，数学思维水平低的学生的知识是分散和孤立的，
是横向排列和列举的；而数学思维水平较高的学生的知识是有组织、有系统的，
知识点是分层排列的，知识点之间有内在的联系，这些联系是通过一个分层的网

络结构表现出来的。有的学生思维水平高，具有较完善的思维策略，有的学生思
维断断续续、支离破碎，缺乏方法。在学生思维的发展方面，我们不仅需要高度
关注他们的思维是否存在缺乏发展的风险，更为重要的一点就是高度关注他们的
思维是否正确发展。将一个学生的整体思维过程及其思考结果表达出来，能使思

维水平较高的学生获得更好的发展，找到思维水平低的学生所存在的学习问题，
进行具有明确指向性的教学，促进每个学生的思维得到更好的培养和发展，防止
思维错误的发展。当然，能够将一个学生的思维进行可视化的方式绝不仅仅限于
思维图示，学生提出的疑问、表达的观点、完成的习题、填写的任务单都能够体

现学生的思维发展，教师要学会观察和捕捉学生在课堂中留下的思维线索。
（四）强调师生间的交互学习
基于思维可视化的小学数学教学设计要求强化“交互式学习”，强调师生间
的互动协同。Card 等人认为可视化是使用计算机支持的交互性的视觉表示法，

对抽象数据进行表示，以增强认知。教学是需要交互的，我们所说的教学交互就
是指通过教与学进行一系列对话。在教学过程中存在着三个层次的交互，三个层
次逐渐由具体向抽象、从低层到高级，高级的交互是以低级的交互为条件和基础。
在思维可视化的各种图示工具中，概念图可以很容易构造概念与概念之间的关系

以及知识体系之间的层次关系，可为概念交互提供一个很好的可视化的交互平台；
思维导图技术能促进发散性思维的表示，不管是手画还是计算机绘制都可为信息
的交互和操作交互提供方便。利用可视化交互实现个性化、有序性、可持续的教
学交互，构建师生间的学习共同体，对数学教学进行设计上情境的创造、方法上

交互的增强和内容上理解的深化，使教学交互个性化、有序性、可持续进行，促
进学生思维能力发展。

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