基于可视化学习的小学数学几何教学模式的探究.docx
伤感的歌词-关于秋雨的诗句
基于可视化学习的小学数学几何教学模式的探究
——以《轴对称》为例
一、研究背景与问题提出
（一）小学几何教学
在小学几何教
学中，由于学生年龄和思维特点，他们仍然以直观形象思维
为主，逐渐向抽象逻辑思维过
渡。传统的教学方法在一定程度上不能很好地展
现某些知识所有的动态性和抽象性，图形
几何的教学在《数学课程标准》中属
于“空间与图形”的领域，是比较抽象的，需要学生
有较强的空间观念和抽象
思维，主要涉及现实世界中的物体、几何体和平面图形的形状、
大小、位置关
系及变换，它是人们更好地认识和描述生活空间并进行交流的重要工具。儿
童
时代是空间知觉即形体直观认知能力发展的重要阶段，这就需要有学者们教师
思考如何在教学中直观形象地展现教学内容和学生的思维过程，从而发展儿童
的空间观念和提高教学质量。
（二）可视化学习
近年来，随着计
算机技术的发展，使得国内外越来越多的教育研究者开始
关注可视化学习，可视化学习是
指把数据、信息和知识的外部表征和学习者内
部心理表征转化为可视的表示形式，从而获
得对数据、信息和知识的更深层次
认识的过程。
由华东师大刘濯源教授提出的思维可视化（
Thinking
visualization
）是
指运用一系列图示或图示组合
把本来不可见的思维（思考方法和思考路径）呈
现出来，使其清晰可见的过程。被可视化
的“思维”更有利于理解和记忆，因
此可以有效提高信息加工及信息传递的效能，是一种
有效教学（工作）策略。
实现“思维可视化”的技术主要包括：学科思维导图、模型图、
（考试规律模
型、学科规律模型、思维方式模型）、流程图、概念图、鱼骨刺图等等；<
/p>
（三）目前关于可视化学习在数学方面的研究现状
尽管国内外教育工作者对可视化教学越来越关注，对可视化技术的作用也
给予了肯定，但大部分研究都是针对高等数学或者初高中数学领域，比较少涉
本文系广东省教育
技
术中心
2018
年
度
专
项
课
题
“
可
视
化
学
习
促
进
小
学
数
学
教学改革的实验
研
究”阶段性研究成
果
。（
项目编号：
1
8
J
X
0
7
1
2
8
）
及小学数学可视化教学的研究，尤其是空间几何方面的研究就更少了，形成一
定教学模式尤其困难，这与小学生思维直观化和小学几何知识抽象化形成鲜明
对比有关。
因此，本研究试图寻找一种小学数学几何教学
的模式，尝试把可视化技术
应用于整个教学过程中，以“多环节助力，全程化贯通”的方
式提高教与学的
效能。
二、基于可视化学习的小学几何教学模式构建
（一）可视化学习概念界定
美国
CEP
报告中对可视化的定义
是“可视化是一种计算和处理的方法，它
将抽象的符号数据表示成具体的几何关系，使研
究者能亲眼看见他们所模拟和计
算的结果，使用户看见原本不能看见的东西。”而可视化
学习则是指充分利用可
视化的学习资源，通过可视化思维工具进行分析思考，并利用可视
化工具进行总
结反思的个性化学习方式。
[1]
（二）可视化教学模式构建
1.
STILE
学习模式
华南师范大学李克东教授在《可视
化学习行动研究》的工作意见中提出了
“基于
PBL
（问题导向教学法）的可视化学习
STILE
模式”
[1]
是让学生学会利用
知识可视化资源和可视化工具进行学习，学会发现问题、解决问题，并提出质
疑，通过自主学习、合作交流的方式，重新建构知识体系，改变教师的教学方
法和学生的
学习方式，提高教学质量与效率。
可视化
STILE
学习模型包括五
个学习活动：（
1
）展示知识内容情境，提出
< br>思考问题。（
2
）利用思维工具思考分析问题，表达个体
思考过程和观点。
（
3
）围绕可视化思维作品进行小组交流互动。（
4
）教
师利用多种可视化资源
指导深化学习。（
5
）利用
PMIQ
表格化可视化思维工具进行学习反思和
自有学
者评价，让学生能够找到自己的兴趣点和存在的疑问并提出问题。可视化学习
STILE
模型如图
1
所示。
E
自
有
学
者
评
价
反
思
活
动
（
Self-
Evaluation
）
师
入
导
动
L
教
深
指
活
（
Lectures
）
I
开
展
小
组
协
作
互
助
学
习
活
动
（
Int
eraction
）
T
开
展
小
组
协
作
互
助
学
习
活
动
（
Thinking
）
S
（
Situation
）
< br>
图
1
可视化学习
STILE
模型
2.
小学数学几何教学内容与特性分析
图形与几何主要研究现实世界中的物体和几何图形的形
状、大小、位置关
系及其变换，让学生掌握相应的基础知识和基本技能，学会解决简单的
实际问
题，丰富对现实空间及图形的认识，更好地认识和理解人类的生存空间，发展
形象思维，培养空间观念和创新意识
[2]
。发展学生的空间观念是《小学数学课
程标准》中的一个重要目标，也是图形与几何学习
的核心目标之一。学生空间
观念的形成是建立在观察、感知、
操作、思考、想像等的基础上，可视化手段
恰好能很好地实现这一目标，如“摆一摆”、
“画一画”等方式能使知识点更
加直观地展现，学生的思维能更好地呈现。其中思维导图
和微课作为可视化资
源能帮助学生归纳总结知识点，几何画板、
FLASH
等软件则能让几何图形动态
形成，在学生脑海中形
成影像，激发他们思考。
3.
基于
STILE
学习模型的小学几何可视化教学模式探究
< br>《数学课标》指出：“有效的数学学习活动不能单纯地依靠模仿和记忆，
动手实践、自主探究与合作交流是学生学习数学的重要方式”。基于这一理
念，根据可视化学习“STILE”模型提出的五个主要活动和可视化教学的三
大要
素：知识可视化、思维可视化、数据可视化，针对小学生的年龄特点和小学数
学几何教学中的一些抽象知识点对教学模式进行了修改调整，其中合作交流和
< br>教师的深入指导会根据学生和知识点的需求灵活调整，并加入了学生自主创作
的环
节。小学几何可视化教学模式如图
2
所示。
开展小组协作互助学习活动
利用思维导图或微课等可视化资源，自主归纳
借助图形直观展示可视化手段，合作交流
运用几何画板等可视化工具，深入指导
成为下节
课学习的
起点
依靠数据可视化方法，巩固提升
使用
PMIQ
表格，反思提问
图
2
小学几何可视化教学模式
此教学模式首先让学生通过可视化资源，包括思维导图或者微课视频等，
自主归纳整理旧知，帮助学生回顾已学知识和已有的经验，通过创设情境激发
学生学习的兴趣，准确把握学生学习的起点。
紧接着运用可视化工具，引发学生思考，有了思维的碰撞就有不一样的意
见与想法，通过
合作交流，求同存异，让不一样的思维擦出火花。
由于学生
的意见很有可能不统一，也有可能比较片面，这时候教师作为指
导者的深入指导不能忽视
，教师可以借助可视化工具进行详细讲解，深化对知
识的理解。
创新能力是学生学习能力培养的核心，在练习环节中，可以利用可视化工
具，设计让学生有自主创作空间的题目，培养学生的创新意识。
最后利用
PMIQ
表格进行学习反
思和自主评价，从而提出有价值的问题，为
下一节课的学习打下基础，这也将是下节课教
学的起点。
三、基于可视化学习的小学几何教学模式应用实践