可视化学习视域下小学数学教学设计策略

    齐胜利

    在儿童数学学习过程中，具象、直观、感性一直是其鲜明的认识心理特质，而数学学科本质是抽象、理性、形式化的。数学的本质特征与儿童的认知心理特质之间存在着一定的矛盾，造成了一些儿童在学习数学之初就产生种种困难。为此，在小学数学教学中，从儿童与数学两个视角寻找一条理性与感性、抽象与具体和谐发展之路，找到有利儿童数学发展的平衡点，成了很多小学数学教育工作者孜孜以求的目标。为了设计出适合儿童学习数学的教学，让儿童喜欢数学、学好数学，依据儿童认知心理特点，在小学数学教学中实施可视化学习策略，即符合儿童的认知特点，又巧妙解决了数学抽象的问题。

    一、围绕一个中心，让学习看得见

    约翰·哈蒂在《可见的学习》一书中提出，要“让教师的教学对学生可见，让学生的学习对教师可见！”让看不见的学习过程借助可视化的手段，一一呈现出来。为此，教师在设计教学时应紧紧围绕着“让学习看得见”的理念展开思考。

    1.让学生看见教师“教”。

    所谓的教学可见，就是在设计教学时让学生知道教师要做什么、如何去做，达到什么样的要求，有了清晰可操作的任务与目标，教学才能有的放矢，避免学生在课堂上盲目地跟随着教师的讲解而昏昏然，确保学生在整个学习的过程中始终是主动的、积极的、有目标的。

    2.让教师看见学生“学”。

    日常教学中，学生数学学习是否有效，教师往往说不清、道不明，只能凭经验判断，教学诊断缺乏针对性、精确性。如果让学生的学习可见，教师就能知道有效的学习是否发生，课堂学习程度如何，精确地判断出课堂教学的成效与问题，并能针对学生学习中的困难，适时调整教学策略，始终让课堂教学贴着学生学习现实前行。

    二、坚守两个立场，让数学有温度

    数学给人的直观感受是艰涩而又生硬，与多彩的儿童世界距离很远，如何让生硬的数学变得柔软而又温度，让儿童愿意亲近它、触摸它，进而学习它、研究它，需要小学数学教师发挥自身的教学智慧，在儿童与数学之间寻找发展的平衡点，让数学本质与儿童思维这对“矛盾体”得到巧妙的融合。因而，在小学数学教学中实施可视化学习的策略，必须要处理好儿童与数学的关系。

    1.遵循儿童立场，彰显教育本色。

    日常的教学调研数据证明，教师工作的时间越长，设计教学时用在教材挖掘上、钻研数学知识上的时间多，作为课堂学习的主体——儿童，教学设计时常常被忽视了，设计出的教学数学专业的成份足，关注儿童的视角缺。

    可视化学习视角下的小学数学教学设计，强调突出人的价值。教学设计不仅要做到“眼中有人”，明确教学设计是为谁设计;还要清楚教学是为儿童设计，突出儿童在教学设计中的价值与地位;更为关键的是教学设计不单单是为儿童群体设计，还要考虑到每一个鲜活的儿童个体，不同类型儿童的学习需求都应在可视化教学设计得到关照，让儿童的发展成为教学设计的底色。

    2.把握数学本质，凸显学科价值。

    可视化学习的目的是帮助学生更好地学习数学，因而，设计教学时紧扣数学本质既是儿童学习的需要，更是学习数学的目的。为此，在设计可视化学习教学时，应从数学知识、数学方法、数学逻辑、数学思维等方面把握数学本质。

    数学知识。数学基础知识一直是数学学习的重要内容，也是进一步学习与研究数学的基础，它是数学本质的显性表征。因而，在设计可视化学习时，落实数学基础知识就成为教学設计最为重要的载体。

    数学方法。它属于数学学习的上位知识，它是隐性的却又在数学学习过程中起着决定性作用，它是伴随着数学学习的过程而产生。为了隐形的数学方法清晰地展现出来，借助可视化手段可以达到事半功倍的效果。

    数学逻辑。任何一门学科都有自身内在的逻辑，数学也不例外，数学逻辑偏向于理性化、系统化，因而在可视化教学设计过程中，要强化教学设计内在的逻辑链，让学生在清晰的数学逻辑氛围中学习数学，理解数学。

    数学思维。数学思维就是用数学思考问题和解决问题的思维活动形式，比如转化与化归，从一般到特殊、特殊到一般，函数思想等。这些抽象的、隐性的思维活动摸不着、看不见，但又实实在在地存在。教学设计时若借助思维导图等可视化工具，教师可以看到学生的思维轨迹。

    三、遵循三项原则，让设计有依据

    基于可视化学习的小学数学教学，就是借助“看得见”的教学手段帮助儿童学习数学，让儿童从直观感性中积累理解数学的经验，为发展儿童数学思维寻找最佳路径。为此，在设计可视化教学时，应围绕以下三个原则进行。

    1.因“人”定教。

    教学设计就是为了更好地帮助学生学而产生，儿童是教学设计中最为重要的因素。在设计可视化教学时，不仅要考虑到儿童的年龄特征、学段特点，还要考虑到农村或城市区域特点、班级中性别比例等，只有全面分析了儿童自身与环境特点，设计出的教学才能贴近儿童的实际，才能让学习真正发生。

    2.因“材”思教。

    学习素材是一切教学设计具体的表现形式，它承载着数学知识学习，是发展数学思维的平台，培育核心素养的载体。可视化教学设计更加注重学习素材的选择与使用，在设计过程中，根据具体的学习内容选择合适的可视化手段，诸如教具的演示、学具的探究、多媒体的互动等，让所学的内容看得见过程、看得见思考，让数学学习更加直观，让儿童能从感性出发到达理性的彼岸，让数学学习真正得以实现。

    3.因“学”施教。

    儿童的课堂学习具有个性化特点，而当下班级授课制关注整体的学习效益，这必然造成儿童个体“学”与整体“学”之间的矛盾。正是基于这样的认识，在可视化教学设计时，应关注儿童个体学习上的差异，借助日常教学中的学情数据，有意识地开展多层次的互动交流展示活动，让儿童的个性得到充分展现，让他们在互动展示活动中思维得到应有的发展。

    四、落实四项策略，让学习看得见

    为了让可视化学习在小学数学教学中生根、开花、结果，设计教学时，应紧扣“让学习看得见”为中心的教学理念，处理好儿童视角与数学本质之间的关系，遵循因“人”定教、因“材”思教、因“学”施教的设计原则，全面实施可视化学习教学设计的策略。

    1.动手+动脑，紧贴儿童学习心理设计教学。

    著名的教育家陶行知先生曾经作过一首《手脑相长歌》： “人生两个宝，双手与大脑。动脑不动手，快要被打倒。动手不动脑，饭也吃不饱。手脑都会用，才算是开天辟地的大好佬。”大脑代表人的思维、想法，双手代表人的行动和技能，手脑并用协调发展，不仅能更好地揭示学习本质，还能够使儿童在问题解决的过程中发展思维，开发智慧。因而，在设计可视化学习时，一定要让学生手脑同时动起来，让他们的智慧从指尖上跳出来。

    2.学具+图示，发挥视觉表征优势设计教学。

    皮亚杰将儿童认知发展划分为感知运动阶段、前运算阶段、具体运算阶段、形式运算阶段，大部分小学生认知发展处在“具体运算阶段”，他们的思维具有了明显的符号性和逻辑性，但他们的思维活动，在很大程度上仍局限于具体的事物以及过去的经验，缺乏抽象性。因而，小学生在数学学习过程中，具象、直观、感性一直是他们的认知特点。可视化学习设计时一定要围绕着儿童认知特征，充分发挥各类视觉语言的功能，帮助学生轻松愉快地学习数学。

    3.展示+陈述，围绕教学互动交流设计教学。

    小学生在日常数学学习过程中，课堂学习的大部分时间用在听上，听老师讲、听同学讲，他们思考与表达的时间少了，机会少了，产生思维碰撞可能性也就少了。在这种状况下，发展数学思维很难落到实处。因而，设计可视化教学时，一定要多给学生陈述的机会，多给学生展示的机会，因为陈述能清晰地展现认知过程，学生在陈述过程中不仅能呈现独立思考的成果，更能展现他们思维发展的过程;而展示则突出技能的呈现，从中可以看出学生操作、计算、画图等方面的能力，有利于他们技能的发展。

    4.传统+现代，优选可视学习工具设计教学。

    可视化学习工具应多元化、多样化，既有传统的，也有现代的。低年级常用的小棒、圆片、计数器，中年级常用的几何图形，高年级常用的线段图等，都是传统意义上的可视化学习工具，这些传统的工具用起来简单、直观、方便，也能取得很好的教学效果。随着时代的发展，电子化工具越来越多，从多媒体课件，微课、flash动画、几何画板到平板电脑，电子化工具的互動性越来越强，功能越来越强大，很多原来无法展现的思考过程，借助现代电子化工具都能实现。

    面对众多的传统与现代可视化工具，在设计教学时，切不可一味追求现代的工具而丢弃传统的工具，要根据学生的年龄特点、办学的实际情况、教学具体内容等，选择合适的可视化学习工具。要把有利于学生可视化学习作为选择工具的出发点，让学生数学学习借助可视化工具的支撑，学得更轻松、更深刻、更扎实，思维得到实实在在的发展。