摘要：作为一种思维的工具，视觉是人类认知的主要渠道。人类的思维是强烈地倾向于图形的。因此，在教学，尤其是课程改革中的小学数学教学中，应用可视化思维工具必会事半功倍。可视化思维工具是一种结构化的、组织性的思维工具，也是一种有效的学习方法，具有形象性、非逻辑性、可视性、想象性的特点。利用可视化思维工具进行学习，不但可以更快地学习新知识，复习整合旧知识，而且可以帮助学生养成良好的学习和思维习惯。本研究将思维导图、线段图等可视化思维工具图有效应用在教学中，引导和帮助学生更好的理解并掌握知识。
关键词：思维可视化；思维导图；教学效率
1 思维可视化工具的概念
思维可视化是指对原本不可见的思维路径、方式、规律运用图示或图示组合的方式呈现出来，以期实现增强记忆及加深理解的效果，其本质就是将隐形思维显性化的过程。思维可视化工具是指利用知识结构的视觉表征，帮助学习者在学习和解决问题的过程中重组、重构、评价、描述、传达和建构知识，是转变学习方式、提高学习效率的有效工具。
2 思维可视化工具的种类
2.1 思维导图
思维导图又叫心智图，是表达发射性思维的有效图形思维工具，它简单却又极其有效，是一种革命性的思维工具。
2.2 概念图
概念图是康乃尔大学的Novak J D 于 1971 年根据 Anusbel 的有意义学习理论提出的一种教学技术。从构图结构看，概念图包括概念、命题、交叉连接和层级结构四个图表特征。构图时一般先罗列所有概念，再把概念进行分层，并确定各概念间的关系，然后用连线或箭头与连接词构成一个个命题，这些命题往往可以交叉相连。因此，概念图一般是呈网状结构。
2.3 流程图
流程图有时也称作输入-输出图。该图直观地描述一个工作过程的具体步骤。流程图对准确了解事情是如何进行的，以及决定应如何改进过程极有帮助。
2.4 鱼骨图
鱼骨图是由日本管理大师石川馨先生所发明的，故又名石川图。鱼骨图是一种发现问题“根本原因”的方法，它也可以称之为“Ishikawa”或者“因果图”。其特点是简洁实用，深入直观。
3 思维可视化工具在小学数学教学中的有效应用
思维可视化是现代教育当中所形成的一种全新的教育理念和方法，通过思维可视化能够让学生的思维能力得到全面的发散，同时也能更加直观地让学生来阐述自己的观点，解题思路十分明确，对于学生创新能力的培养来说也非常重要。思维可视化相当于示意图的应用，能让人的思维得到全面的拓展，充分激发学生内在潜能。将这样的教学方法应用到小学的数学教学当中去，不仅能让学生的积极性得到全面的提升，更加能让教学质量和效率上得到保障。通过图形技术能让学生的学习思路打开，充分发挥出学生的能力。可以说，在思维可视化的协助下学生能够逐渐养成良好的解题思路和学习习惯，提高逻辑思维能力，强化学生学习成绩。
3.1 思维可视化工具可用于讲授抽象数学概念
数学概念使大脑对现实对象的数量关系和空间形式的本质特征的一种反映形式，即一种数学的思维形式。正确理解并灵活运用数学概念，是掌握数学基础知识和运算技能、发展逻辑论证和空间想象能力的前提。运用思维可视化工具，既可以帮助学生正确理解，又可以促进学生记忆并灵活运用概念。例如，在讲授公倍数、公约数时可以用韦恩图来举例说明。在讲授质量单位千克、克时可以用思维导图分别画出千克和克的适用范围、生活中的常见应用举例。在讲授分数的加减时用图形涂色的方法来帮助理解。
3.2 思维可视化工具可用于复习整理知识点
建构主义者认为：客观的知识结构通过个体与之交互作用而内化为认知结构“文化——历史”发展理论等，都是建构主义死刑发展的重要基础。因此，通过思维可视化工具，实现小学生知识的建构显得尤为重要。比如在章末复习时用思维导图、数形图、括号图来梳理知识点，能清晰地呈现出知识脉络，完成学生自己的知识体系的构建，教学效果会更好。
再比如期末复习时，让学生自己绘制本学期数与代数、图形与几何、概率与统计这三大块的知识框架，既发挥了学生的主观能动性，又能从中发现他们知识建构中的缺失点和问题，及时补救更正。
3.3 思维可视化工具可用于区分相近数学概念
相近的数学概念长期以来给小学学生的学习带来很大困扰，区分相近的数学概念会帮助学生突破教学难点，更轻松地完成学习。在小学数学阶段的相近数学概念非常多，譬如：面积和周长，最大公约数和最小公倍数，分数和小数，面积和体积，频数和频率，分数和百分数……在教学中有必要用“双气泡图”将它们区分清楚。
3.4 思维可视化工具可用于讲授算法、程序、步骤
数学是一门严谨的学科，在计算领域和解决问题的过程中都隐藏着一些特定的规律或程序。比如在讲授有余除法时，我们可以让学生总结出这种竖式除法的计算步骤，“一乘→二商→三减→四比”，让其对算理的认识更加清晰明了。
3.5 思维可视化工具可用于解决复杂实际问题
思维可视化工具不是为了画图而画图，而是要以解决具体问题为目标。离开了问题的指引，思维激发就失去了方向，思维整理也就失去了依据。有了具体实际问题的引导，思维可视化作品的价值和意义就会大幅提升。比如在解决“归一”和“归总”问题时，学生往往搞不清先乘还是先除，没有解题思路陷入迷茫。但是运用思维可视化工具，画出线段图，就可以轻松地列出算式，将一道道难题拿下。其次，在解决实际问题时，我们可以用概念图表示题目中已知条件和未知条件之间的关系，从而让学生在解决问题时更加游刃有余。
3.6 思维可视化工具可用于培养学生创新思维
创新思维是指以新颖独特的方法解决问题的思维过程，通过这种思维能突破常规思维的界限，以超常规甚至反常规的方法、视角去思考问题，提出与众不同的解决方案，从而产生新颖的、独到的、有社会意义的思维成果。创新思维的目的是追求新发现、探索新规律、创立新学说、创造新方法、积累新知识。创新思维是技术创新的基础，是新技术和新发明的源泉，是促进科技进步和经济增长的革命性力量。创新思维为人类认识世界、改造世界提供新理论和新方法，为人类文明进步和社会发展提供不竭动力。
4 思维可视化工具可用用于提高知识创新应用能力
思维可视化工具往往是从一个主要概念开始，随着思维的不断深入，逐步建立的一个有序的图，能够使你善于用脑，习惯思考，使思维立体化，激发你的想象力，在你知识深度和广度都有发展的时候，激发你的创新潜能，提高知识创新应用能力。比如在讲解周长概念时，学生可以用圆圈图发散出长方形、正方形、三角形、树叶的周长，还会衍生出五角星、圆形、梯形、心形、六边形和很多不规则图形的周长，扩充他们对周长概念的认识。再比如学习归一问题时，学生先用线段图分析题意得到解决这类问题的规律，再请学生用一道180÷3×15算式编写应用题，学生会变换不同的情景增添新的想法，编出很多新的问题，激发他们的创新思维。学习者通过快速地调整修改图解形式来，把新知识同化到自己的知识结构中，产生顿悟、迁移，提高知识创新，形成自己的观点或知识组块，发展创造性思维和创新能力。
5 结论
思维可视化是提升数学教学效率和质量的重要方法，能够改善学生的学习认知，更加能让学生思维能力得到提升，强化学生兴趣。教师在小学数学当中，一定要对思维可视化技术加以重视，充分发挥出思维可视化的积极性作用，从而为提升教学质量和效果做出贡献，让思维可视化能成为学生学习当中的有效工具。
参考文献：
[1]冯秀燕.可视化工具在数学教学中的运用[J],科教导刊,2017(21).
[2]郭爱娟.思维有声,分析有迹——小学数学教学思维可视化的几点思考[J].数学大世界,2017(4).
[3]詹孝宇,小学数学教学思维可视化的几点探讨[J],学周刊,2018,(16).