- 上一篇：小学数学有效教学策略研究
- 下一篇：教师资格制度变迁下的师范生专业发展
思维是指在表象、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。可视化思维就是把大脑里的思维想法用一定规则但是又具有个人特色的图清晰明了地表现出来，即实现思维的可视化，被可视化的“思维”更利于理解和记忆，因此可以有效提高信息加工及信息传递的效能[1]。
目前应用的可视化思维工具主要有概念图、思维导图、认知地图等等。可视化思维工具强调以线条、图形、颜色等将文本形式的知识编制成图标，将知识以图形的形式表现出来，可视化思维工具利用心理发展模式、人脑认知思维特点减轻了小学生在学习过程中的认知负担，更有利于学生对信息进行加工，有利于学生轻松愉快的学习知识。
2.2 可视化思维工具的理论基础
2.2.1 建构主义
近年来，建构主义在教育学和心理学中的影响越来越大，在课程改革、科学和数学教育、教师教育、教育技术以及教育研究中占据着主导地位[2]。建构主义特别强调学生个体学习能动性的发挥，强调以学习者为中心，其理论认为，学习是学生自主运用新旧知识进行有意义构建知识网络的一个过程。建构主义注重学生的先前知识对学习的影响，强调学生学习知识不是被动的接受过程，而是借助于先前的知识经验主动建构的学习过程。
按照建构主义的观点，可视化思维工具正是借助于学生自身对知识的理解，结合已有的知识经验，通过个人或者合作学习的方式，将内部建构的言语信息知识用图形的形式表现出来，将学生个体思维的过程外化出来。
2.2.2 支架教学观
在接受学习和发现学习的基础上，建构主义者提出了支架式教学这一概念。支架本意是建筑行业中使用的脚手架，这里用来形象地形容一种教学模式：教师引导着教学的进行，使学生掌握、建构和内化所学的知识技能，从而使学生能够进行更高水平的认知活动。换句话说，就是通过教师的帮助（支架）把学习逐渐由教师转移给学生，最后撤去支架[3]。
在小学数学的教学中，合理有效地使用可视化思维工具，能够起到“支架”的作用，一开始教师利用可视化思维工具来进行必要的讲解，然后慢慢的让学生理解，学生在理解图示的基础上就能逐渐独自地进行学习。
2.2.3 双重编码理论源/自:751:`论~文'网www.751com.cn
信息加工理论认为，知识的理解过程是一种对信息的重新编码、加工、记忆的过程。双重编码理论认为，在信息的获取、编码、认知的过程中，语言和非语言信息符号对于人们的信息加工都具有同等的重要作用。换句话说，在小学生学习数学知识的过程中，以往的偏重言语讲授的方法对于学生的信息加工仅仅是一种单向的信息加工模式。但是，可视化思维工具不仅注重言语信息在学生学习过程中的作用，而且关注到了图形对于学生对信息加工的补充和辅助作用。可视化思维工具将言语信息与图形形式结合起来，使得学生可以运用两种信息加工凭借来对知识理解、认知，双重编码减少了学生的认知负荷，增加了学生的记忆效果，提高了学生的学习效率。
2.2.4 分布式认知理论
随着信息与通讯技术的迅猛发展，人类许多认知活动（如计算机支持的协同工作、远程教育等）越来越依赖于这些认知工具。认知分布的思想也逐渐被人们所认识，受到人们的重视。分布式认知是指认知分布于个体内、个体间、媒介、环境、文化、社会和时间等之中。例如，笔算比心算相对容易一些，这是因为在笔算中，个体能够将心算过程中的中间结果通过纸笔暂存于外部环境，减少了工作记忆的认知负荷。在笔算过程中，认知分布于个体头脑和外部环境之中[4]。根据分布式认知理论，人们提出了分布式学习的概念。分布式学习是一种教学模式，它允许指导者、学习者和学习内容分布于不同的非中心的位置，使教学可以独立于时空而发生[5]。