随着教育改革的不断发展,仅仅掌握知识和技能已经不能满足社会发展的需要,教育与教学必须从提高学生的思维能力和综合素质入手,才能培养出社会所需的人才。学生数学思维能力的培养是当前新课程改革的重点,也是提升学生核心素养的关键,因此,小学数学教学应抓住学生数学思维培养这一核心,深化基础教育的改革,促进基础教育创新发展。近年来,信息可视化、知识可视化、思维可视化等研究领域越来越受到教育研究者以及一线教师的关注,思维可视化作为新时代的产物逐渐引起人们的重视。但思维可视化作为一个新的研究方向,相关理论以及实践研究都还不够成熟,大多数学者还处于初步的研究阶段,意味着当前的研究还存在着许多空白之处,需要我们作进一步的努力与探索。小学数学是学生学习数学的初始阶段,需要为今后进一步的学习打下良好的基础。同时,小学生的思维发展处于全盛期,在此时期培养学生的思维能力,对今后学生的学习能力及其他方面的发展都起着关键作用。在众多研究思维可视化的文献中,将思维可视化应用于小学数学的为数不多。在此背景下,本文试图将思维可视化融入小学数学教学中,探究思维可视化教学对学生数学思维能力发展产生的影响。本文以“图形与几何”为例,以脑科学理论以及范希尔几何思维层次理论为支撑,构建小学数学“图形与几何”思维可视化教学策略,然后通过课堂观察、教师访谈和纸笔测验等方法进行教学实验,对思维可视化教学过程中存在的问题进行归因分析,最后提出小学数学“思维可视化”教学策略改进。本文研究内容主要分为以下几个部分:第一部分为小学数学“思维可视化”教学的内涵。首先,明确了小学数学“思维可视化”教学的概念,阐述了小学数学“思维可视化”教学的生动性、直观性、逻辑性以及交互性四大特点。其次,阐述了将思维可视化运用于小学数学教学中的价值:促进师生之间的有效互动、高效解决数学问题、提升学生的数学思维能力。第二部分对小学数学“图形与几何”的编排进行分析。主要从编排目标、编排内容和编排方式三方面对“图形与几何”板块进行分析,为接下来提出教学策略提供依据。第三部分基于脑科学理论和范希尔几何思维层次理论,建构小学数学“图形与几何”思维可视化教学策略:一是图示情境,调动视觉思维;二是发散思考,培养分析思维;三是网状建构,发展非演绎思维;四是应用迁移,提升形式逻辑思维;五是导图总结,形成严密性思维。然后,依据本文所提出的教学策略进行“平行四边形的面积”教学案例设计。第四部分是小学数学“思维可视化”教学调查与分析。首先,明确调查对象、调查目的以及调查工具;其次,对实验的结果进行分析,发现思维可视化教学有助于提升学生的数学思维能力与几何思维水平;最后,结合课堂观察和教师访谈,对思维可视化教学中存在的问题进行归因分析。第五部分从六个方面提出了小学数学“思维可视化”教学策略改进:第一,调整目标创设情境,唤醒思维;第二,发散思考明晰问题,理清思维;第三,协作探究系统建构,激活思维;第四,运用迁移解决问题,提升思维;第五,思想统领多维表达,整合思维;第六,积极开展反思评价,提供保障。